专利名称：Ip地址的分配方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种IP地址的分配方法及装置。
背景技术：
动态主机配置协议(Dynamic Host Configure Protocol，简称为DHCP)，实现为主机分配网络协议(Internet Protocol，简称为IP)地址及其他网络参数，是一种动态配置协议。DHCP协议采用客户主机-服务器(CLIENT-SERVER)机制，整个配置过程自动实现， 所有配置信息在DHCP服务器(DHCP Server)集中控制。通过配置IP地址使用租期，可以达到IP地址复用效果。由于默认情况下，路由器不会将收到的广播包从一个子网发送到另一个子网。而当DHCP服务器和客户主机不在同一个子网时，充当客户主机默认网关的路由器必须将广播包发送到DHCP服务器所在的子网，这一功能就称为DHCP中继(DHCP Relay)。DHCP Relay 实现了 DHCP客户主机(DHCP CLIENT)和DHCP服务器(DHCP Server)之间的透明交互。目前，DHCP中继网络一般采用如图1所示的拓扑方案。DHCP客户主机经过若干二层透传网络实现与DHCP Relay的二层互通，DHCP Relay和DHCP krver实现三层路由可达，DHCP报文经过DHCP Relay时需要重新报文封装。在DHCP Relay的网络中，每当一个 DHCP客户主机上线一次，DHCP Relay就会和DHCP krver完成一次DHCP过程。图2是根据相关技术的客户主机DHCP报文交互的流程图，如图2所示，一个DHCP 客户主机需要通过两次交换完成网络参数的获得，通过一次交互完成续租过程，通过一次传递完成释放过程。当存在大量DHCP客户主机上线时，DHCP Relay和DHCP krver之间的报文数量将非常可观，占用大量带宽，增加不必要的网络流量，并且给网络带来不安全因素，同时对DHCP Server的报文处理能力也是一个很大的挑战。
发明内容
针对相关技术中，在DHCP中继网络中，每当一个DHCP客户主机上线一次，DHCP Relay需要与DHCP Server完成一次DHCP过程，从而增加DHCP Relay和DHCP Server之间的网络流量的问题，本发明提供了一种IP地址的分配方法及装置，以至少解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供了一种IP地址的分配方法，包括DHCP中继接收到第一动态主机配置协议DHCP发现消息后，判断是否需要从DHCP服务器获取网络协议IP地址；在判断结果为是的情况下，所述DHCP中继从所述DHCP服务器获取并存储多个IP地址； 从获取的所述多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机。优选地，在所述判断结果为否的情况下，所述方法还包括从本地存储的IP地址中选择一个IP地址分配给所述客户主机。优选地，判断是否从DHCP服务器获取网络协议IP地址包括判断所述DHCP中继是否存储有未分配给客户主机的IP地址。优选地，在判断结果为是的情况下，从DHCP服务器获取多个IP地址包括向所述 DHCP服务器发送第二 DHCP发现消息；从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个IP地址。优选地，从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个IP地址之后，所述方法还包括向所述DHCP服务器发送携带所述多个IP地址的DHCP请求消息； 在所述多个IP地址与所述DHCP发送的IP地址一致的情况下，接收所述DHCP服务器发送的DHCP确认消息。优选地，接收所述DHCP服务器发送的DHCP确认消息之后，所述方法还包括建立客户主机信息表，其中，所述客户主机信息表用于记录客户主机与为客户主机分配的IP地址的对应关系；接收到客户主机发送的离开报文后，释放为所述客户主机分配的IP地址， 删除所述客户主机信息表中所述客户主机的信息；确定所述DHCP服务器为所述DHCP中继分配的所述多个IP地址的使用时间达到第一预设租期后，判断所述客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息，在判断结果为否的情况下，向所述DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放所述多个IP地址，在判断结果为是的情况下，向所述DHCP服务器续租所述多个 IP地址。优选地，在从获取的所述多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机之后，所述方法还包括在第二预设租期到达时，判断是否接收来来自所述客户主机的离开报文，如果没有，则向所述客户主机发送通知，通知所述客户主机续租从获取的所述多个IP地址中选择的所述IP地址，其中，所述第一预设租期大于所述
第二预设租期。根据本发明的另一个方面，提供了一种IP地址的分配装置，包括第一判断模块， 用于接收到第一动态主机配置协议DHCP发现消息后，判断是否需要从DHCP服务器获取网络协议IP地址；获取模块，用于在判断结果为是的情况下，从所述DHCP服务器获取并存储多个IP地址；分配模块，用于从获取的所述多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机。优选地，所述分配模块还用于在所述判断结果为否的情况下，从本地存储的IP 地址中选择一个IP地址分配给所述客户主机。优选地，所述获取模块包括发送单元，用于向所述DHCP服务器发送第二 DHCP发现消息；获取单元，用于从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个 IP地址。优选地，所述装置还包括发送模块，用于向所述DHCP服务器发送携带所述多个 IP地址的DHCP请求消息；接收模块，用于在所述多个IP地址与所述DHCP服务器发送的IP 地址一致的情况下，接收所述DHCP服务器发送的DHCP确认消息。优选地，所述装置还包括建立模块，用于接收到所述DHCP确认消息后，建立客户主机信息表，其中，所述客户主机信息表可以记录客户主机与为客户主机分配的IP地址的对应关系；释放模块，用于在接收到客户主机发送的离开报文后，释放为所述客户主机分配的IP地址，删除所述客户主机信息表中所述客户主机的信息；确定模块，用于判断DHCP中继中的IP地址使用时间达到预设租期；第二判断模块，用于判断所述客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息；所述发送模块，还用于在所述第二判断模块的判断结果为否的情况下，向所述DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放本地存储的所有IP地址；续租模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为是的情况下，向所述DHCP服务器续租所述多个 IP地址。通过本发明，DHCP Relay可以通一次报文交互，向DHCP krver申请多个IP地址， 实现IP地址及网络参数的批量申请。在客户主机上线时，DHCP Relay可以为客户主机分配从DHCP krver中获取的IP地址，而不必在每一个客户主机上线时都向DHCP krver申请IP地址，从而降低了 DHCP Relay与DHCP Server之间的网络流量。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的DHCP中继网络的网络拓扑的示意图；图2是根据相关技术的客户主机DHCP报文交互的流程图；图3是根据本发明实施例的IP地址的分配方法的流程图；图4是根据本发明优选实施例的DHCP Relay对DHCP Discover报文处理方法的流程图；图5是根据本发明优选实施例的DHCP Server对DHCP Discover报文处理方法的流程图；图6是根据本发明优选实施例的DHCP Relay对DHCP Offer报文处理方法的流程图；图7是根据本发明优选实施例的DHCP krver对DHCP Request报文处理方法的流程图；图8是根据本发明优选实施例的DHCP Relay对DHCPACK报文处理方法的流程图；图9是根据本发明优选实施例的DHCP Relay对DHCP Release报文处理方法的流程图；图10是根据本发明实施例的IP地址的分配装置的结构框图；图11是根据本发明实施例的一种优选的IP地址的分配装置的结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。针对相关技术中，在DHCP中继网络中，每当一个DHCP客户主机上线一次，DHCP Relay需要与DHCP Server完成一次DHCP过程，从而增加DHCP Relay和DHCP Server之间的网络流量的问题，本发明实施例提供了一种IP地址的分配方法及装置，在本发明实施例中，DHCP Relay可以通过一次报文交互，向DHCP Server申请多个IP地址，实现IP地址及网络参数的批量申请。在客户主机上线时，DHCP Relay可以为客户主机分配从DHCP Server 中获取的IP地址，降低了 DHCP Relay与DHCP Server之间的网络流量。根据本发明实施例，提供了一种IP地址的分配方法，可以但不限于在如图2所示的DHCP中继网络中的DHCP Relay中实现DHCP客户主机IP地址及网络参数的批量申请。图3是根据本发明实施例的IP地址的分配方法的流程图，如图3所示，该方法可以包括以下几个步骤(步骤S302-步骤S306)步骤S302，DHCP中继接收到第一动态主机配置协议(DHCP)发现消息后，判断是否需要从DHCP服务器获取网络协议IP地址。步骤S304，在判断结果为是的情况下，DHCP中继从DHCP服务器获取并存储多个IP 地址。步骤S306，从获取的多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送第一 DHCP发现消息的客户主机。通过本发明实施例，接收到DHCP发现消息后，首先判断是否需要从DHCP服务器获取IP地址及相应网络参数，在判断结果为是的情况下，从DHCP服务器获取多个IP地址，从获取的多个IP中选取一个IP地址及相应网络参数，分配给请求分配IP地址及相应网络参数的客户主机。同时，可以保存DHCP服务器分配的多个IP地址，从而当其他客户主机请求分配IP地址及相应网络参数时，可以直接从剩余的IP地址中为客户主机分配IP地址及相应网络参数，而无需与DHCP krver进行报文交互，从而降低DHCP Relay与DHCP Server 之间的网络流量，同时降低对DHCP Server处理能力的要求。下面对上述各个步骤进行描述。目前，在DHCP中继网络中，客户主机上线时，可以通过DHCP过程获取IP地址及相应网络参数。客户主机向DHCP Relay发送DHCP发现消息(DHCP Discover报文)，DHCP Relay接收到DHCP发现消息后，对接收到的DHCP发现消息进行重新封装，并向DHCP Server 发送重新封装后的DHCP发现消息，请求DHCP Server分配IP地址及相应网络参数；DHCP krver接收到重新封装的DHCP发现消息后，为客户主机分配IP地址及相应网络参数，并向 DHCP Relay发送携带分配的IP地址及相应网络参数的DHCP响应消息(DHCP OFFER) ；DHCP Relay接收到DHCP响应消息后，将DHCP Server分配的IP地址及相应网络参数发送至客户主机，从而客户主机通过分配的IP地址及相应网络参数接入网络。然而，当存在大量客户主机上线时，DHCP Relay从DHCP krver分别为每一个上线的客户主机获取IP地址及相应网络参数，从而DHCP Relay和DHCP Server之间将产生大量的报文交互，从而占用网络带宽，并且对DHCP krver的处理能力带来挑战。为了减少 DHCP Relay与DHCP Server之间的报文交互，以降低DHCP Relay与DHCP Server之间的网络流量，在本发明实施例中，DHCP Relay可以一次向DHCP Server申请多个IP地址及相应网络参数。客户主机上线时，DHCP Relay将从DHCP Server申请的多个IP地址中的一个分配给请求IP地址及相应网络参数的客户主机。在上述过程中，DHCP Relay无需与DHCP Server进行报文交互，从而降低DHCP Relay与DHCP Server之间的网络流量，降低对DHCP krver处理能力的要求。此外，在DHCP Relay和DHCP krver之间可以采用相关认证机制，提高安全性能。客户主机上线时，向DHCP Relay发送DHCP发现消息(即第一 DHCP发现消息)， DHCP Relay接收到客户主机发送的DHCP发现消息后，可以判断是否需要从DHCP服务器获取IP地址及相应网络参数，在需要从DHCP krver获取IP地址及相应网络参数时，从DHCP Server获取多个IP地址及相应网络参数；在不需要从DHCP获取IP地址及相应网络参数时，从DHCP Relay中存储的IP地址中选取一个IP地址分配给客户主机。在实际应用中根据需要，可以配置DHCP Relay从DHCP krver批量申请IP地址及相应网络参数的条件，DHCP Relay根据预设条件判断是否需要从DHCP krver获取IP 地址。例如，设置在DHCP Relay剩余的IP地址数量的预设阈值，DHCP Relay接收到客户主机的DHCP发现消息后，判断DHCP Relay中剩余的IP地址的数量是否小于预设阈值，当 DHCP Relay中剩余的IP地址的数量小于预设阈值时，DHCP Relay从DHCP Server中获取多个IP地址及相应网络参数；当DHCP Relay中剩余的IP地址的数量大于预设阈值时，可以直接从DHCP Relay中剩余的IP地址中为客户主机分配IP地址及相应网络参数。或者，也可以在接收到DHCP发现消息后，判断DHCP Relay中是否存储有IP地址。 如果DHCP Relay中存储有IP地址，可以直接从DHCP Relay中存储的IP地址中选取一个 IP地址及相应网络参数，分配给请求网络参数的客户主机；如果DHCP Relay中未存储可供客户主机使用的IP地址及相应网络参数，DHCP Relay可以从DHCP Server获取多个IP地址及相应网络参数，获取到多个IP地址后，DHCP Relay从获取的多个IP地址中选取一个 IP地址及相应网络参数，分配给发送DHCP发现消息的客户主机，并且DHCP Relay可以存储获取的多个IP地址及网络参数，在其他客户主机上线时，分配给其他客户主机。进一步地，还可以设置在DHCP Relay在接收到DHCP发现消息后，判断接收到DHCP 发现消息是否为当前周期中第一次接收到DHCP发现消息，即接收到DHCP发现消息后，判断DHCP Relay是否是在每一次批量释放IP地址之后第一次接收到DHCP发现消息，当 DHCPRelay是第一次接收到DHCP发现消息，DHCP Relay从DHCP Server获取多个IP地址及相应网络参数；当DHCP Relay不是第一次接收到DHCP发现消息，可以确定DHCP Relay 已经从DHCP Server中获取到多个IP地址，DHCP Relay可以从本地存储的多个IP地址中选取一个IP地址及相应网络参数，分配给发送DHCP发现消息的客户主机。如果DHCP Relay需要从DHCP Server获取多个IP地址，DHCP Relay可以对接收到的DHCP发现消息进行重新封装，并向DHCP krver发送重新封装后的DHCP发现消息(第二 DHCP发现消息)，请求DHCP Server为DHCP Relay分配多个IP地址及相应网络参数， DHCPServer根据实际情况为DHCP Relay分配IP地址，并可以将分配的IP及相应网络参数携带在DHCP响应消息中，发送至DHCP Relay ；DHCP Relay接收DHCP krver发送的DHCP 响应消息，并可以从DHCP响应消息中获取为其分配的多个IP地址及相应的网络参数。同时，DHCP Relay可以将接收到的IP地址及相应网络参数发送至DHCP Server, 例如，将IP地址及相应网络参数携带在DHCP请求消息(DHCP Request报文)中，DHCP krver对分配的IP地址信息进行验证，验证DHCP Relay接收到的IP地址信息与为其分配的IP地址信息一致后，向DHCP Relay发送DHCP确认消息(DHCP ACK报文)，DHCP Relay 接收DHCP Server发送的DHCP确定消息，并存储为其分配的IP地址及相应网络参数。在实际应用中，分配IP地址的数量可以由DHCP Relay确定，也可以由DHCP krver确定。在DHCP Relay确定分配IP地址的数量时，DHCP Relay发送的DHCP发现消息中可以携带申请分配IP地址的数量；在DHCP Server确定分配IP地址的数量时，DHCP Server可以根据DHCP Relay的情况确定为其分配的IP地址的数量，例如，根据DHCP Relay 拥有的客户主机数量，和/或DHCP Relay的IP地址申请历史记录，以及DHCP Server中未分配的IP地址的余量等，确定为DHCP Relay分配IP地址的数量。
在本发明实施例的一个优选实施方式中，DHCP Relay为了管理为其分配的IP地址及相应网络参数，可以建立客户主机信息表，用来记录客户主机与为该客户主机分配的 IP地址及相应网络参数的对应关系。客户主机在离线时，可以向DHCP Relay发送离开报文，DHCP Relay接收到客户主机发送的离开报文后，释放为客户主机分配的IP地址，删除客户主机信息表中相应客户主机的信息。在其他客户主机上线时，可将IP地址在此分配给请求IP地址及相应网络参数的主机。为了提高IP地址的利用率，可以为已分配的IP地址设置租期，优选地，DHCP krver可以为IP地址段分配一个较长的租期，DHCP Relay为客户主机分配一个较短租期， 这样可以实现用户的保活，也避免了 DHCP Relay和DHCP krver之间的频繁报文交互。在 IP地址的租期达到时，客户主机可以向DHCP Relay续租IP地址及相应网络参数，在DHCP Server为IP地址段分配的较长的租期到达时，DHCP Relay也可以继续向DHCP Server续租IP地址及网络参数。在本发明实施例中，为了减少DHCP中继与DHCP服务器之间的信令交互，DHCP可以一次性释放DHCP服务器为该DHCP中继分配的多个IP地址，例如，当DHCP 中继确定DHCP服务器分配的多个IP地址(例如，一个IP地址段)的使用时间达到预设租期(即上述的较长的租期)时，判断客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息，在判断结果为否的情况下，向DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放本地存储的所有IP地址，在判断结果为是的情况下，向DHCP服务器续租为其分配的多个IP地址。在本发明的一个优选实施例中，DHCP Relay可以利用DHCP报文中的Option字段， 完成DHCP Relay和DHCP krver之间IP地址及相应网络参数的批量申请。在本发明优选实施例中，可以利用DHCP协议的2个自定义Option字段，可以分别称为Option-A和Option-B。可以在DHCP Relay做客户主机数分配规划。例如，规划该 DHCP Relay下挂100个客户主机，那么当该DHCP Relay收到第一个DHCP客户主机发来的 DHCP Discover报文进行报文重新封装时，插入Option-A，Option-A中含有客户主机数规划信息申请100个IP地址及相应网络参数。如图4所示，当DHCP Relay收到DHCP Discover报文后，可以判断发送DHCP Discover报文的客户主机是否为第一个客户主机，如果是第一个客户主机，DHCP Relay在对该报文进行重新封装时，插入Option-A选项字段，该字段携带总的用户规划数。如果该客户主机不是第一个客户主机，再判断DHCP Relay申请的IP地址段是否有剩余，如果有， 则DHCP Relay执行DHCP Server的功能，直接向DHCP客户主机分配IP地址及网络参数， 如果DHCP Relay中没有剩余IP地址，则可以拒绝该客户主机接入，并且给出告警打印。如图5所示，当 DHCP Server 收到携带Option-A 的DHCP Discover 报文，判断DHCP 服务器是否识别Option-A，如果该DHCP Server能够识别Option-A，可以解析Option-A中携带的参数信息(申请IP地址及相应网络地址的数量、DHCP Relay客户主机规划数等信息)。如果DHCP krver能够满足Option-A中描述的要求，则可以一次分配100个IP地址，并可以将相关网络参数一起封装到Option-B中，插入DHCP Offer报文，发送给DHCP Relay。如果DHCP krver中剩余的IP地址不足100个，就需要特殊处理。例如，不为该 DHCP Relay分配IP地址，认为这是不正常状态，并且给出告警；或者，为每一次DHCP请求， 分配一个IP地址，并给出告警；或者根据DHCP krver中剩余的IP地址的数量确定为DHCP Relay分配的IP地址的数量。如果该DHCP Server不支持Option-A选项，那么可直接忽略Option-A选项，进行普通流程处理，也不会在应答报文中插入Option-B选项。如图6所示，当DHCP Relay收到DHCP Offer报文，判断DHCP Offer报文是否携带 Option-B选项，如果报文携带正确的Option-B选项，则建立临时用户表项，向DHCP Server 发送携带Option-A选项的DHCP Request报文，将Option-B选项中的信息复制到Option-A 选项并封装到DHCP Request报文中。如果DHCP Relay收到的DHCP Offer报文不携带 Option-B选项，则执行普通DHCP报文交互流程。如图7所示，当DHCP Server收到携带Option-A的DHCP Request报文，对比接收到的IP地址及相应网络参数与DHCP Server上建立的临时表项是否一致，如果一致，则建立本地用户信息，并发送携带Option-B的DHCP ACK报文进行确认。如果不一致则拒绝用户接入；当DHCP Request报文中不含有Option-A选项，说明是普通DHCP流程，则执行普通 DHCP报文交互。如图8所示，当DHCP Relay接收到DHCP ACK报文，判断是否携带Option-B选项， 如果携带，则DHCP Relay建立用户信息表，并向第一个客户主机发送DHCP ACK报文。如果 DHCP Offer报文没有携带Option-B选项则进行普通报文的交互过程。当网络中的客户主机再次发起DHCP过程获取IP地址及相应网络参数时，DHCP Relay可以直接推送IP地址及相关参数，充当DHCP krver的作用，而无需在DHCP Relay和DHCP krver之间进行报文交互。当已经获得IP及网络参数的客户主机进行续租时，报文只需在用户和DHCP Relay之间完成交互即可。当DHCP Relay的地址段租期到期，可以在DHCP Relay和DHCP krver之间完成一个续租流程，与上述报文交互类似，在此不做赘述。如图9所示，当DHCP Relay收到离开报文时，可以判断是否为最后一个用户。当该用户为最后一个离开的用户时，DHCP Relay可以进行以下两种方式处理1)清除本地用户信息；2)向DHCP krver发送DHCP Release消息，将所有IP地址释放。当该用户不是最后一个用户，则DHCP Relay无需和DHCP Server进行报文交互，只需在本地清除用户信息即可。在实际应用中，还可以在DHCP Relay对客户主机的MAC和IP地址进行预先绑定， 只为绑定的MAC地址分配IP地址，以提高安全性。通过本发明优选实施例，对DHCP报文交互进行优化，克服了在大型网络拓扑中， DHCP报文交互数据流量较大，给DHCP Server带来较大负担的问题，并且完全兼容现有协议标准，大幅度减少DHCP报文交互数量，并在一定程度提高安全性能。根据本发明实施例，还提供了一种IP地址的分配装置，可以位于DHCP Relay中在 DHCP网络中实现为客户主机分配IP地址及相应网络参数。图10是根据本发明实施例的IP地址的分配装置的结构框图，如图10所示，该装置可以包括第一判断模块10、获取模块20和分配模块30。其中，第一判断模块10，用于接收到第一 DHCP发现消息(即客户主机发送的DHCP发现消息)后，判断是否需要从DHCP 服务器(DHCP Server)获取IP地址；获取模块20，与第一判断模块10相耦合，用于在判断结果为是的情况下，从DHCP服务器获取并存储多个IP地址；分配模块30，与获取模块20相耦合，用于从获取的多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送第一 DHCP发现消息的客户主机。
为了避免增加DHCP Relay与DHCP Server之间的网络流量，DHCP Relay可以一次向DHCP krver申请多个IP地址及相应网络参数。当网络中的客户主机上线时，DHCP Relay可以将从DHCP Server申请的多个IP地址中的一个分配给请求IP地址及相应网络参数的客户主机。在这个过程中，DHCP Relay无需与DHCP krver进行报文交互，从而能够有效地降低DHCP Relay与DHCP krver之间的网络流量，同时DHCP无需处理过多的DHCP 报文，从而降低对DHCP Server处理能力的要求。客户主机上线时，可以向DHCP Relay发送DHCP发现消息，DHCP Relay接收到客户主机发送的DHCP发现消息后，第一判断模块10可以判断是否从DHCP服务器获取IP地址及相应网络参数，在需要从DHCP获取IP地址及相应网络参数时，获取模块20可以从 DHCPServer获取多个IP地址及相应网络参数；如果DHCP Relay不需要从DHCP Server获取IP地址及相应网络参数，分配模块30可以从DHCP Relay本地存储的IP地址中选取一个IP地址，分配给请求IP地址及相应网络参数的客户主机。在实际应用中根据需要，可以配置DHCP Relay从DHCP krver批量申请IP地址及相应网络参数的条件，DHCP Relay根据预设条件判断是否从DHCP krver获取IP地址。 例如，设置在DHCP Relay剩余的IP地址数量的预设阈值，接收到客户主机的DHCP发现消息后，第一判断模块10可以判断DHCP Relay中剩余的IP地址的数量是否小于预设阈值， 当DHCP Relay中剩余的IP地址的数量小于预设阈值时，获取模块20可以从DHCP Server 中获取多个IP地址及相应网络参数；当DHCP Relay中剩余的IP地址的数量大于预设阈值时，分配模块30可以从DHCP Relay中剩余的IP地址中为客户主机分配一个IP地址及相应网络参数。或者，第一判断模块10也可以在接收到DHCP发现消息后，判断DHCP Relay中是否存储有IP地址。如果DHCP Relay中存储有可供客户主机使用的IP地址，分配模块30可以从DHCP Relay中存储的IP地址中选取一个IP地址及相应网络参数，分配给请求网络参数的客户主机；如果DHCP Relay中未存储IP地址，获取模块20可以从DHCP Server获取多个IP地址及相应网络参数，获取到多个IP地址后，分配模块30从获取的IP地址中选取一个IP地址及相应网络参数，分配给发送DHCP发现消息的客户主机，并且DHCP Relay可以存储获取的多个IP地址及网络参数，在其他客户主机上线时，分配给其他客户主机。进一步地，还可以设置在DHCP Relay在接收到DHCP发现消息后，第一判断模块 10判断接收到DHCP发现消息是否为第一次接收到DHCP发现消息，即接收到DHCP发现消息后判断DHCP Relay是否是第一次接收到DHCP发现消息，当DHCP Relay是第一次接收到DHCP发现消息，获取模块20可以从DHCP Server获取多个IP地址及相应网络参数；当 DHCP Relay不是第一次接收到DHCP发现消息，可以确定DHCP Relay已经从DHCP Server 中获取到多个IP地址，分配模块30可以从已获取的多个IP地址中选取一个IP地址及相应网络参数，分配给相应的客户主机。在获取模块20可以从DHCP Server获取多个IP地址的情况下，DHCP Relay可以对接收到的DHCP发现消息进行重新封装，并向DHCP Server发送重新封装后的DHCP发现消息(称为第二 DHCP发现消息)，请求DHCP Server为其分配多个IP地址及相应网络参数，DHCP Server为DHCP Relay分配IP地址，将分配的IP及相应网络参数携带在DHCP响应消息中发送至DHCP Relay ；DHCP Relay接收DHCP krver发送的DHCP响应消息，从中获取为其分配的IP地址及相应的网络参数。因此，在本发明实施例的一个优选实施方式中， 为了实现上述目的，获取模块20可以包括发送单元，用于向DHCP服务器发送第二 DHCP发现消息(即重新封装后的DHCP发现消息)；获取单元，用于从DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取多个IP地址及相应的网络参数。同时，DHCP Relay可以将接收到的IP地址发送至DHCP服务器，DHCP对分配的IP 地址信息进行验证，验证通过后，例如，接收到的IP地址信息与分配的IP地址信息一致后， 向DHCP Relay发送DHCP确认消息，DHCP Relay接收DHCP服务器发送的DHCP确定消息，并存储为其分配的IP地址及相应网络参数。因此，在本发明实施例的一个优选实施方式中， 如图11所示，上述装置还可以包括发送模块40，用于向DHCP服务器发送携带多个IP地址的DHCP请求消息；接收模块50，用于在多个IP地址与DHCP服务器发送的IP地址一致的情况下，接收DHCP服务器发送的DHCP确认消息。通过本优选实施方式，可以提高IP地址分配的可靠性，保证IP地址分配的准确性。在本发明实施例的一个优选实施方式中，DHCP Relay为了管理为其分配的IP地址及相应网络参数，可以建立客户主机信息表，因此，上述装置还可以包括建立模块，用于接收到DHCP确认消息后，建立客户主机信息表，其中，客户主机信息表可以记录客户主机与为客户主机分配的IP地址的对应关系。通过本优选实施方式，DHCP Relay可以方便的对IP地址进行管理。客户主机在离线时，可以向DHCP Relay发送离开报文，DHCP Relay接收到客户主机发送的离开报文后，释放为客户主机分配的IP地址，删除客户主机信息表中相应客户主机的信息。在其他客户主机上线时，可将IP地址在此分配给请求IP地址及相应网络参数的主机。因此，上述装置还可以包括释放模块，用于在接收到客户主机发送的离开报文后， 释放为客户主机分配的IP地址，删除客户主机信息表中对应的客户主机的信息。为了提高IP地址的利用率，可以为已分配的IP地址设置租期，优选地，DHCP krver可以为IP地址段分配一个较长的租期，DHCP Relay为客户主机分配一个较短租期， 这样可以实现用户的保活，也避免了 DHCP Relay和DHCP krver之间的频繁报文交互。在 IP地址的租期达到时，客户主机和DHCP Relay可以续租IP地址及相应网络参数。DHCP中继确定DHCP中继中的IP地址使用时间达到预设租期后，判断客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息，在判断结果为否的情况下，向DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放本地存储的所有IP地址，在判断结果为是的情况下，向DHCP服务器续租为其分配的多个IP 地址。为了实现上述目的，上述装置还可以包括确定模块，用于判断DHCP中继中的IP 地址使用时间达到预设租期；第二判断模块，用于判断客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息；在判断结果为否的情况下，发送模块还用于向DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放本地存储的所有IP地址；在判断结果为是的情况下，续租模块用于向DHCP服务器续租为期分配的IP地址。从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果DHCP Relay可以通过一次报文交互，向DHCP krver申请多个IP地址，实现IP地址及网络参数的批量申请。 在客户主机上线时，DHCP Relay可以为客户主机分配从DHCP krver中获取的IP地址，降低了 DHCP Relay 与 DHCP Server 之间的网络流量。同时，DHCP Relay 与 DHCP Server 之间可以采用相关认证机制，提高安全性；还可以在DHCP Relay对客户主机的MAC和IP地址进行预先绑定，只为绑定的MAC地址分配IP地址，提高安全性。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种IP地址的分配方法，其特征在于，包括DHCP中继接收到第一动态主机配置协议DHCP发现消息后，判断是否需要从DHCP服务器获取网络协议IP地址；在判断结果为是的情况下，所述DHCP中继从所述DHCP服务器获取并存储多个IP地址；从获取的所述多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断结果为否的情况下，所述方法还包括从本地存储的IP地址中选择一个IP地址分配给所述客户主机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断是否从DHCP服务器获取网络协议IP 地址包括判断所述DHCP中继是否存储有未分配给客户主机的IP地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断结果为是的情况下，从DHCP服务器获取多个IP地址包括向所述DHCP服务器发送第二 DHCP发现消息；从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个IP地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个IP地址之后，所述方法还包括向所述DHCP服务器发送携带所述多个IP地址的DHCP请求消息； 在所述多个IP地址与所述DHCP服务器发送的IP地址一致的情况下，接收所述DHCP 服务器发送的DHCP确认消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，接收所述DHCP服务器发送的DHCP确认消息之后，所述方法还包括建立客户主机信息表，其中，所述客户主机信息表用于记录客户主机与为客户主机分配的IP地址的对应关系；接收到客户主机发送的离开报文后，释放为所述客户主机分配的IP地址，删除所述客户主机信息表中所述客户主机的信息；确定所述DHCP服务器为所述DHCP中继分配的所述多个IP地址的使用时间达到第一预设租期后，判断所述客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息，在判断结果为否的情况下，向所述DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放所述多个IP地址，在判断结果为是的情况下，向所述DHCP服务器续租所述多个IP地址。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在从获取的所述多个IP地址中选择一个 IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机之后，所述方法还包括在第二预设租期到达时，判断是否接收来来自所述客户主机的离开报文，如果没有，则向所述客户主机发送通知，通知所述客户主机续租从获取的所述多个IP地址中选择的所述IP地址，其中，所述第一预设租期大于所述第二预设租期。
8.一种IP地址的分配装置，其特征在于，包括第一判断模块，用于接收到第一动态主机配置协议DHCP发现消息后，判断是否需要从 DHCP服务器获取网络协议IP地址；获取模块，用于在判断结果为是的情况下，从所述DHCP服务器获取并存储多个IP地址；分配模块，用于从获取的所述多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送所述第一 DHCP发现消息的客户主机。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分配模块还用于在所述判断结果为否的情况下，从本地存储的IP地址中选择一个IP地址分配给所述客户主机。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括 发送单元，用于向所述DHCP服务器发送第二 DHCP发现消息；获取单元，用于从所述DHCP服务器发送的DHCP响应消息中获取请求获取所述多个IP 地址。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括发送模块，用于向所述DHCP服务器发送携带所述多个IP地址的DHCP请求消息； 接收模块，用于在所述多个IP地址与所述DHCP服务器发送的IP地址一致的情况下， 接收所述DHCP服务器发送的DHCP确认消息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括建立模块，用于接收到所述DHCP确认消息后，建立客户主机信息表，其中，所述客户主机信息表可以记录客户主机与为客户主机分配的IP地址的对应关系；释放模块，用于在接收到客户主机发送的离开报文后，释放为所述客户主机分配的IP 地址，删除所述客户主机信息表中所述客户主机的信息；确定模块，用于判断DHCP中继中的IP地址使用时间达到预设租期； 第二判断模块，用于判断所述客户主机信息表中是否还存在有客户主机的信息； 所述发送模块，还用于在所述第二判断模块的判断结果为否的情况下，向所述DHCP服务器发送DHCP释放消息，释放本地存储的所有IP地址；续租模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为是的情况下，向所述DHCP服务器续租所述多个IP地址。
全文摘要
本发明公开了一种IP地址的分配方法及装置。其中，该方法包括DHCP中继接收到第一动态主机配置协议DHCP发现消息后，判断是否需要从DHCP服务器获取网络协议IP地址；在判断结果为是的情况下，从DHCP服务器获取并存储多个IP地址；从获取的多个IP地址中选择一个IP地址分配给发送第一DHCP发现消息的客户主机。通过本发明，降低了DHCP网络中DHCP中继与DHCP服务器之间的网络流量，同时降低了对DHCP服务器处理能力的要求。
文档编号H04L12/56GK102413203SQ20111039324
公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者张玉莹 申请人:中兴通讯股份有限公司