IP地址分配方法、装置、通信系统及存储介质与流程

本发明涉及通信
技术领域：
，尤其涉及一种ip地址分配方法、装置、分析系统以及存储介质。
背景技术：
：智能化动态ip分配策略是网络智能引擎方面的重要应用之一，例如，对城域网中的ipv4地址资源进行智能化分类，再由vbras进行统一调度管理。目前，对于现有的ipv4的使用上存在如下问题：ipv4地址短缺，剩余的地址分散；ipv4地址利用率低(内部地址利用率低，比如由潮汐效应)；设备间不共享地址，利用不充足等。当前由人工对ipv4地址进行管理无法理想的解决上述问题，并且存在配置过程复杂、配置周期长等问题。因此，需要提供一种新型的ip地址分配方法。技术实现要素：有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种ip地址分配方法、装置及分析系统。根据本发明的一个方面，提供一种ip地址分配方法，包括：获取用户的ip地址使用历史数据；从所述ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征；根据所述行为特征对用户进行分类，确定用户所归属的用户群体类别；确定所述用户群体类别的用户规模，根据所述用户规模确定用户群体类别对应的ip地址规模；根据所述用户群体类别以及ip地址规模生成ip地址预分配策略，基于所述ip地址预分配策略进行ip地址分配。可选地，所述根据所述用户群体类别以及ip地址规模生成ip地址预分配策略包括：生成与所述用户群体类别对应的至少一个ip地址块。可选地，所述基于所述ip地址预分配策略进行ip地址分配包括：接收到用户发送的地址分配请求；确定用户所属的用户群体类别；从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户，在配置成功后将此ip地址设置为使用状态。可选地，所述确定用户所归属的用户群体类别包括：设置与所述用户群体类别相对应的类别标签；利用所述类别标签对属于所述用户群体类别的用户以及与所述用户群体类别对应的ip地址块进行标识。可选地，所述从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户还包括：确定用户对应的类别标签；基于所述类别标签确定与此用户群体类别对应的ip地址块。可选地，所述从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户包括：确定ip地址块中使用频率最高的处于空闲状态的ip地址，将此ip地址配置给用户。可选地，确定ip地址块中是否有此用户曾经使用过的ip地址，如果有并且确定此ip地址处于空闲状态，则优先将此ip地址分配给此用户。可选地，从与用户群体类别对应的多个ip地址块中选取一个ip地址块作为分配块，从分配块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户；判断分配块中空闲状态的ip地址的数量是否小于或等于再分配触发阈值；如果是，则从所述多个ip地址块中选取闲置的ip地址块作为备用ip地址块，从备用ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。可选地，当确定ip地址块中的全部ip地址都为空闲状态时，判断此ip地址块是否为备用ip地址块，如果否，则对此ip地址块中的ip地址进行回收。可选地，如果在预设的时段内，确定用户的地址需求与被配置的ip地址不相匹配的次数达到预设的分配调整触发阈值，则重新对用户进行分类并确定用户所归属的用户群体类别。可选地，所述根据所述行为特征对用户进行分类包括：根据所述行为特征对用户进行分类采用的算法包括：k-means聚类算法。可选地，所述行为特征包括：请求ip地址的时间、上网的时间、上网时长、上网频率。可选地，所述获取用户的ip地址使用历史数据包括：获取日志文件，根据所述日志文件获取所述ip地址使用历史数据。根据本发明的另一方面，提供一种ip地址分配装置，包括：数据采集模块，用于获取用户的ip地址使用历史数据；数据分析模块，用于从所述ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征；用户分类模块，用于根据所述行为特征对用户进行分类，确定用户所归属的用户群体类别；策略建立模块，用于确定所述用户群体类别的用户规模，根据所述用户规模确定用户群体类别对应的ip地址规模，根据所述用户群体类别以及ip地址规模生成ip地址预分配策略；地址分配模块，用于基于所述ip地址预分配策略进行ip地址分配。可选地，所述策略建立模块，用于生成与所述用户群体类别对应的至少一个ip地址块。可选地，所述地址分配模块，用于接收到用户发送的地址分配请求，确定用户所属的用户群体类别，从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户，在配置成功后将此ip地址设置为使用状态。可选地，所述用户分类模块，用于设置与所述用户群体类别相对应的类别标签，利用所述类别标签对属于所述用户群体类别的用户进行标识；所述策略建立模块，用于利用所述类别标签对与所述用户群体类别对应的ip地址块进行标识。可选地，所述地址分配模块，用于确定用户对应的类别标签，基于所述类别标签确定与此用户群体类别对应的ip地址块。可选地，所述地址分配模块，用于确定ip地址块中使用频率最高的处于空闲状态的ip地址，将此ip地址配置给用户。可选地，所述地址分配模块，用于确定ip地址块中是否有此用户曾经使用过的ip地址，如果有并且确定此ip地址处于空闲状态，则优先将此ip地址分配给此用户。可选地，所述地址分配模块，用于从与用户群体类别对应的多个ip地址块中选取一个ip地址块作为分配块，从分配块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户；判断分配块中空闲状态的ip地址的数量是否小于或等于再分配触发阈值；如果是，则从所述多个ip地址块中选取闲置的ip地址块作为备用ip地址块，从备用ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。可选地，地址回收模块，用于当确定ip地址块中的全部ip地址都为空闲状态时，判断此ip地址块是否为备用ip地址块，如果否，则对此ip地址块中的ip地址进行回收。可选地，所述用户分类模块，用于如果在预设的时段内，确定用户的地址需求与被配置的ip地址不相匹配的次数达到预设的分配调整触发阈值，则重新对用户进行分类并确定用户所归属的用户群体类别。可选地，所述用户分类模块，用于根据所述行为特征对用户进行分类采用的算法包括：k-means聚类算法。可选地，所述行为特征包括：请求ip地址的时间、上网的时间、上网时长、上网频率。可选地，所述数据采集模块，用于获取日志文件，根据所述日志文件获取所述ip地址使用历史数据。根据本发明的又一方面，提供一种通信系统，包括：如权利要求14至26任一项所述的ip地址分配装置。可选地，还包括：虚拟化宽带远程接入服务器vbras，所述ip地址分配装置的地址分配模块设置在所述vbras内。根据本发明的还一方面，提供一种ip地址分配装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上任一项所述的ip地址分配方法。根据本发明的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上任一项所述的ip地址分配方法。本发明的ip地址分配方法、装置、分析系统以及存储介质，从ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征，确定用户所归属的用户群体类别以及对应的ip地址规模，根据用户群体类别的划分以及ip地址规模生成ip地址预分配策略，进行ip地址分配；处理实时的动态请求，及时对ipv4地址进行回收或者再分配，对行为状态发生改变的用户能够及时作出调整；能够智能自适应调整用户块规模，降低用户块资源调整的时间消耗；对ip地址的分配可动态调整，能够集中处理请求，管理高效，ip地址块资源再分配自适应强，利用率高，再分配周期短。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例的流程示意图；图2为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对用户进行分类的流程示意图；图3为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对用户进行ip地址分配的流程示意图；图4为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对ip地址进行回收的流程示意图；图5为根据本发明的ip地址分配装置的一个实施例的模块示意图；图6为根据本发明的ip地址分配装置的另一个实施例的模块示意图。具体实施方式下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：步骤101，获取用户的ip地址使用历史数据。获取用户的ip地址使用历史数据可以有多种方法，例如获取日志文件，根据日志文件获取ip地址使用历史数据。步骤102，从ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征。步骤103，根据行为特征对用户进行分类，确定用户所归属的用户群体类别。步骤104，确定用户群体类别的用户规模，根据用户规模确定用户群体类别对应的ip地址规模。步骤105，根据用户群体类别以及ip地址规模生成ip地址预分配策略，基于ip地址预分配策略进行ip地址分配。生成ip地址预分配策略包括：生成与用户群体类别对应的至少一个ip地址块等。在一个实施例中，根据行为特征对用户进行分类可以采用多种算法。例如，根据行为特征对用户进行分类采用k-means聚类算法建立模型。k-means算法是数据点到原型的某种距离作为优化的目标函数，利用函数求极值的方法得到迭代运算的调整规则。k-means算法可以欧式距离作为相似度测度，求对应某一初始聚类中心向量v最优分类，使得评价指标j最小。用户使用ip地址的行为特征包括：请求ip地址的时间、上网的时间、上网时长、上网频率等。可以采用现有的多种基于k-means聚类算法的建模方法建立模型，根据行为特征对用户进行分类。接收到用户发送的地址分配请求，确定用户所属的用户群体类别，从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户，在配置成功后将此ip地址设置为使用状态。可以设置与用户群体类别相对应的类别标签，利用类别标签对属于用户群体类别的用户以及与用户群体类别对应的ip地址块进行标识。当接收到用户发送的地址分配请求时，确定用户对应的类别标签，基于类别标签确定与此用户群体类别对应的ip地址块，从此ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。确定ip地址块中使用频率最高的处于空闲状态的ip地址，将此ip地址配置给用户。确定ip地址块中是否有此用户曾经使用过的ip地址，如果有并且确定此ip地址处于空闲状态，则优先将此ip地址分配给此用户，即“曾经使用过的处于空闲状态的ip地址”优先与“ip地址块中使用频率最高的处于空闲状态的ip地址”进行分配。图2为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对用户进行分类的流程示意图，如图2所示：步骤201，获取日志文件，根据日志文件获取ip地址使用历史数据。对用户ip地址历史使用情况的数据进行后台抓取，可以通过对日志文件的查询获取。ip地址使用历史数据可以有多个数据，例如用户每天最早使用ip地址的时间，用户每天上网时间，用户一周使用ip地址的总时长，一周内用户在高峰期(例如晚上8点到10点)的上网天数，一月内用户在高峰期的上网天数等。步骤202，将ip地址使用历史数据存至用户数据库中。步骤203，从用户数据库中读出ip地址使用历史数据，进行数据清洗和数据整理例如，用户数据库为hive数据库，用mysql语言对符合条件的数据进行筛选(例如特定日期的用户上网情况，限定条件则为日期当天)登录数据库并输入查询语句：select*fromuser_ip_infowheredate＝’2017-09-09’，将筛选出的数据作为需要的ip地址使用历史数据。对ip地址使用历史数据进行数据清洗和数据整理，做好数据的预处理工作，最终数据格式如：用户设备id，地域编号，日常ip地址需求时段，节假日ip地址使用情况，工作日及周末ip地址使用情况。ip地址使用历史数据经过数据清洗和整理后，生成用户使用ip地址的行为特征数据。步骤204，利用k-means聚类算法进行构建模型。利用k-means聚类算法进行构建模型，根据用户使用ip地址的行为特征，将用户进行集群分类，对ip地址需求不同的用户进行标签设定。例如，基于行为特征，根据虚拟化宽带远程接入服务器的数量调整质心数，将输入的数据根据特征的相似程度聚合成不同的簇，即划分的用户的类别，可以使用python中的sk-learn库。例如，用户分类的结果如下表1所示：用户id归属的用户群体类别0001a0002b0003a0004c表1－用户分类的结果表在表1中，a的类别特征为:每日16:00－21:00高频使用ip地址上网；b的类别特征为：每日20:00－23:00高频使用ip地址上网；c的类别特征为:每日00:00－02:00高频使用ip地址上网。在一个实施例中，根据每个用户群体类别的规模，制定ip地址块的规模。例如：属于用户群体类别的用户共有x人，可设置ip地址块中包含的ip地址数量为α×x，α为系统，可以在属于各用户群体类别的用户数上增加10％左右的冗余量以供弹性处理实际情况。根据用户群体类别的划分情况以及ip地址块规模，制定初步ip地址预分配策略。将ip地址分配策略传递至v-bras系统中进行配置。可以将几个连续的ip地址块置入一个v-bras中，v-bras负责统一管理这几个ip地址块。用户向v-bras提出ip地址需求时，v-bras会依据用户标签找到对应的ip地址块集合，并为其配置当前使用率最高的ip地址块中的地址，在此基础上，若该用户历史使用的ip地址目前处于闲置状态，优先向其配置该地址。例如，用户m请求ip地址，确定m的用户类别对应的ip地址块，从中选择第一个未使用ip地址分配给用户m。图3为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对用户进行ip地址分配的流程示意图，如图3所示：步骤301，从与用户群体类别对应的多个ip地址块中选取一个ip地址块作为分配块，从分配块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。步骤302，判断分配块中空闲状态的ip地址的数量是否小于或等于再分配触发阈值。再分配触发阈值可以根据具体的需求进行设置，也可以为百分比。步骤303，如果是，则从多个ip地址块中选取闲置的ip地址块作为备用ip地址块，从备用ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。例如，如果检测到当前某块ip地址的使用量已经达到触发阈值，则为其准备一个属于相同类别标签的闲置的ip地址块，作为备用地址块。图4为根据本发明的ip地址分配方法的一个实施例中的对ip地址进行回收的流程示意图，如图4所示：步骤401，确定ip地址块中的全部ip地址都为空闲状态。步骤402，判断此ip地址块是否为备用ip地址块。步骤403，如果否，则对此ip地址块中的ip地址进行回收。例如，某ip地址块的最后一个使用状态的地址转变为闲置状态，某ip地址块中的地址完全闲置，判断该ip地址块是否为备用ip地址块，若是备用ip地址块，则不做任何处理；若不是，则对该段ip地址块中的ip地址进行统一回收，用于以后的分配。可以实时通过监控接口来接收管理范围内的ip地址块的使用情况，并进行统计。如果在预设的时段内，确定用户的地址需求与被配置的ip地址不相匹配的次数达到预设的分配调整触发阈值，则重新对用户进行分类并确定用户所归属的用户群体类别。当某一用户的ip地址需求在一段时间内发生多次与基于预分配策略分配的ip地址不符时，将会触发预分配策略调整流程。对ip地址需求与基于预分配策略分配的ip地址发生不符情况的用户进行记录，设置分配调整触发阈值，对于发生不符情况的次数达到分配调整触发阈值次数的用户，置入再分配集合中，对再分配集合中的用户进行重新归类划分。由于经过一段时间后，某些ip地址块的对应的用户因为某种主观或客观原因，上网习惯发生改变，并达到一定比例(例如40％的用户已经不符合原先的特征习惯)，则重新对用户进行分类并确定用户所归属的用户群体类别，重新制定预分配的各个ip地址块的规模，生成调整后的预分配策略，进行ip地址的分配。上述实施例提供的ip地址分配方法，能够智能自适应调整用户块规模，降低用户块资源调整的时间消耗，采用的用户块数量和规模预分配粒度小，操作性强，实用性高；对ip地址的分配可动态调整，便于管理，可控性强；能够集中处理请求，ip地址块资源再分配自适应强，利用率高，再分配周期短，使ipv4地址预分配更加合理化。如图5所示，本发明提供一种ip地址分配装置50，包括：数据采集模块51、数据分析模块52、用户分类模块53、策略建立模块54、地址分配模块55和地址回收模块56。数据采集模块51获取用户的ip地址使用历史数据。数据分析模块52从ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征。用户分类模块53根据行为特征对用户进行分类，确定用户所归属的用户群体类别。策略建立模块54确定用户群体类别的用户规模，根据用户规模确定用户群体类别对应的ip地址规模，根据用户群体类别以及ip地址规模生成ip地址预分配策略。地址分配模块55基于ip地址预分配策略进行ip地址分配。数据采集模块51获取日志文件，根据日志文件获取ip地址使用历史数据。用户分类模块53根据行为特征对用户进行分类采用的算法包括：k-means聚类算法等。策略建立模块54生成与用户群体类别对应的至少一个ip地址块。地址分配模块55接收到用户发送的地址分配请求，确定用户所属的用户群体类别，从与此用户群体类别对应的ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户，在配置成功后将此ip地址设置为使用状态。用户分类模块53设置与用户群体类别相对应的类别标签，利用类别标签对属于用户群体类别的用户进行标识。策略建立模块54利用类别标签对与用户群体类别对应的ip地址块进行标识。地址分配模块55确定用户对应的类别标签，基于类别标签确定与此用户群体类别对应的ip地址块。地址分配模块55确定ip地址块中使用频率最高的处于空闲状态的ip地址，将此ip地址配置给用户。地址分配模块55确定ip地址块中是否有此用户曾经使用过的ip地址，如果有并且确定此ip地址处于空闲状态，则优先将此ip地址分配给此用户。地址分配模块55从与用户群体类别对应的多个ip地址块中选取一个ip地址块作为分配块，从分配块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。地址分配模块55判断分配块中空闲状态的ip地址的数量是否小于或等于再分配触发阈值，如果是，则地址分配模块55从多个ip地址块中选取闲置的ip地址块作为备用ip地址块，从备用ip地址块中获取处于空闲状态的ip地址并配置给用户。地址回收模块56当确定ip地址块中的全部ip地址都为空闲状态时，判断此ip地址块是否为备用ip地址块，如果否，则对此ip地址块中的ip地址进行回收。用户分类模块53如果在预设的时段内，确定用户的地址需求与被配置的ip地址不相匹配的次数达到预设的分配调整触发阈值，则重新对用户进行分类并确定用户所归属的用户群体类别。在一个实施例中，本发明提供一种通信系统，包括如上任一个实施例中的ip地址分配装置。ip地址分配装置的地址分配模块55和地址回收模块56可以设置在虚拟化宽带远程接入服务器vbras内，vbras集中负责部分区域的ip地址块。图6为根据本发明的ip地址分配装置的另一个实施例的模块示意图。如图6所示，该装置可包括存储器61、处理器62、通信接口63以及总线66。存储器61用于存储指令，处理器62耦合到存储器61，处理器62被配置为基于存储器61存储的指令执行实现上述的ip地址分配方法。存储器61可以为高速ram存储器、非易失性存储器(non-volatilememory)等，存储器61也可以是存储器阵列。存储器61还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器62可以为中央处理器cpu，或专用集成电路asic(applicationspecificintegratedcircuit)，或者是被配置成实施本发明的ip地址分配方法的一个或多个集成电路。在一个实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的ip地址分配方法。上述实施例提供的ip地址分配方法、装置、分析系统以及存储介质，从ip地址使用历史数据中提取用户使用ip地址的行为特征，确定用户所归属的用户群体类别以及对应的ip地址规模，根据用户群体类别的划分以及ip地址规模生成ip地址预分配策略，进行ip地址分配；能够处理实时的动态请求，及时对ipv4地址进行回收或者再分配，对行为状态发生改变的用户能够及时作出调整；能够智能自适应调整用户块规模，降低用户块资源调整的时间消耗，采用的用户块数量和规模预分配粒度小，操作性强，实用性高；对ip地址的分配可动态调整，便于管理，可控性强；能够集中处理请求，管理高效，ip地址块资源再分配自适应强，利用率高，再分配周期短，使ipv4地址预分配更加合理化。可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。当前第1页12