CN100563174C

CN100563174C - 一种管理动态地址设备的方法和代理装置

Info

Publication number: CN100563174C
Application number: CNB2007101189824A
Authority: CN
Inventors: 王利彬
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: CN101068160A

Abstract

本发明公开了一种管理动态地址设备的方法，在网络中包括与网络管理系统NMS相连的代理装置，该方法包括：为动态地址设备设置固定的设备标识；代理装置获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS；NMS利用接收到的通知确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。本发明还公开了一种管理动态地址设备的代理装置。应用本发明，能够方便地实现对动态地址设备的管理，并能够保证管理信息的连续性。

Description

一种管理动态地址设备的方法和代理装置

技术领域

本发明涉及网络设备管理技术，特别涉及一种管理动态地址设备的方法和代理装置。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，网络规模不断扩大，网络复杂度也不断提高，越来越多的计算机使用动态分配的IP地址，称为动态地址设备。在上述的网络环境中，存在1个或若干动态地址分配协议(DHCP)服务器为其他的设备和计算机分配地址。

网络管理系统(NMS)是对网络设备进行管理的系统，在传统的NMS中均假定：在设备增加到NMS后的任何时刻，该设备都有一个唯一不变的管理IP地址(该地址也可能是业务地址中的一个)，NMS通过该管理IP地址访问设备，获取该设备的管理信息。由于动态地址设备的IP地址会随时发生变化，因此无法满足上述假定，因此需要采取一些辅助措施实现对动态地址设备的管理。

目前，实现对动态地址设备进行管理的解决方案主要有三种：

一、HP Openview等NMS使用的定期轮询技术。

在该技术中，以管理IP地址作为设备的标识。在A设备增加到NMS后，如果A设备的地址发生变化，导致一段时间无法通过原有的管理IP地址被访问，则A设备会被自动删除(用户也可以或手工删除)；同时NMS的周期性的自动发现过程，能够识别出A设备被分配的新的IP地址，并将该IP地址对应的B设备作为一个全新的设备增加。

上述技术对现有NMS的改造非常小，仅需要实现定期自动发现和无效设备(无法访问)的自动删除。但也存在以下缺点：

1、在某个动态地址设备的地址发生变化后，新的地址被NMS识别为不相同的新设备。例如A设备正在采集CPU利用率，因为地址变化，采集一段时间后中断。新的设备增加后，则需要重新设置采集任务。两次的采集任务分属不同的设备，不具有任何关系，无法查看历史趋势等必要的分析，从而造成管理的不连续。

2、当某动态地址设备的地址被分配给其它设备时，管理信息可能出现紊乱。如果A设备地址释放后，被分配给B设备，那么对于NMS，会认为A设备通讯正常，但实际上此时NMS中的A设备已经错误的对应到B设备，各种管理信息错乱。

3、周期的自动发现使得设备信息更新不及时。因为发现周期的设置一般在数十分钟或更长，而自动发现过程也很耗时，这就使得设备地址更新后，重新被增加到网管系统的周期很长。而且因为自动发现的周期和自动删除的周期不可能完全一致(即使设置的一致)，这还导致一个物理设备同一时刻可能在NMS存在两个被管理对象。

二、TR069、BIMS采用由设备发起请求的技术。

这种技术建立了一套全新的管理协议和管理框架，与传统的SNMP、Telnet处于相同的协议层次。具体其协议与传统协议的关系如图1所示。

这种技术从协议层面讲，与SNMP完全对等，用于管理动态IP地址设备的场合时，具有下述缺点：

1、对现有NMS和网络设备的改造要求非常大。这在网络设备和网管系统种类繁多的今天，要取得各厂商的认可，并在设备上增加支持一种全新的协议，需要数年甚至更长的时间。而对于已经在网上运行的设备来说，因为硬件等各方面限制，甚至是不可升级的。这就导致方案不具备可实施性。

2、访问效率比SNMP要低的多。每次访问都需要从设备发起请求，而且因为使用TCP协议，握手的次数是SNMP的2倍以上。在非NAT环境时，由网管系统主动发起访问请求时，还需要额外的一次通讯。

3、网络协议标准化不足。TR069由DSL论坛发起，但信息集合的扩展既没有像SNMP那样由国际组织定期发布公共集合(作为RFC的公有MIB形式)，也没有一套完整的规则用于各厂商发布自己的私有集合(私有的MIB形式)。

三、设备首先发起注册，建立虚拟通道的技术。

该技术的具体流程包括：当设备(AGENT)上配置允许NMS对其进行管理以后，会主动向NMS发送注册报文(Register)，其中包含了自己的IP地址信息(必须)和开放给NMS的管理端口号(必须)等信息；NMS收到Register报文后，提取出该设备的IP地址信息和端口号，后续的SNMP管理报文就向这个IP地址和UDP端口发送；Agent利用自己注册给NMS的端口，接收SNMP请求和返回管理信息。

这种技术具有对网络改造成本低的优点，但仍存在下述缺点：

1、采用的隧道技术有很大的性能瓶颈。从设备发起的隧道不仅用来维持注册报文，而且还是网管系统访问设备的通道。由于注册端口必须是已知的，这就要求网管提供的端口必然是有限的，在网络规模较大时，势必导致性能变差。当然也可以采用每个设备向不同的端口注册，但这样一来，不仅配置管理上相当复杂，而且因为要网管系统监听大量的端口，同样存在性能问题。

2、以IP地址作为设备的唯一标识，同样会导致管理不连续和信息紊乱的问题。

3、传统的管理协议除SNMP外，Telnet、ping等也被采用，因此在同时采用多种管理协议的场合，需要多条隧道，这不仅使得性能问题更加严重，还导致改造成本的上升。

由上述可见，目前的动态地址设备管理方式，无法同时保证网络改造的简易性和对设备管理的连续性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种管理动态地址设备的方法，能够方便地实现对动态地址设备的管理，并保证管理信息的连续性。

本发明还提供一种管理动态地址设备的代理装置，能够方便地实现对动态地址设备的管理，并保证管理信息的连续性。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种管理动态地址设备的方法，设置与网络管理系统NMS相连的代理装置，该方法包括：

为动态地址设备设置固定的设备标识；

代理装置获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS；

NMS根据通知确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。

较佳地，所述代理装置获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址的步骤包括：

发生地址变化的动态地址设备向所述代理装置发送地址变化通知消息，并在该地址变化通知消息中携带该动态地址设备的设备标识和变化后的地址；

或者，动态地址分配协议DHCP服务器在为动态地址设备分配地址时，向所述代理装置发送地址变化通知消息，并在该地址变化通知消息中携带被分配地址的动态地址设备的设备标识和被分配的地址。

动态地址设备向所述代理装置周期发送携带本动态地址设备的当前IP地址的地址通报消息；

所述代理装置根据保存的设备标识与设备当前IP地址间的对应关系和接收到的地址通报消息，判断该动态地址设备是否出现地址变化，并获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识以及变化后的地址。

所述代理装置每隔预设的时间间隔，依次向保存的各个IP地址发送查询设备标识的报文，根据保存的设备标识与设备当前IP地址间的对应关系和返回的设备标识判断是否出现地址变化的设备，并获取发生地址变化的设备的设备标识和变化后的地址。

较佳地，所述设备标识为动态地址设备的硬件地址，所述查询设备标识的报文为地址解析协议ARP报文。

较佳地，所述通知NMS为：所述代理装置利用发送的地址同步消息通知NMS，并在该地址同步消息中携带获取的动态地址设备的设备标识和变化后的地址；

所述NMS根据通知确定地址变化的动态地址设备为：将接收到的所述设备标识所代表的动态地址设备确定为发生地址变化的动态地址设备。

较佳地，所述代理装置向NMS发送地址同步消息前进一步包括：

代理装置根据保存的设备标识与设备当前IP地址的对应关系和获取的变化后的地址，查询与该变化后的地址对应的设备标识，若查找到该对应的设备标识，则确定查找到的设备标识所代表的动态地址设备与所述获取的设备标识所代表的动态地址设备出现地址冲突；

所述代理装置在发送的地址同步消息中进一步携带查找到的设备标识和将该设备标识对应的当前IP地址设置为无效的信息。

较佳地，所述通知NMS为：所述代理装置还根据获取的设备标识进一步查询所建立的动态地址设备的设备标识与NMS为该动态地址设备分配的网管标识间的对应关系，确定所述获取的设备标识对应的网管标识，并利用发送的地址同步消息通知NMS，在该地址同步消息中携带确定的网管标识和获取的变化后的地址；

所述NMS根据通知确定地址变化的动态地址设备为：将接收到的所述网管标识对应的动态地址设备确定为发生地址变化的动态地址设备。

较佳地，所述建立动态地址设备的设备标识与网管标识间的对应关系为：

当NMS中新加入一个动态地址设备时，所述NMS向代理装置发送携带该新加入的动态地址设备的地址和网管标识的注册消息，所述新加入的动态地址设备或为该设备分配地址的DHCP服务器向代理装置发送携带该新加入的动态地址设备的地址和设备标识的地址变化通知；

所述代理装置比较接收的注册消息和地址变化通知中的地址信息，并为地址信息相同的消息中分别包括的网管标识和设备标识建立对应关系。

较佳地，在建立的动态地址设备的设备标识与设备当前IP地址的对应关系中进一步包括网管标识与设备当前IP地址的对应关系；

所述代理装置向NMS发送地址同步消息前进一步包括：代理装置根据获取的变化后的地址，查询保存的与该变化后的地址对应的网管标识，若查找到该对应的网管标识，则确定查找到的网管标识所代表的动态地址设备与所述确定的网管标识所代表的动态地址设备出现地址冲突；

所述代理装置在向NMS发送的地址同步消息中进一步携带查找到的网管标识和将该网管标识对应的当前IP地址设置为无效的信息。

较佳地，所述动态地址设备的设备标识为：设备名称、DNS分配的域名、管理地址对应的MAC地址、设备上排序最小的MAC地址或新定义的标识信息。

一种管理动态地址设备的代理装置，包括地址变化获取单元和地址变化通知单元；

所述地址变化获取单元，用于获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并发送给所述地址变化通知单元；所述设备标识是为动态地址设备设置的固定标识；

所述地址变化通知单元，根据接收到的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，通知网络中的NMS。

较佳地，所述地址变化通知单元包括发送子单元，用于接收动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并转发给NMS。

较佳地，所述地址变化通知单元包括标识映射子单元和发送子单元；

所述标识映射子单元，用于保存动态地址设备的设备标识与NMS为动态地址设备分配的网管标识间的对应关系，并将接收到的动态地址设备的设备标识映射为对应的网管标识，将该网管标识和接收到的变化后的地址发送给所述发送子单元；

所述发送子单元，用于将接收到的网管标识和变化后的地址发送给NMS。

较佳地，所述代理装置进一步包括标识映射建立单元，用于接收NMS发送的注册消息以及网络中动态地址设备或DHCP服务器发送的地址变化通知消息，在所述注册消息中包括动态地址设备的地址和网管标识，在所述地址变化通知消息中包括动态地址设备的地址和设备标识；比较接收的注册消息和地址变化通知消息中的地址信息，并为地址信息相同的消息中分别包括的网管标识和设备标识建立对应关系，将该建立的对应关系存储到所述标识映射子单元中。

由上述技术方案可见，本发明中，为动态地址设备设置设备标识，要求该设备标识在管理的生命周期内全网唯一且固定，以保证动态地址设备的地址发生变化时，该设备标识不会改变。同时在网络中设置一个与NMS相连的代理装置，以获取地址变化信息并发送给NMS。在代理装置获取的地址变化信息中包括动态地址设备的设备标识和变化后的地址，根据该设备标识能够确定出现地址变化的设备，并且根据变化后的地址，更新该设备的当前IP地址，并根据更新后的地址获取管理信息。可见，由于设备标识在管理的生命周期内始终不变，因此在动态地址设备发生地址变化时，根据该设备标识能够获知发生地址变化的设备，从而能够有针对性地进行地址更新，以保证对某设备管理的连续性，获取连续的管理信息。

更进一步地，代理装置获取发生地址变化的动态地址设备信息的过程，可以利用DHCP服务器向代理装置发送消息实现，也可以利用代理装置定时查询动态地址设备的方式实现，这样对于动态地址设备可以不做任何改动，方便大规模实施该方案。

附图说明

图1为TR069协议与传统协议的关系示意图。

图2为本发明提供的管理动态地址设备的方法总体流程图。

图3为本发明提供的管理动态地址设备的系统总体结构图。

图4为本发明提供的管理动态地址设备的代理装置总体结构图。

图5为本发明实施例一中管理动态地址设备的方法具体流程图。

图6为本发明实施例一中管理动态地址设备的系统具体结构图。

图7为本发明实施例一中管理动态地址设备的代理装置具体结构图。

图8为本发明实施例二中管理动态地址设备的方法具体流程图。

图9为本发明实施例二中管理动态地址设备的系统具体结构图。

图10为本发明实施例二中管理动态地址设备的代理装置具体结构图。

图11为本发明实施例三中管理动态地址设备的方法具体流程图。

图12为本发明实施例三中管理动态地址设备的系统具体结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的基本思想是：为动态地址设备设置固定的设备标识，该设备标识不会随地址的变化而改变。在网络中传送地址变化的信息时携带该设备标识，从而使NMS能够获知发生地址变化的动态地址设备，并更新该设备的地址。

图2为本发明提供的管理动态地址设备的方法总体流程图。在该方法应用的网络中包括与NMS相连的代理装置，如图2所示，该方法包括：

步骤201，为动态地址设备设置固定的设备标识。

步骤202，代理装置获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS。

步骤203，NMS根据通知确定地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。

图3为本发明提供的管理动态地址设备的系统总体结构图。如图3所示，该系统包括代理装置、NMS和动态地址设备。

在该系统中，代理装置用于获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS；所述设备标识为动态地址设备设置的固定标识。

NMS，根据接收到的通知确定地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址，通过动态地址设备的当前IP地址与该动态地址设备通信，获取管理所述动态地址设备所需的信息。

动态地址设备，用于与NMS通信，提供管理本身所需的信息。

图4为本发明提供的管理动态地址设备的代理装置总体结构图。该代理装置可以应用于图3所示的系统中。如图4所示，该代理装置包括地址变化获取单元和地址变化通知单元。

在该代理装置中，地址变化获取单元，用于获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并发送给地址变化通知单元；所述设备标识是为动态地址设备设置的固定标识。

地址变化通知单元，根据接收到的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，通知网络中的NMS。

应用上述方法、系统和代理装置后，NMS和动态地址设备之间的协议可以与传统方式完全相同，不需要做额外的改造，而且可以兼容任何管理协议。同时代理装置的存在使得地址的感知近似实时，又由于设备被唯一标识，这就保证了网管系统的设备与物理设备唯一对应，管理上具备与固定地址一样的连续性。

在上述流程和结构中，网络中增加的代理装置可以是单独的设备，也可以是位于NMS中的一个模块。

另外，在上述流程中，步骤202中代理装置获取发生地址变化的动态地址设备的相关信息的方式可以通过三种途径进行：一、动态地址设备发生地址变化时，通知代理装置其地址变化的相关信息；二、当DHCP服务器为动态地址设备分配地址时，由DHCP服务器向代理装置上报动态地址设备的地址变化相关信息；三、代理装置主动查询各个动态地址设备其当前的地址状况，从而探测动态地址设备的地址变化情况。

在上述三种途径中，第一种途径需要对动态地址设备进行改造，增加发送地址变化通知的机制；第二种和第三种途径则不需要对动态地址设备进行改造，通过DHCP服务器上报或代理装置主动查询的方式实现地址信息的获取。

下面通过三个具体实施例说明上述三种途径下，本发明具体的实施方式。

实施例一：

本实施例中，代理装置采用第一种途径获取地址变化的相关信息，也就是动态地址设备发生地址变化时，该设备通知代理装置其地址变化的相关信息。

图5为本发明实施例一中管理动态地址设备的方法具体流程图。如图5所示，该方法包括：

步骤501，预先为动态地址设备设置设备标识。

本步骤中，为动态地址设备设置的设备标识为在管理的生命周期内全网唯一的固定标识，具体可以为：设备的主机名、DNS为该设备分配的域名、管理地址对应的MAC地址、设备上排序最小的MAC地址或新定义的标识信息等。

假定动态地址设备A发生地址变化，其IP地址由原来的IP1变化为IP2，并且该动态地址设备的标识为ID1，则执行以下步骤：

步骤502，发生地址变化的动态地址设备向代理装置发送该设备的设备标识和变化后的地址。

本步骤中，动态地址设备具体发送设备标识和变化后的地址的具体方式可以为：动态地址设备向代理装置发送地址变化通知消息，该消息可以采用已有的协议或新定义的私有协议承载，并且在该消息中携带标识ID1和变化后的地址IP2。具体地，如前所述，代理装置可以是单独的设备，也可以是NMS中的一个模块。当代理装置为单独的设备时，可以采用TCP、UDP等协议承载地址变化通知；当代理装置是NMS中的模块时，可以采用TRAP消息来承载地址变化通知。

步骤503，代理装置接收动态地址设备发送的地址变化通知消息，并发送地址同步消息，通知NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址。

本步骤中，代理装置接收到地址变化通知后，通知NMS的方式具体可以为：将接收的地址变化通知中包括的动态地址设备的设备标识ID1和变化后的地址IP2发送给NMS。在代理装置向NMS发送地址同步消息时，可以利用已有的协议或新定义的私有协议承载该消息，优选地，采用可靠的协议(例如TCP协议)承载该消息。

另外，一个设备的地址变化可能涉及到两个设备，例如设备A的地址变化为设备B的地址，这时若不对设备B的地址进行处理，则会出现地址冲突。为避免地址冲突问题，优选地，代理装置中保存设备标识与设备当前IP地址的对应关系；在代理装置接收到地址变化通知消息后，提取其中的变化后的IP地址IP2，并以该IP2为索引，查找IP2地址对应的设备标识。若代理装置经过查找未找到该IP2，即确认IP2是其它动态地址设备没有使用的IP地址，则确定未出现地址冲突，于是在发送的地址同步消息中只需要携带设备A的设备标识ID1和变化后的地址IP2；若代理装置经过查找找到了IP2及其对应的设备标识，即确认IP2是另一个动态地址设备B对应的IP地址，则确认出现地址冲突，于是在发送的地址同步消息中除携带设备A的标识ID1和变化后的地址IP2外，进一步携带设备B的标识ID2和将设备B的当前IP地址设置为无效的信息。这样，NMS利用该地址同步消息可以对两个设备同时进行同步，避免出现分别同步造成的不一致问题。

依上述所述，地址同步消息的格式举例如下：

设备A的设备标识ID1

设备A变化后的IP地址

设备B的设备标识ID2(可选)

设备B的无效地址(可选)

表1

步骤504，NMS根据接收的地址变化通知消息，确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。

本实施例中，NMS中记录动态地址设备的设备标识。在确定发生地址变化的动态地址设备时，具体的确定方式可以为：提取接收的地址同步消息中包括的设备标识ID1，并将该设备标识ID1所代表的动态地址设备A确定为发生地址变化的动态地址设备。然后，更新动态地址设备A的当前IP地址具体为：NMS提取接收的地址同步消息中包括的变化后的地址IP2，并将动态地址设备A原本对应的IP1替换为IP2。

步骤505，NMS利用动态地址设备的当前IP地址与动态地址设备进行通信，获取管理信息。

由于动态地址设备A的当前IP地址已经更新为IP2，因此在对该动态地址设备A进行管理，获取管理信息时，通过该IP2访问动态地址设备A，具体访问方式仍与固定IP地址的访问方式相同，如SNMP访问、telnet访问、ping轮询消息、普通Trap消息等。同时，由于NMS中保存了动态地址设备的标识，因此能够在管理的生命周期内通过该标识唯一确定一个设备，对该设备进行的管理所获取的管理信息均以该标识标记，既能够方便地实现对动态地址设备的管理，同时还能够保证对动态地址设备管理的连续性，获取连续的管理信息。

至此，本实施例中的方法流程结束。

在上述步骤502中，代理装置获取发生地址变化设备的设备标识和变化后的地址时，采用动态地址设备主动通知的方式进行，当动态地址设备的地址发生变化(例如，该设备重启)时，主动通知代理装置其设备标识和变化后的地址。事实上，也可以采用动态地址设备周期发送消息的形式通知代理装置。具体地，动态地址设备周期发送携带当前IP地址的地址通报消息给代理装置。代理装置接收到该地址通报消息后，根据自身保存的设备标识与当前IP地址的对应关系，判断该动态地址设备的当前IP地址是否发生变化，若是，则获取该动态地址设备和变化后的地址发送给NMS，并且利用变化后的地址将自身保存的该动态地址设备的设备标识所对应的当前IP地址进行更新。

在本实施例中，还提供了管理动态地址设备的代理装置和系统。图6为该系统的具体结构图。该系统为图3所示系统的一种具体实施方式，可以用于实施上述图5所示的方法流程。如图6所示，该系统包括代理装置、NMS和动态地址设备。其中，NMS包括存储单元和代理接口单元。

在该系统中，代理装置用于获取发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址；所述设备标识为动态地址设备设置的在管理的生命周期内全网唯一的固定标识。

在NMS中，存储单元，用于保存动态地址设备的设备标识。代理接口单元，用于接收设备标识和变化后的地址，查询存储单元，将接收到的设备标识所代表的动态地址设备确定为发生地址变化的动态地址设备，连同变化后的地址一起发送给管理单元。管理单元，用于接收发生地址变化的动态地址设备和变化后的地址，并更新该动态地址设备的当前IP地址，通过动态地址设备的当前IP地址与该动态地址设备通信，获取管理动态地址设备所需的信息。

动态地址设备，用于在发生地址变化时，向代理装置发送地址变化通知，在该通知中包括动态地址设备的设备标识和变化后的地址；还用于与NMS通信，提供NMS管理本身所需的信息。

图7为本实施例提供的管理动态地址设备的代理装置具体结构图。该代理装置为图4所示代理装置的一种具体实施方式，可以应用于本实施例的系统中。如图7所示，该代理装置包括地址变化获取单元和地址变化通知单元。

在该代理装置中，地址变化获取单元，用于接收来自网络的地址变化通知消息，并提取该通知消息中携带的动态地址设备的设备标识和变化后的地址发送给地址变化通知单元；动态地址设备的设备标识是为动态地址设备设置的固定标识，具体可以为在管理的生命周期内全网唯一的固定标识。

地址变化通知单元，根据接收到的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，通知网络中的NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址。

当将上述图7所示的代理装置应用于图6所示的系统中时，可以将该代理装置中的地址变化获取单元与图6中的动态地址设备相连，以获取地址变化通知；并将该代理装置中的地址变化通知单元与图6中的NMS相连，以通知NMS相应的地址变化相关信息。并且，代理装置可以位于NMS内，也可以作为独立于NMS的单独设备。

在上述本实施例的实施过程中，动态地址设备与代理装置通过地址变化通知消息进行通信。在二者的通信过程中，当动态地址设备与代理装置跨越公网时，优选地，进一步增加设计来保证安全问题。如果二者使用内部网络通信，则可以简化安全的设计。

增强安全性的方式可以通过以下一种或多种方式进行：

1、认证。动态地址设备向代理装置发送的地址变化通知消息应保证最低程度的认证，若使用SNMP V1/V2C Trap承载该消息，则Trap的团体可以做为认证参数；若采用SNMP V3承载该消息，则自动具备了更强的认证；若采用私有协议承载该消息时，则可以采用共享密钥、MD5等任何一种或多种认证算法对消息进行处理后发送。

2、加密。对发送的地址变化通知消息的消息体进行加密，具体加密算法可以采用现有的算法进行，这里就不再赘述。经过加密的地址变化通知消息发送到代理装置后，代理装置利用相应的解密算法对消息进行解密，然后再进行相应处理。

3、确认。在更高可靠性要求的场合，可以增加确认机制。具体地，代理装置收到地址变化通知消息后，可以向动态地址设备发送确认消息。如果代理装置在发送地址变化通知消息后的设定时间内(这个时间要比发送地址变化通知的时间要小的多，一般为几秒)没有收到代理装置返回的确认消息，则重新发送地址变化通知消息，直到超过设定的重发次数。该确认方式可应用在网络很不稳定的环境中，以提高地址变化感知的可靠性。

4、为代理装置设置热备份。由于代理装置可能存在单点故障问题，因此利用热备份的方式能够保证本方案在主代理装置出现单点故障问题时，能够正常进行动态地址设备的管理。如果主代理装置是NMS的某个部分，则其热备份可以依赖NMS的热备份。如果主代理装置是独立设备，则需要对应的备份代理装置设备。备份代理装置要求做到以下两点：地址共享，即在主代理装置出现故障时，自动使用主代理装置的地址；存储空间共享或同步，即备份代理装置总是存在一份相同的实时数据。

另外，在超大型网络中，动态地址设备数量庞大，此时对代理装置的处理能力要求也较高。例如在有20K节点的网络中，如果设定地址变化通知消息的发送周期为15分钟，则要求代理装置每秒处理22个消息。如果采用UDP等不可靠协议，偶然丢包造成NMS无法及时收到地址同步消息，则还会引起不同步的时间超过15分钟，从而对代理装置提出了更高的处理能力要求。

为解决上述性能和可靠性的问题，可以采用下述方式：动态地址设备在收到代理装置返回的确认消息后，动态地址设备在下一次地址发生变化前(或者设置一个抑制时间，这个时间可以设定的很长，如2小时)，不再发送定时通知。通过该方式，能够大大减少代理装置单位时间内需要处理的消息量，降低了对代理装置的性能要求，并且提高了可靠性。

上述即为本发明实施例一的具体实施方式。由该实施方式可见，实施例一中，一方面对动态地址设备进行了改进，增加了向代理装置发送地址变化通知的机制，从而使代理装置获取动态地址设备地址的实时变化信息；另一方面，对NMS进行了改造，使其能够识别为动态地址设备设置的设备标识，从而能够实现管理动态地址设备、且保证管理信息连续性的目的。

在一个大型网络中可能存在过于繁多的设备型号，如果这些设备型号还涉及到较多的生产商，那么，要求全部设备都实现地址变化通知的机制，实现的难度和工作量则相对较高。另外，很多厂商的低端设备运行的操作系统是不可定制的，或者只提供有限升级服务，因此对于这些设备实现地址变化通知的机制，就变得更加困难。因此，本发明还提供了实施例二和实施例三的实现方式，该两种方式均不需要对动态地址设备进行改造即可以实现管理动态地址设备、且保证管理信息连续的目的。

实施例二：

本实施例，采用第二种途径获取地址变化的相关信息，也就是DHCP服务器在为动态地址设备分配地址时，向代理装置发送该分配的地址信息。

图8为本发明实施例二中管理动态地址设备的方法具体流程图。如图8所示，该方法包括：

步骤801，预先为动态地址设备设置设备标识。

本步骤中与实施例一中的步骤501相同，这里就不再赘述。

假定动态地址设备A的原IP地址为IP1，DHCP服务器重新为设备A分配IP地址IP2，并且该动态地址设备的标识为ID1，则执行以下步骤：

步骤802，DHCP服务器向代理装置发送新分配IP地址的动态地址设备的设备标识和被分配的地址。

本步骤中，DHCP服务器具体发送设备标识和分配地址的具体方式可以为：DHCP服务器向代理装置发送地址变化通知消息，该消息可以采用已有的DHCP消息或新定义的消息发送，并且在该消息中携带设备标识ID1和新分配的地址IP2。地址变化通知消息的发送可以通过两种方案实现：1、修改DHCP服务器本身；2、增加一个驻留在DHCP服务器上的后台程序，当该后台程序探测到地址分配报文时，发送地址变化通知消息。地址变化通知消息的报文格式举例如下：

设备IP地址

设备唯一标识

表2

当采用已有的DHCP消息发送地址变化通知时，设备标识ID1可以利用DHCP消息包含的字段，例如chaddr携带标识ID1。

步骤803，代理装置接收DHCP服务器发送的地址变化通知消息，并向NMS发送地址同步消息，通知NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址。

本步骤中，代理装置通知NMS的方式具体可以采用实施例一的步骤503中的方式。或者也可以采用另一种方式。

在该方式中，NMS为动态地址设备分配网管标识；代理装置建立并保存动态地址设备的设备标识与网管标识间的对应关系，并根据接收到的设备标识ID1，参照保存的对应关系，确定动态地址设备的网管标识ID2，将该网管标识ID2和分配的地址IP2携带在地址同步消息中发送给NMS。

其中，代理装置建立动态地址设备的设备标识与网管标识间的对应关系具体可以为：

当NMS中新加入一个动态地址设备时，NMS向代理装置发送注册消息，该注册消息中携带该新加入的动态地址设备的地址和网管标识，该注册消息的报文格式举例如下：

设备IP地址IP1

网管标识ID2

表3

在此之前，为该新加入的设备分配地址的DHCP服务器向代理装置发送携带该新加入的动态地址设备的地址IP1和设备标识ID1的地址变化通知。代理装置接收到地址变化通知和注册消息后，比较注册消息和地址变化通知中的地址信息，并为地址信息相同的两个消息中分别包括的网管标识ID2和设备标识ID1建立对应关系，具体可以为：<网管标识设备标识当前IP地址>。

在代理装置向NMS发送地址同步消息时，可以利用已有的协议或新定义的私有协议承载该消息，优选地，采用可靠的协议(例如TCP协议)承载该消息。

考虑到设备地址变化时，可能涉及到两个设备的地址信息同步问题，为避免地址冲突，优选地，代理装置中保存网管标识与设备当前IP地址的对应关系；代理装置接收到DHCP服务器发送的地址同步消息后，提取其中的变化后的IP地址IP2，并以该IP2为索引，查找IP2对应的网管标识，判断是否出现地址冲突。若未出现地址冲突，则在发送的地址同步消息中只需要携带设备A的网管标识ID2和变化后的地址IP2；若出现与设备A地址冲突的动态地址设备B，则将保存的动态地址设备B对应的当前IP地址更新为无效，并在发送的地址同步消息中除携带设备A的网管标识ID2和变化后的地址IP2外，进一步携带与设备A出现地址冲突的设备B的网管标识ID3和将设备B的当前IP地址置为无效的信息。具体地，地址同步消息的格式举例如下：

设备A的网管标识ID2

设备A变化后的IP地址IP2

设备B的网管标识ID3(可选)

设备B的无效地址(可选)

表4

步骤804，NMS根据接收的通知，确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。

本实施例中，确定发生地址变化的动态地址设备的方式具体可以为：提取接收的通知中包括的网管标识ID2，并将该网管标识ID2所代表的动态地址设备A确定为发生地址变化的动态地址设备。然后，更新动态地址设备A的当前IP地址具体为：NMS提取接收的通知中包括的分配的地址IP2，并将动态地址设备A原来的IP地址IP1替换为IP2。

步骤805，NMS利用动态地址设备的当前IP地址与动态地址设备进行通信，获取管理动态地址设备所需的信息。

由于动态地址设备A的当前IP地址已经更新为IP2，因此在对该动态地址设备A进行管理，获取管理动态地址设备所需的信息时，通过该IP2访问动态地址设备A，具体访问方式仍与固定IP地址的访问方式相同，如SNMP访问、telnet访问、ping轮询消息、普通Trap消息等。

至此，本实施例中的方法流程结束。

在本实施例中，NMS仍然采用现有的利用网管标识标记设备的方式，同时在网络中，利用标识唯一标记被管的动态地址设备，使得代理装置能够在设备发生地址变化时，获取该设备变化的地址，并可以将该设备标识映射为在NMS中的网管标识，因此可以通知NMS发生地址变化的设备以及其变化后的地址，从而使NMS对该设备进行的管理所获取的管理信息得以一直以该网管标识标记，既能够方便地实现对动态地址设备的管理，同时还能够保证对动态地址设备管理的连续性，获取连续的管理信息。

在本实施例中，还提供了管理动态地址设备的代理装置和系统。图9为该系统的具体结构图。该系统为图3所示系统的一种具体实施方式，可以用于实施上述图8所示的方法流程。如图9所示，该系统包括代理装置、NMS、DHCP服务器和动态地址设备。其中NMS包括存储单元、代理接口单元和管理单元。

在该系统中，DHCP服务器，用于为所述动态地址设备分配地址，并向代理装置发送地址变化通知消息，在该通知中包括动态地址设备的设备标识和被分配的地址。

代理装置用于建立和保存动态地址设备的设备标识与动态地址设备在NMS中的网管标识间的对应关系，获取发生地址变化的动态地址设备的标识和变化后的地址，并将接收到的标识映射为在NMS中的网管标识，将该网管标识和接收到的变化后的地址发送给所述NMS。

在NMS中，存储单元，用于保存为动态地址设备分配的网管标识。代理接口单元，用于接收代理装置发送的网管标识和变化后的地址，查询存储单元，并将接收到的网管标识所代表的动态地址设备确定为发生地址变化的动态地址设备，连同变化后的地址一起发送给管理单元；还用于在新加入一个动态地址设备时，向代理装置发送包括该设备网管标识和当前IP地址的注册信息。管理单元，用于接收代理接口单元发送的发生地址变化的动态地址设备和变化后的地址，更新该动态地址设备的当前IP地址，通过动态地址设备的当前IP地址与该动态地址设备通信，获取管理动态地址设备所需的信息。

动态地址设备，用于与NMS通信，提供NMS管理本身所需的信息。

图10为本实施例提供的管理动态地址设备的代理装置具体结构图。该代理装置为图4所示代理装置的一种具体实施方式，可以应用于图9所示的系统中。如图10所示，该代理装置包括地址变化获取单元、地址变化通知单元和标识映射建立单元。其中，地址变化通知单元包括标识映射子单元和发送子单元。

在该代理装置中，地址变化获取单元，用于接收来自DHCP服务器的地址变化通知消息，并提取该通知消息中携带的动态地址设备的设备标识和变化后的地址发送给地址变化通知单元；动态地址设备的标识是为动态地址设备设置的在管理的生命周期内全网唯一的固定标识。

标识映射建立单元，用于在NMS新加入一个动态地址设备时，接收NMS发送的注册消息以及网络中DHCP服务器发送的地址变化通知，在所述注册消息中包括动态地址设备的地址和网管标识，在所述地址变化通知中包括动态地址设备的地址和设备标识；还用于比较接收的注册消息和地址变化通知中的地址信息，并为地址信息相同的两个消息中分别包括的网管标识和设备标识建立对应关系，将该建立的对应关系存储到所述标识映射子单元中。

标识映射子单元，用于保存动态地址设备的设备标识与动态地址设备在NMS中的网管标识间的对应关系，并将接收到的动态地址设备的设备标识映射为在NMS中的网管标识，将该网管标识和接收到的变化后的地址发送给发送子单元。

发送子单元，用于将接收到的动态地址设备在NMS中的网管标识和变化后的地址携带在地址同步消息中发送给NMS。

当将上述图10所示的代理装置应用于图9所示的系统中时，可以将该代理装置中的地址变化获取单元与图9中的DHCP服务器相连，以获取变化后的地址相关信息；将地址变化通知单元中的发送子单元与图9中的NMS相连，以通知NMS相应的地址变化相关信息；将该代理装置中的标识映射建立单元分别与图9所示的DHCP服务器和NMS相连，以建立标识映射关系。并且，代理装置可以位于NMS内，也可以作为独立于NMS的单独设备。

上述即为本发明实施例二的具体实施方式。在该实施方式中，NMS仍然采用与现有相同的方式，利用网管标识标记被管的动态地址设备，使得网管的数据结构不需要根据设备标识问题做任何更改，而在代理装置中建立设备的标识和NMS中网管标识的对应关系。这样，相对于实施例一而言，避免了对NMS的改造，改由代理装置实现标识间的映射，进一步兼容了目前存在的NMS。当然，实施例一中也可以采用本实施例的NMS，只需要对代理装置作相应调整即可，这里就不再赘述。

另外，本实施例采用第二种途径获取地址变化的相关信息，也就是在DHCP服务器为动态地址设备分配地址时，向代理装置发送该设备的地址变化通知。这种实施方式下，只需要对DHCP服务器进行改造，不需要将改造细化到各种各样的动态地址设备中，从而避免了对动态地址设备的改造，因此其方案更易于大规模实施。

但是，当地址分配是由不可控制的设备来完成时，修改分配地址服务器的软件存在一定难度，于是本发明提供另一种避免动态地址设备改造的实现方式，即采用第三种途径获取地址变化的相关信息，下面通过实施例三介绍该途径下本发明的具体实施方式。

实施例三：

本实施例中，代理装置采用第三种途径获取地址变化的相关信息，也就是代理装置主动查询动态地址设备的地址变化情况。

图11为本发明实施例三中管理动态地址设备的方法具体流程图。如图11所示，该方法包括：

步骤1101，预先为动态地址设备设置标识。

本步骤中与实施例一中的步骤501相同，这里就不再赘述。

步骤1102，代理装置主动探测保存的各个IP地址对应的设备标识是否发生变化，若发生变化，则执行步骤1103，否则结束本流程。

在本实施例的代理装置中，预先保存动态地址设备的标识与该设备IP地址间的对应关系。其中，设备的标识可以是设备的外部标识和/或网管标识。

代理装置轮询动态地址网段范围内所有的IP地址或者其保存的对应关系中涉及的所有IP地址，其中，代理装置探测各个IP地址的方式均相同，这里以其中一个IP地址为例说明。

代理装置探测IP1的方式具体可以为：代理装置根据IP地址对应的设备标识，向该IP地址IP1发送查询设备标识的报文，并比较获取的标识与保存的相应IP地址对应的标识，当二者一致时，确定IP1对应设备标识未发生变化，也就是说，该设备的地址未发生变化；否则，确定IP1对应的设备标识发生变化，也就是说，该IP1当前对应的设备标识ID1所代表的设备A发生了地址变化。根据设备标识的不同，会形成相应的查询设备标识的报文。例如，当设备标识为硬件地址时，查询设备标识的报文就可以为地址解析协议(ARP)报文。

步骤1103，代理装置通知NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址。

本步骤中，与实施例一和实施例二的情况类似，考虑到地址冲突问题，代理装置在接收到查询结果确认动态地址设备发生地址变化后，以该发生变化的地址IP1为索引，参照代理装置保存的地址和标识的对应关系，查询该IP1原本对应设备的标识，从而判断是否会出现地址冲突。若在保存的对应关系中，存在IP1，且IP1原本对应设备B的标识ID2，则确定出现地址冲突，于是在代理装置发送给NMS的地址同步消息中，携带IP1和当前对应的设备A的标识ID1，并且进一步携带设备B的标识ID2和将设备B的地址设置为无效的标记；若在保存的对应关系中，不存在IP1，则确定未出现地址冲突，于是在代理装置发送给NMS的地址同步消息中，携带IP1和当前对应的设备A的标识ID1。

具体地，上述设备的标识既可以是设备标识，也可以是网管标识，则形成的地址同步消息参照实施例一和实施例二中的相应格式。并且当该标识为网管标识时，参照实施例二的方式进行网管标识与设备标识对应关系的建立和保存，但注意，在建立对应关系时，代理装置通过主动查询的方式获取新加入NMS设备的地址变化情况。

步骤1104，NMS根据接收的通知，确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址。

步骤1105，NMS利用动态地址设备的当前IP地址与动态地址设备进行通信，获取管理信息。

上述步骤1104～1105的操作，可以根据NMS中记录的是设备标识还是网管标识，参照实施例一的步骤504～505或实施例二的步骤804～805的方式。与实施例二类似，在采用实施例二的方式时，对于NMS不需要进行改造。

至此，本实施例中的方法流程结束。

在本实施例中，还提供了管理动态地址设备的代理装置和系统。图12为该系统的具体结构图。该系统为图3所示系统的一种具体实施方式，可以用于实施上述图11所示的方法流程。如图12所示，该系统包括代理装置、NMS和动态地址设备。

在该系统中，代理装置用于探测其各个IP地址对应的设备标识是否发生变化，并根据探测结果确定发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，通知NMS发生地址变化的动态地址设备以及变化后的地址。

NMS，用于利用接收到的通知确定地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址，通过动态地址设备的当前IP地址与该动态地址设备通信，获取管理信息。

动态地址设备，用于与NMS通信，提供管理信息。

本实施例提供的管理动态地址设备的代理装置可以与图7所示代理装置的结构相同。具体地，该代理装置包括地址变化获取单元和地址变化通知单元。

在该代理装置中，地址变化获取单元，用于主动探测各个IP地址对应的设备标识是否发生变化，并根据探测结果确定发生地址变化的动态地址设备的设备标识和变化后的地址，并发送给地址变化通知单元；动态地址设备的设备标识是为动态地址设备设置的在管理的生命周期内全网唯一的固定标识。

上述代理装置的结构是在NMS中记录设备标识的情况下的相应结构。当然，也可以在代理装置中记录动态地址设备的设备标识与网管标识的对应关系，从而避免在NMS中记录设备标识的情况。这种方式下，代理装置中的地址变化通知单元的功能和结构需要进行相应调整，具体地，与实施例二中代理装置的结构类似，地址变化通知单元包括标识映射子单元和发送子单元，并且在代理装置中进一步包括标识映射建立单元，上述新增单元的功能与实施例二中的类似，这里就不再赘述。

在本实施例中，既不需要对动态地址设备进行改造，也不需要对分配地址服务器进行改造，而是通过代理装置主动查询动态地址设备的方式，获取地址变化的相关信息，更加提高了对已有设备的兼容能力。

上述即为本发明具体实施方式的详细介绍。由上述实施方式可见，应用本发明提供的方法、系统和代理装置所实现的对动态设备的管理具有如下优点：被管理的动态地址设备不做改动或者仅做很小的改动；对于NMS等大型管理系统的修改最小化，在底层做很小的改造即可适应动态地址设备的管理，复用现有的整个系统；管理框架不做任何变化，兼容各类管理协议；实现了动态管理设备的管理连续性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的一般技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加有能力运行该软件的通用的广义计算机设备(可以理解为具有一定通用性的硬件平台)的方式来实现；当然也可以采用硬件设计的方式实现；但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得前述通用硬件平台执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。

Claims

1、一种管理动态地址设备的方法，其特征在于，设置与网络管理系统NMS相连的代理装置，该方法包括：

为动态地址设备设置固定的设备标识；

动态地址分配协议DHCP服务器在为动态地址设备分配地址时，向所述代理装置发送地址变化通知消息，并在该地址变化通知消息中携带被分配地址的动态地址设备的设备标识和被分配的地址；代理装置将所述设备标识和变化后的地址通知给NMS；

NMS根据通知确定发生地址变化的动态地址设备，并更新该动态地址设备的当前IP地址，NMS通过该动态地址设备的当前IP地址与该动态地址设备通信，获取管理该动态地址设备所需的信息。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述通知NMS为：所述代理装置利用发送的地址同步消息通知NMS，并在该地址同步消息中携带获取的动态地址设备的设备标识和变化后的地址；

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述代理装置向NMS发送地址同步消息前进一步包括：

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知NMS为：所述代理装置还根据获取的设备标识进一步查询所建立的动态地址设备的设备标识与NMS为该动态地址设备分配的网管标识间的对应关系，确定所述获取的设备标识对应的网管标识，并利用发送的地址同步消息通知NMS，在该地址同步消息中携带确定的网管标识和获取的变化后的地址；

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立动态地址设备的设备标识与网管标识间的对应关系为：

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在建立的动态地址设备的设备标识与NMS为该动态地址设备分配的网管标识间的对应关系中进一步包括网管标识与设备当前IP地址的对应关系；

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态地址设备的设备标识为：设备名称、DNS分配的域名、管理地址对应的MAC地址或设备上排序最小的MAC地址。

8、一种管理动态地址设备的方法，其特征在于，设置与网络管理系统NMS相连的代理装置，该方法包括：

为动态地址设备设置固定的设备标识；

所述代理装置每隔预设的时间间隔，依次向保存的各个IP地址发送查询设备标识的报文，根据保存的设备标识与设备当前IP地址间的对应关系和返回的设备标识判断是否出现地址变化的设备，并获取发生地址变化的设备的设备标识和变化后的地址，并通知NMS；

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述设备标识为动态地址设备的硬件地址，所述查询设备标识的报文为地址解析协议ARP报文。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述代理装置向NMS发送地址同步消息前进一步包括：

12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述通知NMS为：所述代理装置还根据获取的设备标识进一步查询所建立的动态地址设备的设备标识与NMS为该动态地址设备分配的网管标识间的对应关系，确定所述获取的设备标识对应的网管标识，并利用发送的地址同步消息通知NMS，在该地址同步消息中携带确定的网管标识和获取的变化后的地址；

13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述建立动态地址设备的设备标识与网管标识间的对应关系为：

14、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在建立的动态地址设备的设备标识与NMS为该动态地址设备分配的网管标识间的对应关系中进一步包括网管标识与设备当前IP地址的对应关系；

15、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述动态地址设备的设备标识为：设备名称、DNS分配的域名、管理地址对应的MAC地址或设备上排序最小的MAC地址。

16、一种管理动态地址设备的代理装置，其特征在于，所述代理装置包括地址变化获取单元和地址变化通知单元，所述地址变化通知单元包括标识映射子单元和发送子单元；

所述标识映射子单元，用于保存动态地址设备的设备标识与网络管理系统NMS为动态地址设备分配的网管标识间的对应关系，并将接收到的动态地址设备的设备标识映射为对应的网管标识，将该网管标识和接收到的变化后的地址发送给所述发送子单元；

17、根据权利要求16所述的代理装置，其特征在于，所述代理装置进一步包括标识映射建立单元，用于接收NMS发送的注册消息以及网络中动态地址设备或DHCP服务器发送的地址变化通知消息，在所述注册消息中包括动态地址设备的地址和网管标识，在所述地址变化通知消息中包括动态地址设备的地址和设备标识；比较接收的注册消息和地址变化通知消息中的地址信息，并为地址信息相同的消息中分别包括的网管标识和设备标识建立对应关系，将该建立的对应关系存储到所述标识映射子单元中。