专利名称：终端多ip地址有效性检测方法
技术领域：
本发明涉及互联网传输技术领域，特别涉及一种Client/Server通信模型下的具有多IP地址终端的IP地址有效性检测方法。
背景技术：
近年来，随着网络技术的发展，终端能力的不断增强，IPv6网络的日益成熟，越来越多的终端具有多个可用的IP地址，例如目前主流的笔记本配置至少一个以太网卡和一个无线网卡，通过这两块网卡均可获得IP地址；另外，在IPv6环境中，一台只有一个接口的终端也可以同时拥有多个可用的IPv6地址。终端具有多IP地址为网络传输带来了巨大的优势，当前的研究热点也在围绕如何利用多地址带来的好处展开，如利用多地址提高传输速率、利用多地址实现终端的无缝 切换等。然而，在终端同时拥有的多个IP地址中，并不是所有的IP地址都是可达的，虽然有些地址(如IPv4中的127. O. O. I, IPv6中的以fe80打头的地址)可以通过地址本身的格式就可以确定是否为可达IP，但是更多的IP地址无法简单的通过格式来判断是否可达，而且有些IP地址是否可达存在一定的时效性，一个可达的IP可能在一定时间之后变成不可达地址。正是由于这些因素的存在，使得多地址终端的IP有效性检测成为利用多地址优势的一大挑战。在众多基于Client/Server模型的应用中，由于多IP地址环境的复杂性，无法获取真实有效的IP地址，多地址不但没有给应用带来应有的性能和稳定性提升，反而增加了应用出错的可能性，降低了性能和稳定性。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是，针对上述缺陷，如何提供一种Client/Server通信模型下的具有多IP地址终端的IP地址有效性检测方法，其能够在原有Client/Server模型通信协议的基础上，检测真实有效的IP地址，实现IP地址的无缝切换，从而使基于Client/Server模型的应用程序具有更好的鲁棒性。(二)技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种终端多IP地址有效性检测方法，包括步骤客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端；服务器端根据客户端发送来的第一请求消息生成第二请求消息，分别以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息发送给客户端，如果在第二预定时间内接收到客户端对第二请求消息的响应，则相应IP地址有效，否则，相应IP地址无效。
其中，所述客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端具体包括客户端在网络配置(如IP地址)发生变化时，以及每间隔第一预定时间向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端。
其中，所述第一预定时间为120s。其中，所述客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端具体包括客户端获取本机所有IP地址，并根据地址格式进行筛选过滤掉无法直接访问的IP地址；客户端将所有能够直接访问的IP地址填入第一请求消息的消息体中，同时将能够唯一标识终端的内容作为这些IP地址的组号ID，填入第一请求消息的消息体中，发送到服务器端。其中，所述第二预定时间为300ms。其中，所述服务器端根据客户端发送来的第一请求消息生成第二请求消息，分别以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息发送给客户端，如果在第二预定时间内接收到客户端对第二请求消息的响应，则相应IP地址有效，否则，相应IP地址无效具体包括服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址；服务器端生成包含从第一请求消息中获取的组号ID的第二请求消息，然后以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息分别发送给客户端；如果在第二预定时间内，服务器端收到客户端对第二请求消息的响应消息，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址有效；否则，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址无效。其中，所述服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址之后，进一步包括将组号ID和所有能够直接访问的IP地址存入IP地址列表数据库的步骤。其中，所述服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址之前，进一步包括服务器端收到客户端发送来的第一请求消息后，向客户端返回响应消息。其中，所述如果在第二预定时间内，服务器端收到客户端对第二请求消息的响应消息，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址有效；否则，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址无效之前，进一步包括客户端对收到的以能够直接访问客户端的IP地址为目的地址的第二请求消息，向服务器端返回响应消息。(三)有益效果本发明提出了一种Client/Server通信模型下的具有多IP地址终端的IP地址有效性检测方法，通过在客户端和服务器之间，利用Client/Server模型中已有的消息通信机制，对终端IP地址的有效性进行检测，实现客户端IP地址可达状态的实时检测和维护，并提出了主IP地址的替换方案，从而使得客户端在主IP地址失效时可以无缝切换到另一个可达的备用IP地址，保证了服务器端能够及时高效地获取客户端的多个有效可达IP地址，为应用程序利用多IP地址提升传输能力、稳定性和可靠性提供了切实可行的基础。
图I是本发明实施例的终端多IP地址有效性检测方法的流程图；图2是本发明所述终端多IP地址有效性检测方法中步骤SI的流程图；图3是本发明所述终端多IP地址有效性检测方法中步骤S2的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 SIP (Session Initiation Protocol,会话初始协议)是由 IETF (InternetEngineering Task Force,互联网工程任务组)提出的一个类似于HTTP的基于Client/Server模型的应用层控制协议，可以用来建立、修改、和终止多媒体会话(或者会议XSIP协议是基于Client/Server模型的经典的通信协议，SIP协议标准中定义的OPTIONS消息是所有标准SIP服务器端和客户端都支持的请求，利用它的请求(REQUEST)/应答(RESPONSE)机制，通过设计合理的检测机制和IP地址存储机制，能够有效地对客户端地址可达性进行实时的检测，本发明就是以SIP协议的OPTIONS消息为例进行说明，但是本发明并不局限于SIP协议，任何在客户端与服务器端具有类似REQUEST/RESPONSE消息机制的应用，都可以采用本发明所阐述的方式进行多IP地址有效性的检测。如图I所示，本发明所述的终端多IP地址有效性检测方法包括步骤SI、客户端在网络配置(如IP地址)发生变化时，以及每间隔第一预定时间，例如120s，向服务器端发送第一请求消息，例如OPTIONS请求消息(以下简称C-0PTI0NS)，将本机所有可用IP地址注册到服务器端。由于客户端的IP地址有可能发生变化，使得原本不可达的地址有可能在一段时间之后变为可达，而原本可达的地址也有可能变为不可达，因此，客户端需要定期主动发起一次检测过程，以保证客户端IP地址可达性发生变化时，能够及时通知服务器端。具体的实现，可以是在客户端单独增加一个线程，以轮询的方式，不断检查本地网络的配置情况，当发现网络配置发生改变时，则通知客户端发起IP地址有效性检查的过程；也可以通过在操作系统中以注册事件的方式，监听系统的网络配置变化，如果本机IP地址发生变化，操作系统会产生一个事件，通知监听的客户端程序，然后客户端发起IP有效性检查；客户端还可以通过设置定时器，每隔一定时间主动向服务器端发起一次检测。通过以上几种方式，都会促使客户端重新获取其所有的IP地址，对客户端IP地址的有效性进行检测，从而服务器端能够相应地对IP地址列表数据库中的IP地址及其可达性标识进行更新，并更新客户端的主IP地址。如图2所示,本步骤具体包括步骤SI. I、客户端获取本机所有IP地址，包括IPv4和IPv6地址，并根据地址格式进行筛选，过滤掉无法直接访问的IP地址。在IPv4和IPv6环境下，均有一部分IP地址是有特殊用途的，在Internet上是无法直接访问的。在IPv4中，无法直接访问的IP地址包括环路地址(127. O. O. *)、私有地JatClO. *· *· *，172. 16. *· *——172. 31. *· *，192. 168. *· *)、广播地址(255. 255. 255. 255)、组播地址(224. O. O. 0—239. 255. 255. 255)、链路本地地址(169. 254. *· *)等；在 IPv6 中，无法直接访问的IP地址包括回送地址(1/128)、多播地址(€ )1::1/1284 )2::1/128，ff02: :2/128, ff05: :2/128, ffOO: :/8)、用于 IPv4 映射的地址(ffff:0:0/96)、用于 6to4寻址(2002: :/16)、链路本地地址(fe80: :/64)和唯一本地地址(fcOO: :/8, fdOO: :/8)等。步骤SI. 2、客户端将所有能够直接访问的IP地址填入第一请求消息，例如C-0PTI0NS消息的消息体(Message Body)中，同时将能够唯一标识终端的内容，例如利用MD5算法对终端的MAC地址进行哈希计算后的值，作为这些IP地址的组号ID，填入第一请求消息的Message Body中，发送到服务器端。C-0PTI0NS中Message Body的内容格式以XML格式定义，保证服务器端能够正确解析组号ID和注册的所有IP地址。
C-0PTI0NS请求消息具体如下表I所示。其中以客户端和服务器端协商好的XML格式，写入了客户端所有的IP地址和唯一标识终端的组号ID (group id)。
权利要求
1.一种终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，包括步骤 客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端； 服务器端根据客户端发送来的第一请求消息生成第二请求消息，分别以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息发送给客户端，如果在第二预定时间内接收到客户端对第二请求消息的响应，则相应IP地址有效，否则，相应IP地址无效。
2.根据权利要求I所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端具体包括 客户端在网络配置发生变化时，以及每间隔第一预定时间向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端。
3.根据权利要求2所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述第一预定时间为120s。
4.根据权利要求I所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端具体包括 客户端获取本机所有IP地址，并根据地址格式进行筛选过滤掉无法直接访问的IP地址； 客户端将所有能够直接访问的IP地址填入第一请求消息的消息体中，同时将能够唯一标识终端的内容作为这些IP地址的组号ID，填入第一请求消息的消息体中，发送到服务器端。
5.根据权利要求I所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述第二预定时间为300ms。
6.根据权利要求I所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述服务器端根据客户端发送来的第一请求消息生成第二请求消息，分别以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息发送给客户端，如果在第二预定时间内接收到客户端对第二请求消息的响应，则相应IP地址有效，否则，相应IP地址无效具体包括 服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址； 服务器端生成包含从第一请求消息中获取的组号ID的第二请求消息，然后以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息分别发送给客户端； 如果在第二预定时间内，服务器端收到客户端对第二请求消息的响应消息，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址有效；否则，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址无效。
7.根据权利要求6所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址之后，进一步包括 将组号ID和所有能够直接访问的IP地址存入IP地址列表数据库的步骤。
8.根据权利要求6所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述服务器端从第一请求消息中获取组号ID和所有能够直接访问的IP地址之前，进一步包括 服务器端收到客户端发送来的第一请求消息后，向客户端返回响应消息。
9.根据权利要求6所述的终端多IP地址有效性检测方法，其特征在于，所述如果在第二预定时间内，服务器端收到客户端对第二请求消息的响应消息，则该第二请求消息的目 的地址所对应的IP地址有效；否则，则该第二请求消息的目的地址所对应的IP地址无效之前，进一步包括 客户端对收到的以能够直接访问客户端的IP地址为目的地址的第二请求消息，向服务器端返回 响应消息。
全文摘要
本发明公开了一种终端多IP地址有效性检测方法，包括步骤客户端向服务器端发送第一请求消息，将本机所有可用IP地址注册到服务器端；服务器端根据客户端发送来的第一请求消息生成第二请求消息，分别以第一请求消息中所列出的每个IP地址为目的地址，将所述第二请求消息发送给客户端，如果在第二预定时间内接收到客户端对第二请求消息的响应，则相应IP地址有效，否则，相应IP地址无效。应用本发明，实现客户端IP地址可达状态的实时检测和维护，保证了服务器端能够及时高效地获取客户端的多个有效可达IP地址，为应用程序利用多IP地址提升传输能力、稳定性和可靠性提供了切实可行的基础。
文档编号H04L29/12GK102801825SQ20121031408
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者李贺武, 吴茜, 林会杰, 张文涛 申请人:清华大学