CN101500023B

CN101500023B - 一种网络设备ip地址自动配置方法

Info

Publication number: CN101500023B
Application number: CN2008100575588A
Authority: CN
Inventors: 邹志军
Original assignee: BEIJING ODYSYS TECHNOLOGY Inc
Current assignee: BEIJING ODYSYS TECHNOLOGY Inc
Priority date: 2008-02-03
Filing date: 2008-02-03
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2028-02-03
Also published as: CN101500023A

Abstract

本发明涉及一种网络设备IP地址自动配置方法。该方法先将网络设备的IP设定在同一个网络地址范围内，当该设备接入网络时，首先在设定的网络地址范围内选择一个IP作为初始地址，然后该设备向局域网所有其它设备发送询问广播包。如果有设备响应，则在设定的范围内选择另一个IP作为初始地址，并重新发送询问广播包；如果未收到响应，则将IP暂时配置为该IP，并向网络发送确认广播包，如有响应，则等待一特定时间，仍将自己的地址暂时配置为该IP并重新发送询问广播包；如无响应，则将地址最终配置为该IP地址。该方法可以不依赖传统的DHCP服务器，能在一定的地址范围内为同一网络中的多个网络地址自动配置IP。

Description

一种网络设备IP地址自动配置方法

技术领域

本发明涉及一种网络设备IP地址自动配置方法。

背景技术

目前，网络设备配置IP地址有以下几种方式：

一种方式为配置固定IP，该固定IP可能会与其它设备的IP冲突，尤其当多个同型号的网络设备在同一网络中更是如此。

另一种方式为基于DHCP（动态主机配置协议）服务器的动态IP，该方式在网络设备启动时，该网络设备会在网络上发送DHCP请求广播，该网络中的DHCP服务器接受到请求后，会根据配置，选择一个IP地址，并将该IP地址及相关配置以DHCP响应包的方式发送给请求者。该方式需要网络中有DHCP服务器存在。

最后一种方式为手动配置，即使用者根据需要，在网络设备提供的非网络方式的人机界面中配置好IP，然后使用该设备。该方式需要网络设备有非网络访问方式的人机界面，如串口、LCD（液晶显示屏）面板、键盘显示器等。

很多场合下，如网络设备不具备其它的人机界面、网络中没有DHCP服务器或是没有专业的网络管理人员，这些网络设备的使用的最大障碍就是为该设备配置IP地址。

发明内容

鉴于此，本专利提出一种方法，目的在于不依赖传统的DHCP服务器，而且在不具备其它的人机界面和专业的网络管理人员的情况下，能在一定的地址范围内为同一网络中的多个网络地址自动配置IP。

为达到上述目的，本发明提供一种网络设备IP地址自动配置方法，其中包括如下步骤：

将需要接入的网络设备的设定在同一个网络地址范围内；

当某台设备需要接入网络时，首先在设定的网络地址范围内选择一个IP地址作为该设备的初始地址；

该设备向局域网内所有其它设备发送全局域网询问广播包（arp Who has广播包），查询是否有其它设备配置了该IP地址；

如果在既定时间A内，没有收到响应，则认为该IP地址暂时可以被本设备使用，该设备将自己的地址暂时配置为该IP地址；然后该设备向网络发送全局域网确认广播包（arp Who has广播包），在既定时间A内检查是否其它设备响应：

如有响应，则等待一特定时间B后，仍将自己的地址暂时配置为该IP地址，然后该设备向局域网内所有其它设备重新发送全局域网询问广播包；直到该设备最终配置上IP地址；

如无响应，则将该设备的地址最终配置为该IP地址；

如果在既定时间A内，收到响应，则认为该IP地址已有其它设备使用，那么在设定的网络地址范围内选择另一个IP地址作为该设备的初始地址，然后该设备向局域网内所有其它设备重新发送全局域网询问广播包，直到该设备最终配置上IP地址。

进一步，网络设备在设定的网络地址范围内使用如下步骤选择IP地址：

首先，为每个需要接入的网络设备设置一个默认的IP地址；

当第一次选择IP地址时，以该默认的IP地址作为初始地址；如果是第N次选择网络地址时，则进行如下步骤：

获得数值X，所述的数值X为：网络可容纳的有效主机数量减去子网地址，再减去子网广播地址；

如果N<X，则将前一个选择的IP地址的主机号（hostno）部分的值加1，得到新的IP地址；将新的IP地址的主机号部分的值对（X+1）取模，如果取模结果为0，则将新的IP地址的主机号（hostno）设置为1；如果取模结果不为零，则采用新的IP地址作为选定的IP地址；

如果N≥X，则获取IP地址失败。

进一步，所述的既定时间A为：5秒≤A≤35秒，或者A大于网络口的阻塞时间。

进一步，所述的特定时间B的单位为秒，其获得的方法是：以该设备的MAC地址为种子，生成的小于30的随机数。

进一步，所述的网络设备在配置好自己的IP地址后，继续检测其它IP地址是否有其他网络设备存在；然后对查找到的网络设备的类型进行确认，并记录这些设备的IP地址和类型。

进一步，所述的网络设备在登陆网络时或者在配置好自己的IP地址后，根据其它已经登陆网络的设备中的记录，查找到网络中其它设备的IP地址和设备类型。

附图说明

图1为本发明的总流程图。

图2为本发明中网络设备在设定的网络地址范围内选择IP地址的流程图。

图3为本发明的一个具体实例的网络结构图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来限制本发明。

下面结合附图，对本发明的实施方式进行描述。

如图1所示，在采用标准的ARP（网络地址解析协议）的网络中，可以通过以下步骤来为网络中的设备最终配置上IP地址：

步骤101、将需要接入的网络设备的IP地址设定在同一个网络地址范围内；

步骤102、当某台设备需要接入网络时，首先在设定的网络地址范围内选择一个IP地址作为该设备的初始地址；

步骤103、该设备向局域网内所有其它设备发送全局域网询问广播包，查询是否有其它设备配置了该IP地址；如果在既定时间A内，没有收到回应，则转向步骤104；如果在既定时间A内，收到回应，则转向步骤105；

步骤104、该设备将自己的地址暂时配置为该IP地址，然后该设备向网络发送全局域网确认广播包，在既定时间A内检查是否有其它设备相应；如有相应，则等待一特定时间B后，仍将自己的地址暂时配置为该IP地址，并转向步骤103；如无相应，则将该设备的地址最终配置为该IP地址；

步骤105、在设定的网络地址范围内选择另一个IP地址作为该设备的初始地址，然后转向步骤103。

如图2所示，网络设备在设定的网络地址范围内可以通过以下步骤选择IP地址：

步骤201、首先为每个需要接入的网络设备在初始的网络地址范围内选择一个默认的IP地址，如果是首次选择IP，则转向步骤202；如果是第N次选择IP，则转向步骤203；

步骤202、以该默认的IP地址作为初始地址，并结束；

步骤203、获得数值X，X为网络可容纳的有效主机数量减去子网地址，再减去子网广播地址；如果N≥X，则转向步骤204；如果N<X，则转向步骤205；

步骤204、获取IP地址失败，并结束；

步骤205、将前一个IP地址的主机号部分的值加1，得到新的IP地址；将新的IP地址的主机号部分的值对（X＋1）取模，如果取模结果不为零，则转向步骤206；如果取模结果为零，则转向步骤207；

步骤206、采用新的IP地址作为选定的IP地址，并结束；

步骤207、将新的IP地址的主机号（hostno）设置为1，并结束。

图3所示为采用本发明的一个具体实例的网络结构图。如图3所示，一个局域网络中有3台使用本IP自动配置方法的设备，均使用以太交换机连接在一个物理网段，设备1、2、3出厂设定时设备的网络地址范围为192.253.253.1－192.253.253.254，开始检测地址为192.253.253.101。

设备1开机后，首先向网络发送“who has（谁是）192.253.253.101”的arp请求，并根据本方法检测是否有其它设备设定为该IP地址，此时设备2、3均未开机，所以设备1未检测到冲突，最终配置设备1的IP为192.253.253.101。

然后客户机开机，根据出厂假定，客户机认为设备1的IP应该在192.253.253.101－103之间。于是设定自己为192.253.253.104，并能通过网络访问192.253.253.101。

然后设备2、3同时开机，均设定自己为192.253.253.101，并向局域网内所有其它设备发送全局域网询问广播包，查询是否有其它设备配置了该IP地址，由于设备1已经配置了该IP，所以在既定时间A内，收到设备1的响应，即检测到192.253.253.101已配置，然后检测192.253.253.102，发现未配置，于是暂时配置为192.253.253.102，然后确认，确认时发现IP冲突，于是设备2和设备3取消该IP配置，并等待不同的时间B后重试，由于设备2设置的等待时间较短，因此设备2首先配置192.253.253.102成功；

然后设备3发现192.253.253.102已被其它设备配置，那么设备3将自己的IP地址配置为192.253.253.103。

假如此时有设备4再加入网络，开机后，设备4将发现192.253.253.101－104均已被其它设备或主机配置，那么设备4自己配置为192.253.253.105。

通过上述实施方式可见，本方法通过假定网络设备地址在一定范围内（出厂设定），然后利用标准的ARP（网络地址解析协议），来检测本设备假定地址的有效性，并采取了适当的冲突解决算法，从而实现最终配置的地址有效、在网络中不重复、且该IP地址能够被其它用户知道。

时间A的初始默认设定为35秒,如果设备连接的网络端口配置了spanning-tree协议（生成树协议），那么时间A只要大于网络口的阻塞时间即可；如果确信交换机没有生成树协议，在获取IP后，再修改该默认设定，此时，时间A的范围可以设定为：5秒≤A≤35秒。

所述的特定时间B的单位为秒，其获得的方法是：以该设备的MAC地址为种子，生成的小于30的随机数。

另外，网络设备在配置好自己的IP后，可以利用同样的原理，继续检测其它IP是否存在，例如：设备1配置IP为192.253.253.101后，继续使用arp“who has”的广播查询网络上在192.253.253.0/255.255.255.0网段的其它设备是否存在，并在确认该IP是同类型网络设备（根据知名端口的一些服务特征，例如，假定本设备有HTTP服务，可以获取预定的URL，如检查到192.253.253.102存在，即获取http://192.253.253.102/device.config，然后根据能否获取该文件以即该文件内容是否存在预订标识来识别该IP是否为同类设备），记录这些IP，这样在用户找到其中一个IP后，即可通过该IP发现网络中的其它同型号设备（例如，在WEB管理界面中列出网络中同网段的其它设备，如上述的实施例登录到http://192.253.253.101后，该设备会将找到的同类设备的IP：192.253.253.102、103、105显示在管理界面上，点击即可进入该IP所在设备的管理）。

利用该方法，在所述的网络设备在登陆网络时或者在配置好自己的IP地址后，还可以根据其它已经登陆网络的设备中的记录，查找到网络中其它设备的IP地址和设备类型。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此即限制本发明的专利范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种网络设备IP地址自动配置方法，包括以下步骤：

步骤1：将需要接入的网络设备的IP地址设定在同一个网络地址范围内；

步骤2：当某台设备需要接入网络时，首先在设定的网络地址范围内选择一个IP地址作为该设备的初始地址；

步骤3：该设备向局域网内所有其它设备发送全局域网询问广播包，查询是否有其它设备配置了该IP地址；

如果在既定时间A内，没有收到响应，则认为该IP地址暂时可以被本设备使用，并转到步骤4；如果在既定时间A内，收到响应，则认为该IP地址已有其它设备使用，并转到步骤5；

步骤4：该设备将自己的地址暂时配置为该IP地址；然后该设备向网络发送全局域网确认广播包，在既定时间A内检查是否其它设备响应：

如有响应，则等待一特定时间B后，仍将自己的地址暂时配置为该IP地址，然后转到步骤3；如无响应，则将该设备的地址最终配置为该IP地址，并结束；

步骤5：在设定的网络地址范围内选择另一个IP地址作为该设备的初始地址，然后转到步骤3。

2.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，所述的既定时间A为：

5秒≤A≤35秒；

或者，A大于网络口的阻塞时间。

3.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，所述的特定时间B的单位为秒，其获得的方法是：以该设备的MAC地址为种子，生成的小于30的随机数。

4.如权利要求1所述的一种方法，其特征在于，所述的网络设备在配置好自己的IP地址后，继续检测其它IP地址是否有其他网络设备存在；然后对查找到的网络设备的类型进行确认，并记录这些设备的IP地址和类型。

5.如权利要求4所述的一种方法，其特征在于，所述的网络设备在登陆网络时或者在配置好自己的IP地址后，根据其它已经登陆网络的设备中的记录，查找到网络中其它设备的IP地址和设备类型。