CN102281333A - Ip地址冲突避让方法、系统、dhcp服务器、dhcp客户端 - Google Patents

Ip地址冲突避让方法、系统、dhcp服务器、dhcp客户端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种IP地址冲突避让方法、系统、DHCP服务器、DHCP客户端。其中一种方法包括：动态主机配置协议DHCP服务器根据DHCP客户端的请求向DHCP客户端分配网络协议IP地址，并在DHCP客户端探测到IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；DHCP服务器根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理，并根据DHCP客户端的请求重新为DHCP客户端分配IP地址。借助于本发明的技术方案，确保当网络中出现IP地址冲突时，DHCP客户端能够迅速探测到并进行IP地址冲突避让，快速地恢复网络的正常和稳定。

Description

IP地址冲突避让方法、系统、DHCP服务器、DHCP客户端
技术领域
本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种IP地址冲突避让方法、系统、DHCP服务器、DHCP客户端。
背景技术
在现有技术中，网络协议(Internet Protocol，简称为IP)地址是IP网络中网络节点的一种标识，用于IP报文在网络中的转发，在IP网络中，IP地址的分配要能够对各个网络节点进行唯一的标识。
目前，采用动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，简称为DHCP)的方式可以实现网络节点自动获取IP地址，在最大程度上避免IP地址冲突。在DHCP协议模型中有两个最基本的组成部分：1、DHCP服务器(Server)，用于集中管理所有的IP网络配置参数，并负责处理DHCP客户端的DHCP请求，为客户端分配IP地址；2、DHCP客户端(Client)，用于向DHCP服务器申请IP地址。
IP网络的组网环境很复杂，网络中接入的设备也是多种多样的。当在网络中接入一个新设备时，很容易引发IP地址的冲突。例如，在DHCP客户端所在的IP网络中，再接入与DHCP客户端配置了相同IP地址的新设备，就会引发DHCP客户端与新接入设备的IP地址冲突问题，导致DHCP客户端工作异常，并且使得新接入设备也不能正常工作。
目前，在现有技术中，解决IP地址冲突问题主要是通过以下方式：交换设备在DHCP客户端获取IP地址的过程中，存储DHCP客户端的IP/媒体接入控制(Media Access Control，简称为MAC)映射表，当网络中存在或者新接入一个静态配置IP地址的设备并引发IP地址冲突时，交换设备锁定该静态配置IP地址的设备的MAC，使该设备在一定时间内无法接入网络中，以此解决IP地址冲突问题。
上述技术方案在解决IP地址冲突的问题时，只能保证DHCP客户端的正常工作，不能保证静态配置IP地址的接入设备正常工作；此外，当IP地址冲突问题迅速消失后，静态配置IP地址的接入设备也不能立即接入网络，必须等待交换设备对其的锁定过期之后才能正常接入。
发明内容
本发明提供一种IP地址冲突避让方法、系统、DHCP服务器、DHCP客户端，以解决现有技术在IP网络中设备之间IP地址冲突的问题。
本发明提供一种网络协议地址冲突避让方法，包括：
动态主机配置协议DHCP服务器根据DHCP客户端的请求向DHCP客户端分配网络协议IP地址，并在DHCP客户端探测到IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
DHCP服务器根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理，并根据DHCP客户端的请求重新为DHCP客户端分配IP地址。
本发明还提供了一种网络协议地址冲突避让方法，包括：
DHCP客户端向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取DHCP服务器分配的IP地址；
DHCP客户端判断IP地址与其他设备的IP地址是否相同，在判断为是的情况下向DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息，并重新向DHCP服务器申请分配IP地址。
本发明还提供了一种DHCP服务器，包括：
分配模块，用于根据DHCP客户端的请求向DHCP客户端分配网络协议IP地址；
接收模块，用于在DHCP客户端探测到IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
处理模块，用于根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理；
第一调用模块，用于在收到DHCP客户端的请求后，调用分配模块。
本发明还提供了一种DHCP客户端，包括：
申请模块，用于向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取DHCP服务器分配的IP地址；
判断模块，用于判断IP地址与其他设备的IP地址是否相同；
发送模块，用于在判断模块判断为是的情况下，向DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
第二调用模块，用于在发送模块发送IP地址冲突消息之后，调用申请模块。
本发明还提供了一种网络协议地址冲突避让系统，包括：上述的DHCP服务器以及上述的DHCP客户端。
本发明有益效果如下：
本发明实施例通过DHCP客户端从DHCP服务器获取IP地址后启动IP地址冲突探测，如果发现存在IP地址冲突，则向DHCP服务器报告，进行IP地址冲突避让，解决了现有技术在IP网络中设备之间IP地址冲突的问题，确保当网络中出现IP地址冲突时，DHCP客户端能够迅速探测到并进行IP地址冲突避让，快速地恢复网络的正常和稳定。
附图说明
图1是本发明方法实施例一的IP地址冲突避让方法的流程图；
图2是本发明方法实施例二的IP地址冲突避让方法的流程图；
图3是本发明方法实施例二的IP地址冲突避让的信令流程图；
图4是本发明装置实施例一的DHCP服务器的结构示意图；
图5是本发明装置实施例二的DHCP客户端的结构示意图；
图6是本发明系统实施例的网络协议地址冲突避让系统的结构示意图；
图7是本发明系统实施例的支持DHCP功能的IP网络系统结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术在IP网络中设备之间IP地址冲突的问题，本发明提供了一种IP地址冲突避让方法、系统、DHCP服务器、DHCP客户端，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
方法实施例一
根据本发明的实施例，提供了一种IP地址冲突避让方法，图1是本发明方法实施例一的IP地址冲突避让方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的IP地址冲突避让方法包括如下处理：
步骤101，DHCP服务器根据DHCP客户端的请求向DHCP客户端分配网络协议IP地址，并在DHCP客户端探测到IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
步骤102，DHCP服务器根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理，并根据DHCP客户端的请求重新为DHCP客户端分配IP地址。
在步骤102中，DHCP服务器根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理具体包括：DHCP服务器首先需要从IP地址冲突消息中获取冲突IP地址；随后，DHCP服务器将冲突IP地址的状态由已用状态设置为锁定状态，并为锁定状态设置锁定期限。随后，DHCP客户端会向DHCP服务器申请新的IP地址；DHCP服务器需要为DHCP客户端分配新的IP地址。
优选地，根据本发明实施例的IP地址冲突避让方法，在冲突IP地址的锁定期限到达后，DHCP服务器还需要判断冲突IP地址是否正在被使用；如果判断为是，DHCP服务器为冲突IP地址的锁定状态设置一个新的锁定期限；如果判断为否，DHCP服务器将冲突IP地址的状态由锁定状态设置为可用状态。
也就是说，DHCP服务器的主要作用是对冲突的IP地址进行集中管理，具体地，DHCP服务器管理的网络配置资源中包含可用的IP地址、已用的IP地址和被锁定的IP地址等网络配置信息。当DHCP服务器收到DHCP客户端上报的IP地址冲突消息，将上报冲突消息携带的冲突IP地址由已用状态转为锁定状态，并由DHCP服务器对锁定的地址进行集中管理。
当DHCP客户端上报的IP地址冲突消息中携带的IP地址被DHCP服务器锁定后，该IP地址不再被允许分配给DHCP客户端。当被锁定的IP地址的锁定期限到达后，由DHCP服务器判断其是否仍被使用，如果该IP地址仍被使用，那么重新为该IP地址设定一个锁定期限；否则，将该IP地址从锁定状态转为可用状态。
从上述处理可以看出，本发明实施例通过DHCP服务器接收DHCP客户端在进行IP地址冲突探测后发送的冲突IP地址，并由DHCP服务器锁定冲突的IP地址，分配给DHCP客户端一个新的IP地址，保证在出现IP地址冲突后，网络能尽快恢复正常工作。此外，被DHCP服务器锁定的IP地址在没有解除锁定前，不会被重新分配给其它的DHCP客户端，可以避免重复引入IP地址冲突。本发明实施例所提供的解决IP地址冲突问题的过程不需要添加额外的设备，解决方式简单有效。能够确保当网络中出现IP地址冲突时，DHCP客户端能够迅速探测到并进行IP地址冲突避让，快速地恢复网络的正常和稳定。
方法实施例二
根据本发明的实施例，提供了一种IP地址冲突避让方法，图2是本发明方法实施例二的IP地址冲突避让方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的IP地址冲突避让方法包括如下处理：
步骤201，DHCP客户端向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取DHCP服务器分配的IP地址；
步骤202，DHCP客户端判断IP地址与其他设备的IP地址是否相同，在判断为是的情况下向DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息，并重新向DHCP服务器申请分配IP地址。
在本发明实施例中，DHCP客户端的主要用于IP地址的申请和IP地址冲突的探测：首先，由DHCP客户端向DHCP服务器申请IP地址；随后，DHCP客户端获取到IP地址后启动IP地址冲突探测；在DHCP客户端探测到IP地址冲突后，进行IP地址冲突避让。
具体地，当DHCP客户端在正常工作状态时，会启动IP地址冲突的探测。如果DHCP客户端探测到IP地址冲突，那么向DHCP服务器上报IP地址冲突消息，上报的消息中携带有冲突IP地址的信息；最后，DHCP客户端重新启动IP地址申请过程，向DHCP服务器申请新的IP地址。
图3是本发明方法实施例二的IP地址冲突避让的信令流程图，如图3所示，DHCP客户端发现IP地址冲突后，需要进行如下处理：
步骤1，DHCP客户端启动IP地址冲突探测功能，检测当前网络中是否存在与DHCP客户端的IP地址相同的设备，并发现IP地址冲突；
步骤2，DHCP客户端将IP地址冲突消息上报给DHCP服务器；
步骤3，DHCP服务器收到IP地址冲突的消息，将冲突的IP地址从已用状态转为锁定状态；
步骤4，DHCP客户端上报IP地址冲突后，启动新的DHCP流程，向DHCP服务器申请新的IP地址；
步骤5，DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP Discover消息；
步骤6，DHCP服务器向DHCP客户端分配一个新的可用IP地址，并向DHCP客户端发送DHCP Offer消息；
步骤7，DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP Request消息；
步骤8，DHCP服务器向DHCP客户端发送DHCP Ack消息；
步骤9，DHCP客户端根据DHCP Ack提供的IP地址进行IP地址冲突的检测，判断该IP地址是否与网络中其它设备的IP地址冲突；
步骤10，DHCP客户端未发现存在冲突的设备，动态获取新的IP地址成功，重新启动IP地址冲突探测。
本发明实施例通过DHCP客户端探测IP地址冲突，发现IP地址冲突后立即进行IP地址冲突的避让，可以解决IP地址冲突的问题，并且在保证DHCP客户端能够正常工作的同时，也使得引发IP地址冲突的接入设备能够正常接入网络。
装置实施例一
根据本发明的实施例，提供了一种DHCP服务器，图4是本发明装置实施例一的DHCP服务器的结构示意图，如图4所示，根据本发明实施例的DHCP服务器包括：分配模块40、接收模块42、处理模块44、第一调用模块46。以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
具体地，分配模块40用于根据DHCP客户端的请求向DHCP客户端分配网络协议IP地址；
接收模块42用于在DHCP客户端探测到IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
处理模块44用于根据IP地址冲突消息对冲突IP地址进行处理；
其中，处理模块44具体包括：获取子模块、以及第一设置子模块，其中，获取子模块用于从IP地址冲突消息中获取冲突IP地址；第一设置子模块用于将冲突IP地址的状态由已用状态设置为锁定状态，并为锁定状态设置锁定期限。
优选地，在本发明实施例中，处理模块44可以还包括：判断子模块、第二设置子模块、以及第三设置子模块。其中，判断子模块用于在冲突IP地址的锁定期限到达后，判断冲突IP地址是否正在被使用；第二设置子模块用于在判断子模块判断为是的情况下，为冲突IP地址的锁定状态设置一个新的锁定期限；第三设置子模块用于在判断子模块判断为否的情况下，将冲突IP地址的状态由锁定状态设置为可用状态。
从上述描述可以看出，在本发明实施例中，DHCP服务器的主要作用是对冲突的IP地址进行集中管理，DHCP服务器管理的网络配置资源中包含可用的IP地址、已用的IP地址和被锁定的IP地址等网络配置信息。当DHCP服务器收到DHCP客户端上报的IP地址冲突消息，将上报冲突消息携带的冲突IP地址由已用状态转为锁定状态，并由DHCP服务器对锁定的地址进行集中管理。
当DHCP客户端上报的IP地址冲突消息中携带的IP地址被DHCP服务器锁定后，该IP地址不再被允许分配给DHCP客户端。当被锁定的IP地址的锁定期限到达后，由DHCP服务器判断其是否仍被使用，如果该IP地址仍被使用，那么重新为该IP地址设定一个锁定期限；否则，将该IP地址从锁定状态转为可用状态。
第一调用模块46用于在收到DHCP客户端的请求后，调用分配模块。也就是说，DHCP服务器的分配模块40在第一调用模块46的调用下，需要根据DHCP客户端的请求，为DHCP客户端分配新的IP地址。
从上述处理可以看出，本发明实施例通过DHCP服务器接收DHCP客户端在进行IP地址冲突探测后发送的冲突IP地址，并由DHCP服务器锁定冲突的IP地址，分配给DHCP客户端一个新的IP地址，保证在出现IP地址冲突后，网络能尽快恢复正常工作。此外，被DHCP服务器锁定的IP地址在没有解除锁定前，不会被重新分配给其它的DHCP客户端，可以避免重复引入IP地址冲突。本发明实施例所提供的解决IP地址冲突问题的过程不需要添加额外的设备，解决方式简单有效。能够确保当网络中出现IP地址冲突时，DHCP客户端能够迅速探测到并进行IP地址冲突避让，快速地恢复网络的正常和稳定。
装置实施例二
根据本发明的实施例，提供了一种DHCP客户端，图5是本发明装置实施例二的DHCP客户端的结构示意图，如图5所示，根据本发明实施例的DHCP客户端包括：申请模块50、判断模块52、发送模块54、第二调用模块56。以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
具体地，申请模块50用于向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取所述DHCP服务器分配的IP地址；判断模块52用于判断所述IP地址与其他设备的IP地址是否相同；发送模块54用于在所述判断模块判断为是的情况下，向所述DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；第二调用模块56用于在所述发送模块54发送所述IP地址冲突消息之后，调用所述申请模块50。
在本发明实施例中，DHCP客户端的主要用于IP地址的申请和IP地址冲突的探测：首先，由DHCP客户端向DHCP服务器申请IP地址；随后，DHCP客户端获取到IP地址后启动IP地址冲突探测；在DHCP客户端探测到IP地址冲突后，进行IP地址冲突避让。
具体地，当DHCP客户端在正常工作状态时，会启动IP地址冲突的探测。如果DHCP客户端探测到IP地址冲突，那么向DHCP服务器上报IP地址冲突消息，上报的消息中携带有冲突IP地址的信息；随后，DHCP客户端重新启动IP地址申请过程，向DHCP服务器申请新的IP地址。
DHCP客户端在进行IP地址冲突避让处理的过程可以参照图3进行理解，在此不再赘述。
本发明实施例通过DHCP客户端探测IP地址冲突，发现IP地址冲突后立即进行IP地址冲突的避让，可以解决IP地址冲突的问题，并且在保证DHCP客户端能够正常工作的同时，也使得引发IP地址冲突的接入设备能够正常接入网络。
系统实施例
根据本发明的实施例，提供了一种网络协议地址冲突避让系统，图6是本发明系统实施例的网络协议地址冲突避让系统的结构示意图，如图6所示，根据本发明实施例的网络协议地址冲突避让系统包括：DHCP服务器60、以及DHCP客户端62。以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
DHCP服务器60主要对冲突IP地址进行集中管理。DHCP服务器管理的网络配置资源中包含可用的IP地址、已用的IP地址和被锁定的IP地址等网络配置信息。当DHCP服务器收到DHCP客户端上报的IP地址冲突消息，将上报冲突消息携带的冲突IP地址由已用状态转为锁定状态，并由DHCP服务器对锁定的地址进行集中管理。
当DHCP客户端上报的IP地址冲突消息中携带的IP地址被DHCP服务器锁定后，该IP地址不再被允许分配给DHCP客户端。当被锁定的IP地址的锁定期限到达后，由DHCP服务器判断其是否仍被使用，如果该IP地址仍被使用，那么重新为该IP地址设定一个锁定期限；否则，将该IP地址从锁定状态转为可用状态。最后，DHCP客户端重新启动IP地址申请过程，DHCP服务器还需要为DHCP客户端分配新的IP地址。
DHCP客户端62主要用于IP地址的申请和IP地址冲突的探测：首先，由DHCP客户端向DHCP服务器申请IP地址；随后，DHCP客户端获取到IP地址后启动IP地址冲突探测；在DHCP客户端探测到IP地址冲突后，进行IP地址冲突避让。
具体地，当DHCP客户端在正常工作状态时，会启动IP地址冲突的探测。如果DHCP客户端探测到IP地址冲突，那么向DHCP服务器上报IP地址冲突消息，上报的消息中携带有冲突IP地址的信息；随后，DHCP客户端重新启动IP地址申请过程，向DHCP服务器申请新的IP地址。
本发明实施例通过DHCP客户端进行IP地址动态申请和IP地址冲突的探测，以及DHCP服务器进行IP地址动态分配和冲突IP地址的锁定，解决了在IP网络中接入新的设备引发IP地址冲突的问题。实施过程中不增加配置成本，解决方案简单有效。
图7是本发明系统实施例的支持DHCP功能的IP网络系统结构示意图，如图7所示，包括DHCP客户端70、DHCP服务器72、连接DHCP客户端和DHCP服务器的路由和交换设备74、以及一种与DHCP客户端产生IP地址冲突的接入设备76。
DHCP客户端70主要用于向DHCP服务器72申请IP地址，并且当申请IP地址成功之后启动IP地址冲突探测。当DHCP客户端70发现与网络中接入设备76存在IP地址冲突后，向DHCP服务器72上报IP地址冲突消息，并启动新的DHCP流程，申请新的IP地址，然后重新启动IP地址冲突探测。DHCP客户端70获取到并使用新的IP地址，可以迅速恢复为正常工作状态，使得网络系统具备了一定的自动调节故障的能力。
DHCP服务器72主要用于管理IP地址等网络配置资源，向DHCP客户端70动态分配可用的IP地址，并对冲突的IP地址进行处理。
本发明实施例通过DHCP客户端从DHCP服务器获取IP地址后启动IP地址冲突探测，如果发现存在IP地址冲突，则向DHCP服务器报告，进行IP地址冲突避让，解决了现有技术在IP网络中设备之间IP地址冲突的问题，能够确保当网络中出现IP地址冲突时，DHCP客户端能够迅速探测到并进行IP地址冲突避让，快速地恢复网络的正常和稳定。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种网络协议地址冲突避让方法，其特征在于，包括：
动态主机配置协议DHCP服务器根据DHCP客户端的请求向所述DHCP客户端分配网络协议IP地址，并在所述DHCP客户端探测到所述IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收所述DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
所述DHCP服务器根据所述IP地址冲突消息对所述冲突IP地址进行处理，并根据所述DHCP客户端的请求重新为所述DHCP客户端分配IP地址。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DHCP服务器根据所述IP地址冲突消息对所述冲突IP地址进行处理包括：
所述DHCP服务器从所述IP地址冲突消息中获取所述冲突IP地址；
所述DHCP服务器将所述冲突IP地址的状态由已用状态设置为锁定状态，并为所述锁定状态设置锁定期限。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述冲突IP地址的锁定期限到达后，所述DHCP服务器判断所述冲突IP地址是否正在被使用；
如果判断为是，所述DHCP服务器为所述冲突IP地址的锁定状态设置一个新的锁定期限；
如果判断为否，所述DHCP服务器将所述冲突IP地址的状态由锁定状态设置为可用状态。
4.一种网络协议地址冲突避让方法，其特征在于，包括：
DHCP客户端向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取所述DHCP服务器分配的IP地址；
所述DHCP客户端判断所述IP地址与其他设备的IP地址是否相同，在判断为是的情况下向所述DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息，并重新向所述DHCP服务器申请分配IP地址。
5.一种DHCP服务器，其特征在于，包括：
分配模块，用于根据DHCP客户端的请求向所述DHCP客户端分配网络协议IP地址；
接收模块，用于在所述DHCP客户端探测到所述IP地址与其他设备的IP地址相同的情况下，接收所述DHCP客户端发送的携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
处理模块，用于根据所述IP地址冲突消息对所述冲突IP地址进行处理；
第一调用模块，用于在收到所述DHCP客户端的请求后，调用所述分配模块。
6.如权利要求5所述的DHCP服务器，其特征在于，所述处理模块具体包括：
获取子模块，用于从所述IP地址冲突消息中获取所述冲突IP地址；
第一设置子模块，用于将所述冲突IP地址的状态由已用状态设置为锁定状态，并为所述锁定状态设置锁定期限。
7.如权利要求6所述的DHCP服务器，其特征在于，所述处理模块还包括：
判断子模块，用于在所述冲突IP地址的锁定期限到达后，判断所述冲突IP地址是否正在被使用；
第二设置子模块，用于在所述判断子模块判断为是的情况下，为所述冲突IP地址的锁定状态设置一个新的锁定期限；
第三设置子模块，用于在所述判断子模块判断为否的情况下，将所述冲突IP地址的状态由锁定状态设置为可用状态。
8.一种DHCP客户端，其特征在于，包括：
申请模块，用于向DHCP服务器申请分配IP地址，并获取所述DHCP服务器分配的IP地址；
判断模块，用于判断所述IP地址与其他设备的IP地址是否相同；
发送模块，用于在所述判断模块判断为是的情况下，向所述DHCP服务器发送携带有冲突IP地址的IP地址冲突消息；
第二调用模块，用于在所述发送模块发送所述IP地址冲突消息之后，调用所述申请模块。
9.一种网络协议地址冲突避让系统，其特征在于，包括如权利要求5至7中任一项所述的DHCP服务器以及权利要求8所述的DHCP客户端。
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