CN101090309A - 一种实现dhcp服务冗余的方法及dhcp服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现DHCP服务冗余的方法及DHCP服务器。所述方法包括：配置至少两台路由器为DHCP服务器，并选举一台DHCP服务器为主DHCP服务器；同步各DHCP服务器之间的DHCP信息；在主DHCP服务器发生故障后，选举一台其它的DHCP服务器为主DHCP服务器。本发明实现了DHCP服务的冗余，从而能够保证网络业务的连续性。

Description

一种实现DHCP服务冗余的方法及DHCP服务器

技术领域

本发明涉及数据通信领域，特别是涉及一种实现DHCP服务冗余的方法及DHCP服务器。

背景技术

网络从最初的研究到目前的广泛应用，已有几十年的历史，目前几乎整个IT都是建立在IP之上，IToIP就是当今的特色。在IP网络中，IP地址的分配方式有两种，一种是固定分配，即为主机指定一个IP地址；另外一种是动态分配(自动分配)，动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)服务器为主机动态分配IP地址和网关等参数。

在DHCP协议中，为主机动态分配IP地址的过程主要包括：主机以广播方式发送DCHP服务请求，即DHCP REQUEST包；DHCP服务器响应该DHCP服务请求，从IP地址池中选择一个尚未分配的IP地址分配给该主机，并向主机发送包含所选择的IP地址和网关等参数的DHCPACK包；主机接收并使用该IP地址和网关等参数。

DHCP服务器分配给主机的动态IP地址通常有一定的租期时间，租期时间过期后，DHCP服务器会收回该IP地址，如果主机希望继续使用该地址，需要更新IP租约。实际应用中，在IP地址租约期限达到一半时，主机会自动向DHCP服务器发送DHCP REQUEST包，以完成IP租约的更新。如果此IP地址有效，则DHCP服务器回应DHCPACK包，通知主机已经获得新IP租约。如果主机不再需要使用分配的IP地址，则主动向DHCP服务器发送DHCPRELEASE包，以释放该IP地址，同时将其IP地址设为0.0.0.0。

为了保证业务运营的长时间稳定性，对网络的可靠性也提出了极高的要求，冗余备份就是其中的一个亮点。目前常见方案是利用虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)技术来实现网关的冗余，从而保证网关的可靠性。

请参照图1，路由器1和路由器2都运行VRRP，实现了网关的冗余。路由器1上还运行DHCP，成为了DHCP服务器，并为接入的主机自动分配IP地址和网关等参数。当路由器1出现故障后，因为两台路由器都运行VRRP，虚拟网关漂移到路由器2上，由路由器2来转发流量，所以网络业务不会中断。

对于路由器1上的DHCP服务，在租期未过期这段时间内，路由器1的故障对业务不会有影响。但是，如果在租期时间过期后路由器1的故障仍没有排除，由于主机不能自动获取IP地址及网关等参数，那么网络业务就会中断。可见，现有技术并没有提供DHCP服务的冗余功能，在DHCP服务器发生故障时，会影响到网络业务的连续性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现DHCP服务冗余的方法及DHCP服务器，来实现DHCP服务的冗余，从而保证网络业务的连续性。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种实现DHCP服务冗余的方法，包括：

配置至少两台路由器为DHCP服务器，并选举一台DHCP服务器为主DHCP服务器；

同步各DHCP服务器之间的DHCP信息；

在主DHCP服务器发生故障后，选举一台其它的DHCP服务器为主DHCP服务器。

较佳地，通过比较路由器的优先级或者路由器接口的IP地址大小来选举主DHCP服务器。

较佳地，通过将选举的DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求，来使其成为主DHCP服务器。

所述DHCP信息包括：已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。

所述同步各DHCP服务器之间的DHCP信息包括：主DHCP服务器在分配或回收IP地址后，将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器；其它DHCP服务器接收所述DHCP信息，并更新自身的DHCP信息。

较佳地，其它DHCP服务器在预设的时间内没有收到主DHCP服务器发送的DHCP信息时，则确定主DHCP服务器发生故障。

较佳地，所述预设的时间为IP地址的总的租期时间。

一种DHCP服务器，包括：

DHCP信息维护模块，用于在本DHCP服务器不是主DHCP服务器时，接收主DHCP服务器发送的DHCP信息，并根据接收到的DHCP信息更新自身的DHCP信息；

主DHCP设置模块，用于在主DHCP服务器发生故障后，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

较佳地，所述DHCP服务器还包括：选举模块，用于在所述DHCP信息维护模块在预设的时间内没有收到主DHCP服务器发送的DHCP信息时，确定主DHCP服务器发生故障，并选举一台DHCP服务器为主服务器；主DHCP设置模块，进一步用于在主DHCP服务器发生故障后，且本DHCP服务器被选举为主DHCP服务器时，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

较佳地，所述预设的时间为IP地址的总的租期时间。

所述主DHCP设置模块进一步用于通过将本DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求，来使本DHCP服务器成为主DHCP服务器。

所述DHCP信息包括：已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。

所述DHCP信息维护模块，进一步用于在本DHCP服务器为主DHCP服务器时，在分配或回收IP地址后，将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过对DHCP服务器的改进，使DHCP服务器具有冗余的功能，能够保证网络中始终都存在正常运行的DHCP服务器，从而保证网络业务的连续性；另外，本发明的技术方案对DHCP协议未作改动，保证了兼容性。

附图说明

图1为现有技术的IP网络组网示意图；

图2为本发明较佳实施例的实现DHCP服务冗余的方法流程图；

图3为本发明较佳实施例的IP网络组网示意图；

图4为本发明较佳实施例的DHCP服务器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明通过采用改进的DHCP服务器，使两台或多台路由器运行DHCP，各台路由器彼此之间监听对方的状态。如果一台路由器出现故障，另外一台路由器在IP地址租期时间过期前接管DHCP服务，以达到DHCP服务冗余的目的。

请参照图2，本发明较佳实施例的实现DHCP服务冗余的方法包括如下步骤：

步骤201、配置至少两台路由器为DHCP服务器，并选举一台DHCP服务器为主DHCP服务器；

路由器运行DHCP，成为DHCP服务器。通过比较路由器的优先级或者路由器接口的IP地址大小来选举主DHCP服务器，例如选举优先级高的路由器为主DHCP服务器，所述优先级可以预先在各路由器中设置。其中，可以将DHCP服务器配置为响应或者不响应主机的DHCP服务请求，如果配置为响应主机的DHCP服务请求，则该DHCP服务器为主DHCP服务器，而其它DHCP服务器均配置为不响应主机的DHCP服务请求。正常情况下，由这台主DHCP服务器为网络中的接入主机分配IP地址和网关等参数。

步骤202、同步各DHCP服务器之间的DHCP信息；

主DHCP服务器采用触发更新的方式将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器，其它DHCP服务器接收所述DHCP信息，并根据接收到的DHCP信息更新自身的DHCP信息，这样，就使得各DHCP服务器之间的DHCP信息保持同步。

所谓触发更新是指主DHCP服务器仅在分配IP地址或者回收IP地址后，才对外发送DHCP信息。

其中，所述DHCP信息包括：已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。主DHCP服务器把这些信息封装在IP报文里，以组播的方式发送出去，其它DHCP服务器接收这些组播报文，并根据报文中的信息来同步自身的DHCP信息。

步骤203、在主DHCP服务器发生故障后，选举一台其它的DHCP服务器为主DHCP服务器。

由于主DHCP服务器不断的以组播的方式发送DHCP信息，其它DHCP服务器如果在预设的时间内没有接收到主DHCP服务器发送的DHCP信息，则说明主DHCP服务器发生故障。其中，所述预设的时间优选为IP地址的总的租期时间。

如果主DHCP服务器发生故障，则由另外一台DHCP服务器来接管DHCP服务，也就是说，选举另外一台DHCP服务器为主DHCP服务器(即将选举的DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求)。因为事先已经同步过各DHCP服务器的DHCP信息，所以不会导致配置冲突和紊乱，网络能够不间断的运行。这里，同样可以通过比较路由器的优先级或者路由器接口的IP地址大小来选举主DHCP服务器。

以下结合图2和图3介绍本发明的一个具体应用实例。

路由器1和路由器2上都运行DHCP和VRRP，并通过比较路由器的优先级或者路由器接口的IP地址大小选举一台主DHCP服务器，假设选举出来的主DHCP服务器是路由器1。正常情况下由主DHCP服务器也就是路由器1来为网络中的接入主机分配IP地址和网关等参数，路由器1通过触发更新的方式，也就是在分配出一个IP地址后或者回收一个IP地址后，把DHCP信息封装在IP报文内通过组播的方式发送给路由器2，实时的使两台路由器之间保持DHCP信息的同步。

路由器2如果在预设的时间内没有接收到路由器1发送的DHCP信息，则可以确定路由器1发生故障，路由器2接管网络上的DHCP服务。由于事先两台路由器的DHCP信息已经过同步，所以不会导致配置的冲突。这样一来，就实现了DHCP服务的冗余，而网关的冗余则由VRRP协议来保证。DHCP服务和网关都有了冗余，使得网络能够不间断的运行。

请参照图4，本发明较佳实施例的DHCP服务器包括DHCP信息维护模块10和主DHCP设置模块20，通过该DHCP服务器能够实现DHCP服务的冗余。

在本DHCP服务器不是主DHCP服务器时，DHCP信息维护模块10接收主DHCP服务器发送的DHCP信息，并根据接收到的DHCP信息更新自身的DHCP信息；DHCP信息维护模块10在主DHCP服务器发生故障后，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

在网络中有多于两台DHCP服务器时，如果主DHCP服务器发生故障，则可以在其它DHCP服务器中选举一台来作为主DHCP服务器。因此，在本发明另一较佳实施例所述的DCHP服务器中，还包括一个选举模块(图未示)。所述选举模块用于在所述DHCP信息维护模块10在预设的时间内没有收到主DHCP服务器发送的DHCP信息时，确定主DHCP服务器发生故障，并选举一台DHCP服务器为主服务器。所述主DHCP设置模块20，进一步用于在主DHCP服务器发生故障后，且本DHCP服务器被选举为主DHCP服务器时，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

进一步，所述主DHCP设置模块20通过将本DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求，来使本DHCP服务器成为主DHCP服务器。

其中，所述预设的时间优选为IP地址的总的租期时间；所述DHCP信息包括：已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。

在本DHCP服务器为主DHCP服务器时，DHCP信息维护模块10进一步用于在本DHCP服务器分配或回收IP地址后，将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (13)

1.一种实现DHCP服务冗余的方法，其特征在于，包括：

配置至少两台路由器为DHCP服务器，并选举一台DHCP服务器为主DHCP服务器；

同步各DHCP服务器之间的DHCP信息；

在主DHCP服务器发生故障后，选举一台其它的DHCP服务器为主DHCP服务器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

通过比较路由器的优先级或者路由器接口的IP地址大小来选举主DHCP服务器。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

通过将选举的DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求，来使其成为主DHCP服务器。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DHCP信息包括：

已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步各DHCP服务器之间的DHCP信息包括：

主DHCP服务器在分配或回收IP地址后，将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器；

其它DHCP服务器接收所述DHCP信息，并更新自身的DHCP信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

其它DHCP服务器在预设的时间内没有收到主DHCP服务器发送的DHCP信息时，则确定主DHCP服务器发生故障。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述预设的时间为IP地址的总的租期时间。

8.一种DHCP服务器，其特征在于，包括：

DHCP信息维护模块，用于在本DHCP服务器不是主DHCP服务器时，接收主DHCP服务器发送的DHCP信息，并根据接收到的DHCP信息更新自身的DHCP信息；

主DHCP设置模块，用于在主DHCP服务器发生故障后，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

9.如权利要求8所述的DHCP服务器，其特征在于，还包括：

选举模块，用于在所述DHCP信息维护模块在预设的时间内没有收到主DHCP服务器发送的DHCP信息时，确定主DHCP服务器发生故障，并选举一台DHCP服务器为主服务器；

主DHCP设置模块，进一步用于在主DHCP服务器发生故障后，且本DHCP服务器被选举为主DHCP服务器时，将本DHCP服务器设置为主DHCP服务器。

10.如权利要求9所述的DHCP服务器，其特征在于：

所述预设的时间为IP地址的总的租期时间。

11.如权利要求8或9所述的DHCP服务器，其特征在于：

所述主DHCP设置模块进一步用于通过将本DHCP服务器设置为响应主机的DHCP服务请求，来使本DHCP服务器成为主DHCP服务器。

12.如权利要求8或9所述的DHCP服务器，其特征在于，所述DHCP信息包括：

已分配的IP地址、所述已分配的IP地址对应的总的租期时间和剩下的租期时间。

13.如权利要求8或9所述的DHCP服务器，其特征在于：

所述DHCP信息维护模块，进一步用于在本DHCP服务器为主DHCP服务器时，在分配或回收IP地址后，将DHCP信息通过组播的方式发送到其它DHCP服务器。

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