CN100417127C - 一种基于动态主机配置协议的用户管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，包括下列步骤：①客户端发出DHCP请求；②DHCP服务器响应客户端请求，建立用户控制信息，限制用户访问能力；③用户进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务器；④DHCP服务器根据认证结果更新用户控制信息，并将新的网络配置发给客户端；⑤用户正常上网，DHCP服务器处理用户的其它DHCP信息。采用本发明所述方法，解决了用户使用DHCP接入时对用户管理的较弱的问题，可以选择多种认证方式，扩展方便，极大减轻网络维护负担。而且，本发明的方法很好地融合了DHCP便于网络配置的特性，同时又满足了接入服务器对用户管理的苛刻要求，使得DHCP成为一种可运营和方便易行的宽带接入方式。

Description

一种基于动态主机配置协议的用户管理方法
技术领域
本发明涉及宽带接入网，具体的说，涉及一种接入服务器对DHCP(DynamicHost Configuration Protocol动态主机配置协议)接入用户认证和管理的方法。
背景技术
DHCP的全称是动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol)，由IETF(Internet网络工程师任务小组)设计，详尽的协议内容在RFC文档rfc2131。DHCP是BOOTP(Bootstrap Protocol，见RFC951)的扩展，基于C/S(Client/Server客户/服务)模式，提供一种动态指定IP地址和网络配置的机制，主要用于大型网络环境和配置比较困难的地方。网络管理员把网络配置的参数集中在运行DHCP服务器上，由DHCP服务器自动地为网络中的主机指定IP地址和路由等配置，DHCP服务器指定的配置参数有些和IP协议并不相关，但这并不会影响计算机之间的通信，相反，它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而容易实现了。并且DHCP使得IP地址的可以被租用，这是相对于BOOTP的一个较为突出的功能，尤其对于拥有大量计算机的大型网络来说，如一所大学内的校园网，每台计算机静态拥有一个IP地址有时候可能是不必要的，DHCP服务器为每个IP地址指定一个租期，租期可以是1分钟，也可以是无限期，客户机也可以通过续租持续使用IP资源。当租期到了的时候，DHCP服务器可以回收这个IP地址，分配给别的机器使用，这个特性也很好地满足了接入服务器的要求。此外，DHCP还可以很好地满足移动服务，这是由于DHCP提供预约机制，客户机虽然物理位置发生了改变，但是客户机的基本信息仍然存在服务器中，当客户机再度发出请求时，如果该IP地址尚未被分配出去就仍然可以使用先前使用过的地址。
DHCP可以很好地使用在企业内部的局域网中，极大地减轻TCP/IP网络的规划、管理和维护的负担，自动进行IP地址的分配与回收，基本上不需要人为干预。但这种传统的DHCP组网方式仅仅是一种企业级的IP网络，是基于企业内部信任并不进行运营的网络，从运营商的角度来看是零管理的网络，尤其是DHCP Server主要用于管理网络配置，对用户的管理以集合的方式进行，除IP地址外，多个用户使用相同的网络配置，一个小小的改动就会影响整个网络，且不能动态地修改，需要管理员人工干预，所以适合在相对稳定的企业内部网中使用。但接入网要求能为单个用户提供定制服务，每个用户的配置是独立的，并且可以动态更新，以满足管理的需要。所以当把DHCP作为宽带接入的一个业务实现方式的时候，现有技术不能很好地对用户进行必要的管理。
发明内容
本发明的目的是为了克服了现有技术中的对DHCP缺少运营管理机制的缺点，提出一种充分利用DHCP方便网络管理的特性，实现对DHCP接入用户的一种有效认证和管理的方法。
本发明的核心思想是：通过引入用户的的控制信息，增强DHCP Server对用户的管理功能，控制信息可以影响DHCP的协商过程和用户的上网行为。而用户控制信息的获得与变更则与用户的认证密切相关，从而很好地满足了接入网中对用户认证和管理的要求。
本发明的技术方案是这样实现的。一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，包括下列步骤：
①客户端发出DHCP请求；
②DHCP服务器响应客户端请求，建立用户控制信息，限制用户访问能力；
③用户进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务器；
④DHCP服务器根据认证结果更新用户控制信息，并将新的网络配置发给客户端；
⑤用户正常上网，DHCP服务器处理用户的其它DHCP信息。
所述步骤②中的用户控制信息包括但不限于：客户机的MAC地址，VLANDID和接入端的硬件信息。
所述的DHCP服务器是内置在接入服务器中的。
所述步骤②中DHCP服务器响应客户端请求包括从指定的IP地址池中分配给客户端一个IP地址以及相应的网络配置。这里的IP地址可以是一个私网地址。
所述步骤③中的认证可以是WEB认证，也可以是其它的认证，但是所采用得认证方式必须能够与DHCP服务器之间进行消息交互，使得DHCP服务器能够获得客户端认证结果。
所述步骤④中更新用户控制信息是指给用户在保持用户在线的条件下，通过更换用户控制信息以改变用户的访问能力，并将相应配置传给客户端，或者仍然让用户使用原来的私网地址，对此情况系统可以提供NAT(网络地址转换协议)转换。
所述步骤①中对未通过认证的非法用户和用户认证超时，DHCP服务器将收回IP地址，强制拆线，并生成记录。
采用本发明所述方法，解决了用户使用DHCP接入时对用户管理的较弱的问题，可以选择多种认证方式，扩展方便，极大减轻网络维护负担。而且，本发明的方法很好地融合了DHCP便于网络配置的特性，同时又满足了接入服务器对用户管理的苛刻要求，使得DHCP成为一种可运营和方便易行的宽带接入方式。
附图说明
图1是本发明提出的基于动态主机配置协议的用户管理方法的流程图。
图2是本发明的一个实施例的DHCP接入的实现原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明提出的基于动态主机配置协议的用户管理方法的流程图。如图1所示，一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，包括下列步骤：①客户端发出DHCP请求；②DHCP服务器响应客户端请求，建立用户控制信息，限制用户访问能力；③用户进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务器；④DHCP服务器根据认证结果更新用户控制信息，并将新的网络配置发给客户端；⑤用户正常上网，DHCP服务器处理用户的其它DHCP信息。
用户认证前，运行DHCP客户端的用户主机发起DHCP请求到接入服务器，内置在接入服务器上的DHCP服务器从某个指定的IP地址池中分配给客户端一个IP地址(大部分情况是私网地址)，分配地址是标准的DHCP协商过程，但为了达到可管理的目的，需要在接入服务器上建立用户的控制信息，以管理用户的上网行为。
建立用户控制信息的时候，DHCP服务器利用DHCP协商过程中收集到的客户端的基本信息，包括客户机的MAC地址，VLAN ID和接入端口等硬件信息，以此作为用户的唯一标识，并与IP地址和控制信息建立一一对应的关系。这个唯一标识不是固定的，其生存期是从用户开始申请IP地址，上网到下线的一段时间内。这样做的好处之一是假如用户更换了网卡或改变的接入位置，网管不需要做相应的改动。
建立用户控制信息之后，认证之前，客户端与DHCP服务器仍然会定期进行DHCP协商(主要是进行IP地址续租，详见DHCP协议)，DHCP服务器仍然为客户端服务，但用户控制信息会判断用户是否超过规定认证时间，并适时将用户剔下线，回收IP资源。传统的DHCP服务器仅设一个租期，且如果用户不主动下线的话，就一直能使用分配好的IP地址。
用户获得IP地址后，就可以部分实现上网功能，但在控制信息的作用下，上网是受限的，因为此时尚未对用户进行认证。关于认证的方式已超出本文范围，这里以WEB认证为例说明其中的过程：认证前的用户只能访问与认证有关的指定的网站，或者接入服务器可以将用户的所有HTTP请求定向到某个指定的WEB服务器上(需要重定向功能)，在用户主机上所见到的就是一个请求输入用户名和密码的登录页面，WEB服务器接收用户名和密码，送至AAA(认证，计费和授权服务器)服务器进行认证，并将结果发给接入服务器。这仅是一种可能的认证方式，实际应用的时候可以选择其它成熟方案，本文不作详细介绍。
若用户认证通过，接入服务器根据认证结果重新配置用户的控制信息，按照为用户开户时所制定的规则实现用户的上网功能。并且在紧接着刷新用户控制信息后的DHCP协商过程中，将新的网络配置发给客户端。目前有两种较常用的更新方式，一是给用户换一个公网地址，另一个是仍然使用原来的私网地址，但提供NAT(网络地址转换协议)转换。传统的DHCP服务器则无法做到这样动态地更新用户的网络配置，需要管理员的干预。如果认证不通过，则注销用户控制信息，即使用户的IP地址仍然在租期内尚未失效，但是在接入服务器上已经没有相应的控制信息，用户还是无法使用网络。
认证通过后的用户开始正常的上网，而DHCP服务器只处理DHCP消息，不干涉用户的上网过程，基本不占用用户的带宽，此时的控制信息承担流量控制，链路检测和计费等功能。
图2是本发明的一个实施例的DHCP接入的实现原理图。如图2所示，用户A通过交换机B接入到宽带接入服务器C中，并从接入服务器C获得私网IP地址，以及DNS，掩码和路由配置(DNS地址，掩码和路由都是事先配置到DHCP服务器的数据库中，再通过DHCP协商配置到客户端)。接入服务器C则通过配置用户A的控制信息使得用户A只能访问宽带接入门户D。然后用户A主动登录宽带接入门户D，或者由接入服务器C将用户A的所有访问请求转到宽带接入门户D(需要重定向功能)。用户A登录宽带接入门户D后，访问的第一个页面就是身份认证页面，要求用户A输入用户名和密码，然后宽带接入门户D将信息送至E进行认证(或中间经过宽带接入服务器C中转)，并将认证结果返回到宽带接入服务器C，刷新相应的用户控制信息，同时通知用户A认证结果。对于认证通过的用户A，宽带接入服务器C根据认证后的用户控制信息与用户A进行DHCP协商，协商的结果可以是用户A继续使用私网IP也可以是使用新的公网IP，视系统配置情况而定。若使用私网则宽带接入服务器C需要添加NAT功能或外接一个NAT服务器(图2中未表示)将用户A的私网IP转换成公网IP，使用公网IP则相对简单。刷新客户端的网络配置后，在宽带接入服务器C的管理下，用户A就可实现宽带接入的功能，通过路由器F访问internet了。

Claims (8)

1. 一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于包括下列步骤：
①客户端发出DHCP请求；
②DHCP服务器响应客户端请求，建立用户控制信息，限制用户访问能力；所述用户控制信息包括但不限于：客户机的MAC地址，VLAND ID和接入端的硬件信息；
③用户进行认证，并将认证结果返回给DHCP服务器；
④DHCP服务器根据认证结果更新用户控制信息，并将新的网络配置发给客户端；所述更新用户控制信息是指在保持用户在线的条件下，通过更换用户控制信息以改变用户的访问能力，并将相应配置传给客户端；
⑤用户正常上网，DHCP服务器处理用户的其它DHCP信息。
2. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述的DHCP服务器是内置在接入服务器中的。
3. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述步骤②中DHCP服务器响应客户端请求包括从指定的IP地址池中分配给客户端一个IP地址以及相应的网络配置。
4. 根据权利要求3所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述的IP地址是一个私网地址。
5. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述步骤③中的认证是WEB认证。
6. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述步骤④中更新用户控制信息是指仍然让用户使用原来的私网地址，但是提供NAT转换。
7. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于所述步骤①中对未通过认证的非法用户，DHCP服务器将收回IP地址，强制拆线，并生成记录。
8. 根据权利要求1所述的一种基于动态主机配置协议的用户管理方法，其特征在于对于用户认证超时，DHCP服务器将收回IP地址，强制拆线，并生成记录。
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