CN102316447B - Ip地址分配与发送方法以及无线接入器、服务器、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IP地址分配方法及系统，用以解决采用现有技术提供的IP地址分配方案存在的导致AC负荷过重且可能使得AC重启后无法及时响应IP地址分配请求的问题。方法包括：AP向动态主机配置协议DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；并接收并存储DHCP服务器根据所述IP地址获取请求发送的多个IP地址；以及在接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端。本发明还公开一种IP地址发送方法、无线接入器和DHCP服务器。

Description

IP地址分配与发送方法以及无线接入器、服务器、系统

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种IP地址分配与发送方法以及无线接入器、DHCP服务器、系统。

背景技术

动态主机配置协议（DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol）是一种能够集中管理和自动分配网际协议（IP，Internet Protocol）地址的通知协议。在IP网络中，每个连接互联网（Internet）的设备都需要分配唯一的IP地址。DHCP使中心结点能够监控和分配IP地址。

DHCP提供三种IP定位方式。第一种方式为人工分配（Manual Allocation），该方式是指网络管理员为某些少数特定的客户端绑定固定IP地址，且该些IP地址不会过期。第二种方式是自动分配（Auto Allocation），该方式是指一旦客户端第一次成功的从DHCP服务器端租用到IP地址后，就永远使用这个地址。第三种方式是动态分配（Dynamic Allocation），该方式是指当客户端第一次从DHCP服务器端租用到IP地址后，并非永久地使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放这个IP地址，以给其他客户端使用。上述三种方式中，第三种方式以其灵活性得到广泛使用。

无线网络环境中，一种简化的DHCP应用拓扑示意图如图1所示，图中，作为DHCP服务器的无线访问控制器（AC，Access Controller）管理着无线网络中的无线接入器（AP，Access Point），而作为客户端的各PC通过AP接入到无线网络中。AC通过管理AP从而间接管理整个无线网络中的各PC。

基于上述拓扑，作为DHCP服务器的AC可以为整个无线网络中的AP以及PC分配IP地址。而AP在通过AC获取到自身的IP地址后，进一步根据该IP地址和AC的IP地址与AC建立无线接入点控制与供应（CAPWAP，Controlling and Provisioning of Wireless Access Point）隧道，就能够实现通过该CAPWAP隧道来传输数据。而针对PC而言，其获取IP地址的过程是首先通过AP经由上述CAPWAP隧道将IP地址分配请求转发到AC上，然后再由AC针对PC进行IP地址分配，并由AP将分配的IP地址转发给PC。

现有技术所提供的上述由AC集中分配IP地址的方式的优势在于有利于整网的IP地址管理，但其也存在缺点：即会导致AC负荷较大。特别是在AC支撑几万个客户端的情况下，AC对IP地址的集中管理与分配无疑会导致AC的负荷过重。

特别地，在AC发生故障或掉电而重启时，大量的PC会重新向AC请求获取IP地址，这更会使得AC的瞬时负荷可能非常重。并且，由于AC自身的处理能力有限，因此在这种情况下还可能会出现部分PC所发出的IP地址分配请求不能得到及时响应的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种IP地址分配方法及系统，用以解决采用现有技术提供的IP地址分配方案存在的导致AC负荷过重且可能使得AC重启后无法及时响应IP地址分配请求的问题。

本发明实施例还提供一种IP地址发送方法、无线接入器和DHCP服务器。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种IP地址分配方法，包括：无线接入器AP向动态主机配置协议DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；并接收并存储DHCP服务器根据所述IP地址获取请求发送的多个IP地址；以及在接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端；其中，AP向DHCP服务器发送所述IP地址获取请求，具体包括：AP将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的第一选项option中；以及以承载了需获取的IP地址的个数信息的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求向DHCP服务器进行发送。

一种IP地址发送方法，包括：动态主机配置协议DHCP服务器接收无线接入器AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；根据所述IP地址获取请求，选取并向AP发送多个IP地址；其中，DHCP服务器根据所述IP地址获取请求，选取并向AP发送多个IP地址，具体包括：DHCP服务器获得所述IP地址获取请求的第一选项option中承载的需获取的IP地址的个数信息；并根据所述个数信息，选取相应个数的IP地址；以及向AP发送选取的所述相应个数的IP地址。

一种无线接入器，包括：IP地址获取请求发送单元，用于向动态主机配置协议DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；第一接收单元，用于接收DHCP服务器根据IP地址获取请求发送单元发送的所述IP地址获取请求而发送的多个IP地址；IP地址存储单元，用于存储第一接收单元接收的所述多个IP地址；第二接收单元，用于接收客户端发送的IP地址分配请求；第一分配单元，用于在第二接收单元接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从IP地址存储单元存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端；其中，所述IP地址获取请求发送单元具体包括：第一承载模块，用于将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的第一option中；发送模块，用于将第一承载模块得到的承载了所述个数信息的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求，向DHCP服务器进行发送。

一种动态主机配置协议DHCP服务器，包括：IP地址获取请求接收单元，用于接收无线接入器AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；IP地址选取单元，用于根据IP地址获取请求接收单元接收的IP地址获取请求，选取多个IP地址；发送单元，用于向AP发送IP地址选取单元选取的所述多个IP地址；其中，所述IP地址选取单元具体包括：个数信息获得模块，用于获得所述IP地址获取请求的第一选项option中承载的需获取的IP地址的个数信息；IP地址选取模块，用于根据个数信息获得模块获得的所述个数信息，选取相应个数的IP地址。

一种IP地址分配系统，包括客户端和前文所述的动态主机配置协议DHCP服务器、无线接入器AP。

本发明实施例的有益效果如下：

通过本发明实施例提供的上述方案，DHCP服务器可以根据AP发送的IP地址获取请求，为AP分配多个IP地址，从而AP在接收到客户端发送的IP地址分配请求时，无需将该IP地址分配请求转发给AC进行处理，而是可以直接从AP存储的多个IP地址中选取IP地址分配给客户端，从而大大减轻了AC的负荷。并且，即使AC发生了重启，AP也可以根据存储的IP地址来为客户端分配IP地址，从而避免了AC重启后无法及时响应IP地址分配请求的问题。

附图说明

图1为一种简化的DHCP应用拓扑示意图；

图2为本发明实施例提供的一种IP地址分配方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种IP地址发送方法的具体流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种AP的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种DHCP服务器的具体结构示意图；

图6a为本发明实施例1的应用流程示意图；

图6b为实施例1中的第一offer报文的格式示意图；

图6c为实施例1中的inform请求报文的格式示意图；

图6d为实施例1中的第二ACK报文的格式示意图；

图7为对应关系记录示意图；

图8a为本发明实施例2的应用流程示意图；

图8b为本发明实施例2中的discover报文的格式示意图；

图8c为本发明实施例2中的offer报文的格式示意图；

图9为本发明实施例提供的一种IP地址分配系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了解决采用现有技术提供的IP地址分配方案存在的导致AC负荷过重且可能使得AC重启后无法及时响应IP地址分配请求的问题，本发明实施例提供一种地址分配方案。该方案通过AP向AC请求获取多个IP地址并对获取到的IP地址进行存储，从而后续在有客户端向AC请求获取IP地址时，可以由AP从存储的IP地址中直接选取IP地址分配给客户端，而无需再由AC来为该客户端分配IP地址，从而实现了由AP来完成对多个IP地址的管理与分配功能，减轻了AC的负荷。特别地，当AC重启后，由于AP能够利用其预先存储的IP地址实现为客户端分配IP地址，从而能够从一定程度上避免因为AC处理能力有限而使得一部分客户端的IP地址分配请求无法得到及时响应的问题。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的地址分配方案。

首先，本发明实施例提供一种IP地址分配方法，该方法的具体流程示意图如图2所示，包括以下步骤：

步骤21，AP向DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

通过在一个IP地址获取请求中请求获取多个IP地址，可以使得AP获取IP地址的效率较高。

本发明实施例中，AP可以预先与DHCP服务器约定一个具备指定格式的DHCP报文作为该IP地址获取请求，DHCP服务器一旦接收到具备该指定格式的报文，则就默认AP当前是请求获取多个IP地址。

另外，本发明实施例中，AP也可以将自身需要获取多个IP地址这样的信息明确地指示给DHCP服务器。比如，AP可以确定第一DHCP报文的第一选项option（这里的option相当于就是报文所包含的一个字段），然后再将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的该第一option中，从而以该第一DHCP报文作为IP地址获取请求向DHCP服务器进行发送。DHCP服务器在接收到该第一DHCP报文后，就可以根据第一option所承载的信息，获知AP请求获取多个IP地址。

可选的，AP向DHCP服务器发送IP地址获取请求的过程还可以包括：AP将第二DHCP报文的第二option的标识承载在第一DHCP报文的第四option中向DHCP服务器进行发送，以指示DHCP服务器根据该第二option的标识，将多个IP地址承载在第二DHCP报文的第二option中发送给AP。采用这样的方式，AP可以实现为DHCP服务器指定承载多个IP地址的option，从而后续AP就可以从第二DHCP报文中迅速定位并获取到多个IP地址，提高了IP地址的获取效率。

步骤22，AP接收并存储DHCP服务器根据该IP地址获取请求而发送的多个IP地址；

一般地，DHCP服务器可以根据AP发送的IP地址获取请求，从处于可分配状态的IP地址中选取多个IP地址，并将选取的多个IP地址承载在向AP反馈的一个DHCP报文发送给AP。

步骤23，AP在接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从存储的多个IP地址中选取IP地址分配给客户端。其中，该IP地址分配请求可以是在AC重启后发送的，也可以是其他情况下发送的。无论客户端是在何时向AP发送该IP地址分配请求，AP在接收到该请求后，都可以从存储的多个IP地址中选取IP地址分配给客户端，从而减轻AC的负荷。需要说明的是，本领域技术人员可以理解，AP选取并分配给客户端的IP地址应是处于可分配状态的IP地址。

根据RFC2131标准的描述，在为客户端分配IP地址时应尽量为客户端分配其曾经使用过的IP地址。因此，为了满足该要求，本发明实施例提供的上述方法中，当AP从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端后，AP可以存储IP地址和被分配了IP地址的客户端的标识的对应关系。通过对该对应关系的存储，后续AP在接收到任意客户端发送的IP地址分配请求时，就可以根据该对应关系确定是否存在与该任意客户端的标识对应的IP地址；在确定结果为是，且与该任意客户端对应的IP地址处于可分配状态时，AP就可以将与该任意客户端的标识对应的该IP地址分配给该任意客户端，从而满足了上述要求。

可选的，当分配给AP的IP地址处于长期空闲的状态时，AP还可以请求对IP地址进行释放，以便造成IP资源浪费。具体地，AP选取IP地址分配给客户端后，若接收到客户端发出的承载有客户端所使用的IP地址的IP地址释放请求，则根据IP地址释放请求释放客户端所使用的该IP地址；并判断在预定时间长度内是否接收到客户端发出的IP地址分配请求；在判断结果为否时，AP向DHCP服务器发送承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求，以指示DHCP服务器根据空闲IP地址释放请求释放处于可分配状态的IP地址。

通过本发明实施例提供的上述方法，可以实现由AP直接为客户端分配IP地址，从而减轻了作为DHCP服务器的AC的负荷。并且，由于此时AC和AP均具备分配IP地址的功能，因此在请求获取IP地址的客户端个数大于为AP分配的IP地址的个数的情况下，可以由作为DHCP服务器的AC和AP共同为多个客户端分配IP地址，从而提高了IP地址的分配效率。此外，与现有技术提供的一种通过引入外置DHCP服务器进行IP地址分配，从而需要额外架设DHCP服务器而导致网络配置成本增加的方式相比，本发明实施例提供的该方法是基于原有的网络架构实现的，并不需要增加额外的硬件设施，因此不会导致网络配置成本增加。

对应于本发明实施例提供的上述IP地址分配方法，本发明实施例还提供一种IP地址发送方法，该方法的具体流程示意图如图3所示，包括下述步骤：

步骤31，DHCP服务器接收AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

步骤32，DHCP服务器根据该IP地址获取请求，选取并向AP发送多个IP地址。

当IP地址获取请求中承载有AP需获取的IP地址的个数信息时，DHCP服务器可以从该IP地址获取请求的第一选项option中获取到其承载的需获取的IP地址的个数信息，从而根据该个数信息选取相应个数的IP地址，并向AP发送选取的IP地址。当IP地址获取请求中没有承载AP需获取的IP地址的个数信息时，DHCP服务器可以自主决定为AP分配的IP地址的个数，并选取相应个数的IP地址发送给AP。

可选的，当IP地址获取请求的第四option中承载的第二option的标识时，DHCP服务器可以获得从该第四option中获取该第二option的标识，并将选取的IP地址承载在DHCP报文的第二option中发送给AP。

类似的，为了满足RFC2131标准所规定的为客户端分配IP地址时应尽量为客户端分配其曾经使用过的IP地址的这一要求，上述IP地址发送方法中，在DHCP服务器选取并向AP发送多个IP地址后，DHCP服务器还可以存储发送给AP的IP地址和AP的标识的对应关系。通过对该对应关系的存储，DHCP服务器在接收到任意AP发送的IP地址获取请求时，根据存储的该对应关系就可以确定是否存在与该任意AP的标识对应的IP地址。若确定结果为是，且与该任意AP对应的IP地址处于可分配状态时，DHCP服务器就可以将与该任意AP对应的该处于可分配状态的IP地址分配给该任意AP。

可选的，为了避免为AP分配的IP地址长期空闲而导致IP资源浪费，上述IP地址发送方法中，当DHCP服务器接收AP发送的承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求时，可以根据该空闲IP地址释放请求，释放AP存储的所述处于可分配状态的IP地址。

对应于本发明实施例提供的IP地址分配方法，本发明实施例提供一种AP，该AP的具体结构示意图如图4所示，包括以下组成部分：

IP地址获取请求发送单元41，用于向DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

第一接收单元42，用于接收DHCP服务器根据IP地址获取请求发送单元41发送的所述IP地址获取请求而发送的多个IP地址；

IP地址存储单元43，用于存储第一接收单元42接收的所述多个IP地址；

第二接收单元44，用于接收客户端发送的IP地址分配请求；

第一分配单元45，用于在第二接收单元44接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从IP地址存储单元43存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端。

可选的，IP地址获取请求发送单元41具体可以划分为以下功能模块，包括：

第一承载模块，用于将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的第一option中；发送模块，用于将第一承载模块得到的承载了上述个数信息的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求，向DHCP服务器进行发送。

可选的，将IP地址获取请求发送单元41划分为上述功能模块的基础上，IP地址获取请求发送单元41还可以进一步包括：第二承载模块，用于将第二option的标识承载在第一DHCP报文的第四option中。基于该第二选项标识确定模块，上述发送模块具体用于：将通过第一、第二承载模块处理得到的承载了上述个数信息和第二option的标识的第一DHCP报文作为IP地址获取请求，向DHCP服务器进行发送，以指示DHCP服务器根据第二option的标识，将多个IP地址承载在第二DHCP报文的第二option中发送给AP。

可选的，本发明提供的该AP还可以进一步包括：对应关系存储单元，用于存储第一分配单元45分配的IP地址和被分配了IP地址的客户端的标识的对应关系；IP地址确定单元，用于在第二接收单元44接收到任意客户端发送的IP地址分配请求时，根据对应关系存储单元存储的对应关系确定是否存在与该任意客户端的标识对应的IP地址；第二分配单元，用于在IP地址确定单元得到的确定结果为是，且与该任意客户端的标识对应的IP地址处于可分配状态时，将与该任意客户端的标识对应的该IP地址分配给该任意客户端。

可选的，为了避免IP地址长期空闲而导致IP地址资源浪费的问题，本发明实施例提供的该AP还可以进一步包括：释放请求接收单元，用于接收客户端发出的承载有客户端所使用的IP地址的IP地址释放请求；IP地址释放单元，用于根据释放请求接收单元接收的IP地址释放请求，释放客户端所使用的该IP地址；判断单元，用于判断在预定时间长度内是否接收到客户端发出的IP地址分配请求；释放请求发送单元，用于在判断单元得到的判断结果为否时，向DHCP服务器发送承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求，以指示DHCP服务器根据空闲IP地址释放请求释放处于可分配状态的IP地址。

相应地，本发明实施例还提供一种DHCP服务器，该DHCP服务器的具体结构示意图如图5所示，包括以下功能单元：

IP地址获取请求接收单元51，用于AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

IP地址选取单元52，用于根据IP地址获取请求接收单元51接收的IP地址获取请求，选取多个IP地址；

发送单元53，用于向AP发送IP地址选取单元52选取的所述多个IP地址。

可选的，上述IP地址选取单元52具体可以划分为以下功能模块，包括：

个数信息获得模块，用于获得IP地址获取请求的第一option中承载的需获取的IP地址的个数信息；IP地址选取模块，用于根据个数信息获得模块获得的个数信息，选取相应个数的IP地址。

具体地，上述IP地址发送模块还可以进一步划分为以下子模块，包括：

获得子模块，用于获得IP地址获取请求的第四option中承载的第二option的标识；发送子模块，用于将IP地址选取模块选取的IP地址承载在获得子模块获得的第二option的标识所指示的DHCP报文的第二option中发送给AP。

可选的，本发明实施例提供的该DHCP服务器还可以进一步包括以下功能单元：

对应关系存储单元，用于存储发送单元53发送给AP的IP地址和AP的标识的对应关系；确定单元，用于在IP地址获取请求接收单元51接收到任意AP发送的所述IP地址获取请求时，根据对应关系存储单元存储的所述对应关系，确定是否存在与该任意AP的标识对应的IP地址。而发送单元53则还用于在确定单元得到的确定结果为是，且与该任意AP对应的IP地址处于可分配状态时，将与该任意AP的标识对应的IP地址发送给该任意AP。

可选的，本发明实施例提供的该DHCP服务器还可以包括：释放请求接收单元，用于接收AP发送的承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求；IP地址释放单元，用于根据释放请求接收单元接收的空闲IP地址释放请求，释放AP存储的所述处于可分配状态的IP地址。

以下结合实际，以两个具体的实施例为例，详细介绍本发明实施例提供的上述方案在实际中的具体应用流程。

需要说明的是，在实际应用中，AP可以根据自己的负载需要向DHCP服务器请求一个或几个可分配的IP地址块，这里的IP地址块即包含至少一个IP地址的集合。一般地，当该集合中包含多个IP地址时，这多个IP地址可以是连续的，比如，一个IP地址块可以包含192.168.0.10～192.168.0.19这一范围内的10个IP地址。在有客户端接入无线网络时，AP就可以根据其请求到的IP地址块直接向用户分配IP地址。如AP请求到的IP地址块已被分配完毕，则AP可继续向DHCP服务器请求IP地址块。在客户端释放IP地址后，且在预定时间长度内没有客户发出IP地址分配请求而导致AP有较多空闲的IP地址块时，则AP可以向DHCP服务器请求释放部分IP地址块，以避免AP占有过多空闲IP地址块而导致资源浪费。

实施例1

具体地，实施例1的应用流程示意图如图6a所示，包括以下步骤：

步骤61，AP向作为DHCP服务器的AC发出用于请求AP的IP地址的第一discover报文；

一般地，网络中可能会存在多个作为DHCP服务器的AC，而AP却不能确定哪个AC能为其分配IP地址，因此，AP可以采用广播第一discover报文的方式，向网络中的多个AC广播该第一discover报文。而当网络中只有一个AC时，则AP只需要向该AC发送第一discover报文即可。

步骤62，AC向回复一个第一offer报文，向AP分配IP地址；

具体地，该第一offer报文的格式可以是按照RFC2131标准的规定而构造的，如图6b所示。其中需要说明的是，依照RFC2131标准，yiaddr(4)这一字段用于承载AC分配给AP的IP地址，其中，括号中的数字4代表这一字段所包含的字节个数。由于其他字段与本发明的相关性较小，在此不再赘述。

前文已经提到，可能会存在网络中存在多个AC的情况，在该情况下，一般是具备空闲IP地址的AC才会向AP回复该第一offer报文，并将一个空闲的IP地址填写yiaddr(4)字段中。在该情况下，AP可能会接收到多个AC回复的第一offer报文。

步骤63，AP向AC发出用于确定请求的IP地址的第一request报文；

若AP接收到多个AC发来的第一offer报文，则会从第一offer报文所包含的IP地址中选取一个IP地址，并向相应的发出该IP地址的AC反馈用于确定请求选取的该IP地址的第一request报文。

步骤64，接收第一request报文的AC向AP回复第一ACK报文，正式将AP确定请求的IP地址分配给AP，并将该IP地址的状态更新为已分配状态；

步骤65，AP利用请求到的IP地址与AC之间建立CAPWAP隧道；

步骤66，AP向AC发出用于获取IP地址块的inform请求报文；

具体地，该inform请求报文的格式示意图如图6c所示。本发明实施例对该格式的详细信息不做细致分析，而是重点关注与本发明实施例提供的方案相关性比较大的option（选项），如图6c中的option55和option60。根据DHCP，option是协议提供的可扩展的选项，其可以用于承载额外的数据信息。比如，option60通常可以是由厂家对厂商信息或设备信息进行自定义的一个选项，而在本发明实施例中，option60可以用于承载AP的标识（比如AP的名称）以及需要获取的IP地址块的个数信息。此外，option55则可以承载用于存储分配的IP地址块的option的标识（如option43等）。

本发明实施例中，AP所请求的IP地址块包含的IP地址的个数信息可以是根据AP所能连接的额定客户端数量来决定的，而额定客户端数量则一般是在进行网络规划时确定的。

步骤67，AC在接收到inform请求报文后，确定分配给AP的IP地址块，并将确定的IP地址块承载在第二ACK报文中发送给AP；

比如，AC可以将包含192.168.1.1-192.168.1.5这5个IP地址的地址块确定为分配给AP的IP地址块，并将该地址块承载在格式如图6d所示的第二ACK报文中发送给AP。

若option60中承载有需要获取的IP地址块的个数信息，那么AC在接收到inform请求报文后，可以根据该个数信息，为AP分配相应个数的IP地址块，并根据option55中承载的用于存储分配的IP地址块的option的标识，将分配给AP的IP地址块存储在用于存储分配的IP地址块的option。以如图6d为例，AC可以将分配的IP地址块存储到option43中，图6d中所示的起始地址1、终止地址1所构成的IP地址范围中包含的所有IP地址即构成一个IP地址块，而起始地址2、终止地址2所构成的IP地址范围中包含的所有IP地址也构成另一个IP地址块，以此类推。可选的，option60也可以只用于承载AP的标识而不承载AP需要获取的IP地址的个数信息，而AC在接收到该inform请求报文后，可以直接向AP分配一个或多个IP地址块。可选的，option55也可以不承载用于存储分配的IP地址块的option的标识，从而AC可以根据预先与AP约定的用于存储分配的IP地址块的option，将分配的IP地址块存储在相应的option中。

步骤68，AP对第二ACK报文中承载的IP地址块进行存储；

步骤69，当客户端PC1接入网络时，其向AP发出第二discover报文，以请求获取PC1的IP地址；

步骤610，AP根据第二discover报文，从存储的IP地址块中选取一个空闲IP地址承载在第二offer报文中发送给PC1；

比如，AP可以从存储的包含192.168.1.1-192.168.1.5这5个IP地址的地址块中选取一个空闲IP地址192.168.1.1，并将选取的该IP地址承载在第二offer报文中发送给AP；

步骤611，PC1根据AP发来的第二offer报文中的IP地址，向AP发送用于确定请求的该IP地址的第二request报文；

步骤612，AP根据PC1发送的第二request报文，向PC1发送第三ACK报文，正式将PC1确定请求的IP地址分配给PC1，并将记录的该IP地址的状态更新为已分配状态；

步骤613，假设客户端PC2、PC3、PC4、PC5通过与上述步骤69～412类似的步骤依次实现请求到IP地址192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4、192.168.1.5；

由于PC2请求到IP地址192.168.1.2的过程与上述步骤69～412非常相似，因此本发明实施例中省略对该部分内容的介绍。以下重点介绍在AP请求的IP地址块被分配完毕后，如何实现再次请求IP地址块。

步骤614，AP可以通过查询或监控等方式，并结合IP地址的使用状态，来确定自身存储的IP地址块是否被分配完毕，若确定存储的IP地址块已被分配完毕，则再次向AC发出用于获取IP地址块的inform请求报文；

具体地，该inform请求报文的格式示意图也可以如图6c所示。

步骤615，AC在接收到inform请求报文后，确定分配给AP的IP地址块，并将确定的IP地址块承载在第二ACK报文中发送给AP；

比如，由于AC之前已将包含192.168.1.1-192.168.1.5这5个IP地址的地址块分配给AP，则本次可以将处于可分配状态的包含192.168.1.6-192.168.1.10这5个IP地址的地址块分配给AP。并将该地址块承载在第二ACK报文中发送给AP。同样地，该地址块填写在第二ACK报文的option43中。

本发明实施例中，为了对为AP分配的不同IP地址块进行区分，可以将步骤67中所述的IP地址块称为第一IP地址块，而将步骤615中分配的IP地址块称为第二IP地址块。

步骤616，AP对第二ACK报文中承载的第二IP地址块进行存储；

步骤617，当PC6接入网络时，通过与上述步骤69～412类似的步骤实现对IP地址的获取，在此不再赘述；

以下重点介绍当客户端离开网络时，如何实现对IP地址的释放。

步骤618，PC1～PC5离开无线网络时，向AP发送release报文以释放分配给PC1的IP地址；

比如，PC1～PC5向AP发送release报文以释放IP地址192.168.1.1～192.168.1.5。

步骤619，AP释放IP地址192.168.1.1～192.168.1.5，并将记录的IP地址块192.168.1.1～192.168.1.5的状态更新为可分配状态；

步骤620，AP判断自身在预定时间长度内未收到客户端发送的discover报文时，向AC发送空闲IP地址块释放请求，该请求中承载有空闲IP地址块的标识，比如，可以以空闲IP地址块所包含的IP地址信息作为其标识；

步骤621，AC根据AP发送的空闲IP地址块释放请求，释放相应的IP地址，并将相应的IP地址块的状态更新为可分配状态，并向AP发送确认空闲IP地址块被释放的确认消息。通过对空闲IP地址块的释放，可以避免AP占用空闲IP地址块而导致IP地址资源浪费的问题。

如上述流程所示，采用本发明实施例提供的方法，各AP都可以根据自己的地址分配需求灵活地向DHCP服务器请求IP地址块。一般地，一个IP地址池通常包含多个属于同一网段的IP地址，这个IP地址池可以预先被分割为多个IP地址块，每个IP地址块所包含的IP地址的个数可以相同，也可以不同。一般地，与同一个VLAN相关联的的几个AP可以共享一个IP地址池，即当这几个AP向AC请求IP地址块时，AC可以从这几个AP共享的IP地址池所包含的IP地址块中选取IP地址块进行分配。具体地，多个AP向AC请求IP地址块并维护不同IP地址块的示意图如图7所示。图7中，AP1维护的IP地址块有两个，这两个IP地址块分别包含的IP地址为1.1.1.1～1.1.1.5以及1.1.1.11～1.1.1.15；AP2维护的IP地址块有一个，该IP地址块包含的IP地址为1.1.1.6～1.1.1.10；AP3维护的IP地址块有两个，这两个IP地址块分别包含的IP地址为1.1.1.25～1.1.1.30以及1.1.1.31～1.1.135。

本发明实施例中，IP地址块所包含的IP地址的个数是可配置的，但该个数不应配置太大。这是因为若IP地址块所包含的IP地址个数太多，则当以IP地址块为单位进行分配时，一次性分配给AP的IP地址个数也会较多，然而，根据AP的IP地址分配需求，其所需要的待分配的IP地址个数可能较少，因此，此时若未AP分配较多的IP地址就会导致IP地址资源的浪费。本发明实施例中，AC可以预先划分好用于分配给AP的IP地址块，也可以是在接收到AP发送的用于获取IP地址块的inform请求报文后，再实时地从当前空闲的IP地址中选取IP地址分配给AP。

此外需要说明的是，根据RFC2131标准的描述，在为客户端分配IP地址时应尽量为客户端分配其曾经使用过的IP地址。为了满足该要求，本发明实施例中，DHCP服务器（如上述AC）中可以保存IP地址的使用信息。比如，DHCP服务器可以保存IP地址块与被分配了IP地址块的AP的标识的对应关系。从实际应用来看，以如图6a所示的步骤为例，当AP将IP地址分配给PC时，可以对IP地址和被分配了IP地址的PC的标识的对应关系进行记录，以便AP后续可以根据记录的该对应关系查找PC被分配过的IP地址。相应地，当AC将IP地址块分配给AP时，也可以对IP地址块和被分配了IP地址块的AP的标识的对应关系进行记录，从而AC后续可以根据记录的该对应关系确定分配过给AP的IP地址块。AC对IP地址块和被分配了IP地址块的AP的对应关系进行记录、AP对IP地址和被分配了IP地址的PC的标识的对应关系进行记录的示意图如图7所示。其中，AC所记录的IP地址块和被分配了IP地址块的AP的标识的对应关系可以等效为：AP的标识与IP地址块所包含的IP地址的地址范围的对应关系，其中，AP的标识可以是从如图6c所示的option60中获取的。而AP所记录的IP地址和被分配了IP地址的客户端的对应关系可以等效为：IP地址和被分配了IP地址的客户端的MAC地址的对应关系。

具体地，基于图7，为了实现为客户端分配其使用过的IP地址这一目的，针对上述步骤621，在AC根据AP发送的空闲IP地址块释放请求，并将相应的IP地址块的状态更新为可分配状态后，AC并不立即将相应的地址块分配给其他的AP使用，而是为该IP地址块分配一个特殊标识，该特殊标识的功能在于指示该IP地址块已与某AP绑定。基于该特殊标识的功能，本发明实施例中可以将该特殊标识称为绑定标识。被分配有该绑定标识的IP地址块的状态被默认为空闲（FREE）状态。具备该绑定标识的IP地址块优先被分配给与该IP地址块相绑定的AP，而针对其他AP而言，只有AC所维护的所有IP地址块都被分配完毕后，才会考虑将具备该绑定标识的IP地址块分配给其他AP。针对具备绑定标识的IP地址块所对应的AP，其在被分配了具备绑定标识的该IP地址块后，当有已接入过网络的客户端再次接入网络，并向为该客户端分配过IP地址的AP再次请求获取IP地址时，为该客户端分配过IP地址的AP进一步根据自身记录的IP地址和被分配了IP地址的客户端的标识的对应关系，就能够为该客户端分配其被分配过的IP地址，从而满足RFC2131标准中所描述的在为客户端分配IP地址时应尽量为客户端分配其曾经使用过的IP地址的这一需求。

通过本发明实施例提供的方案在实际中的上述应用可知，该方案可以实现由AP维护部分IP地址并直接为客户端分配IP地址，从而极大程度地增大了IP地址的分配效率，增强了用户体验；DHCP服务器可以对AP维护的IP地址范围进行配置，从而DHCP服务器可以实现对AP所维护的IP地址的有效管理和集中控制。

实施例2

具体地，实施例2的应用流程示意图如图8a所示，包括以下步骤：

步骤81，AP向作为DHCP服务器的AC发出用于请求AP的IP地址和获取IP地址块的discover报文；

具体地，该discover报文的格式可以如图8b所示。其中，option43用于承载AP的标识以及需要获取的IP地址块的个数信息。

步骤82，AC向AP回复offer报文，向AP分配AP自身使用的一个IP地址和用于分配给客户端的多个IP地址构成的IP地址块；

AC回复的offer报文的格式如图8c所示，其中，AC分配给AP自身使用的IP地址承载在yiaddr(4)这一字段中，而分配给AP的IP地址块则承载在option55中。

步骤83，AP对offer报文中承载的IP地址块进行存储；

步骤84，AP向AC发出用于确定请求的IP地址的request报文；

步骤85，AC在接收到request报文后，向AP回复ACK报文，正式将AP确定请求的IP地址分配给AP，并将AP自身使用的IP地址和上述地址块中包含的各个IP地址的状态更新为已分配状态；

步骤86，AP利用自身使用的IP地址与AC之间建立CAPWAP隧道；

步骤87，当客户端PC1接入网络时，其向AP发出第二discover报文，以请求获取PC1的IP地址；

步骤88，AP根据第二discover报文，从存储的IP地址块中选取一个空闲IP地址承载在第二offer报文中发送给PC1；

步骤89，PC1根据AP发来的第二offer报文中的IP地址，向AP发送用于确定请求的该IP地址的第二request报文；

步骤810，AP根据PC1发送的第二request报文，向PC1发送第三ACK报文，正式将PC1确定请求的IP地址分配给PC1，并将记录的该IP地址的状态更新为已分配状态，至此，为PC1分配IP地址的流程结束。

类似于实施例1，当AP所存储的IP地址块中的各IP地址均处于可分配状态，且AP判断自身在预定时间长度内未收到客户端发送的用于请求IP地址的discover报文时，AP可以向AC发送空闲IP地址块释放请求，从而释放空闲IP地址块，以避免AP长期占用空闲IP地址块而导致IP地址资源浪费的问题。

与实施例1相比，实施例2所采用的IP地址块的获取方式中，AP可以利用发送给AC的一个报文同时实现请求AP自身使用的IP地址和用于分配给客户端的IP地址块，从而可以减少AP与AC之间的信令交互流程，进一步减轻AC的负载，并提高IP地址块的获取效率，因此也可以间接地提高客户端的IP地址分配效率。

此外，本发明实施例还提供一种如图9所示的IP地址分配系统，该系统包括DHCP服务器91、AP92和客户端93。各实体的具体功能介绍如下：

DHCP服务器91，用于接收AP92发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求，并根据该IP地址获取请求选取并向AP92发送多个IP地址；

AP92，用于向DHCP服务器91发送IP地址获取请求，以及接收并存储DHCP服务器91发送的多个IP地址，并在客户端93请求获取IP地址时，从存储的多个IP地址中选取IP地址分配给客户端93。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种IP地址分配方法，其特征在于，包括：

无线接入器AP向动态主机配置协议DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；并

接收并存储DHCP服务器根据所述IP地址获取请求发送的多个IP地址；以及

在接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端；

其中，AP向DHCP服务器发送所述IP地址获取请求，具体包括：

AP将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的第一选项option中；以及

以承载了需获取的IP地址的个数信息的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求向DHCP服务器进行发送；

AP向DHCP服务器发送所述IP地址获取请求，还包括：

AP将第二DHCP报文的第二option的标识承载在所述第一DHCP报文的第四option中向DHCP服务器进行发送，以指示DHCP服务器根据所述第二option的标识，将所述多个IP地址承载在第二DHCP报文的第二option中发送给AP；

AP从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端后，还包括：

AP接收客户端发出的承载有客户端所使用的IP地址的IP地址释放请求，并根据IP地址释放请求释放客户端所使用的该IP地址；

判断在预定时间长度内是否接收到客户端发出的IP地址分配请求；并

在判断结果为否时，AP向DHCP服务器发送承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求，以指示DHCP服务器根据空闲IP地址释放请求释放所述处于可分配状态的IP地址。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，AP从存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端后，还包括：

AP存储IP地址和被分配了IP地址的客户端的标识的对应关系；以及

在接收到任意客户端发送的IP地址分配请求时，根据所述对应关系确定是否存在与所述任意客户端的标识对应的IP地址；并

在确定结果为是，且与所述任意客户端的标识对应的IP地址处于可分配状态时，AP将与所述任意客户端的标识对应的该处于可分配状态IP地址分配给所述任意客户端。

3.一种IP地址发送方法，其特征在于，包括：

动态主机配置协议DHCP服务器接收无线接入器AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

根据所述IP地址获取请求，选取并向AP发送多个IP地址；

其中，DHCP服务器根据所述IP地址获取请求，选取并向AP发送多个IP地址，具体包括：

DHCP服务器获得所述IP地址获取请求的第一选项option中承载的需获取的IP地址的个数信息；并

根据所述个数信息，选取相应个数的IP地址；以及

向AP发送选取的所述相应个数的IP地址；

DHCP服务器向AP发送选取的所述相应个数的IP地址，具体包括：

DHCP服务器获得所述IP地址获取请求的第四option中承载的第二option的标识；并

将所述相应个数的IP地址承载在DHCP报文的第二option中，发送给AP；

还包括：

DHCP服务器接收AP发送的承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求；并

根据空闲IP地址释放请求，释放AP存储的所述处于可分配状态的IP地址。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，DHCP服务器选取并向AP发送多个IP地址后，还包括：

DHCP服务器存储发送给AP的IP地址和AP的标识的对应关系；以及

在接收到任意AP发送的所述IP地址获取请求时，根据所述对应关系确定是否存在与所述任意AP的标识对应的IP地址；并

在确定结果为是，且与所述任意AP的标识对应的IP地址处于可分配状态时，DHCP服务器将与所述任意AP的标识对应的且处于可分配状态的IP地址分配给所述任意AP。

5.一种无线接入器，其特征在于，包括：

IP地址获取请求发送单元，用于向动态主机配置协议DHCP服务器发送用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

第一接收单元，用于接收DHCP服务器根据IP地址获取请求发送单元发送的所述IP地址获取请求而发送的多个IP地址；

IP地址存储单元，用于存储第一接收单元接收的所述多个IP地址；

第二接收单元，用于接收客户端发送的IP地址分配请求；

第一分配单元，用于在第二接收单元接收到客户端发送的IP地址分配请求时，从IP地址存储单元存储的所述多个IP地址中选取IP地址分配给客户端；

其中，所述IP地址获取请求发送单元具体包括：

第一承载模块，用于将需获取的IP地址的个数信息承载在第一DHCP报文的第一option中；

发送模块，用于将第一承载模块得到的承载了所述个数信息的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求，向DHCP服务器进行发送；

所述IP地址获取请求发送单元还包括：

第二承载模块，用于将第二option的标识承载在所述第一DHCP报文的第四option中；以及

所述发送模块具体用于将通过第一、第二承载模块处理得到的承载了所述个数信息和第二option的标识的第一DHCP报文作为所述IP地址获取请求，向DHCP服务器进行发送，以指示DHCP服务器根据所述第二option的标识，将所述多个IP地址承载在第二DHCP报文的第二option中发送给AP；

还包括：

释放请求接收单元，用于接收客户端发出的承载有客户端所使用的IP地址的IP地址释放请求；

IP地址释放单元，用于根据释放请求接收单元接收的IP地址释放请求，释放客户端所使用的该IP地址；

判断单元，用于判断在预定时间长度内是否接收到客户端发出的IP地址分配请求；

释放请求发送单元，用于在判断单元得到的判断结果为否时，向DHCP服务器发送承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求，以指示DHCP服务器根据空闲IP地址释放请求释放所述处于可分配状态的IP地址。

6.如权利要求5所述的无线接入器，其特征在于，还包括：

对应关系存储单元，用于存储第一分配单元分配的IP地址和被分配了IP地址的客户端的标识的对应关系；

IP地址确定单元，用于在第二接收单元接收到任意客户端发送的IP地址分配请求时，根据对应关系存储单元存储的对应关系确定是否存在与所述任意客户端的标识对应的IP地址；

第二分配单元，用于在IP地址确定单元得到的确定结果为是，且与所述任意客户端对应的IP地址处于可分配状态时，将与所述任意客户端对应的该处于可分配状态的IP地址分配给所述任意客户端。

7.一种动态主机配置协议DHCP服务器，其特征在于，包括：

IP地址获取请求接收单元，用于接收无线接入器AP发送的用于请求获取多个IP地址的一个IP地址获取请求；

IP地址选取单元，用于根据IP地址获取请求接收单元接收的IP地址获取请求，选取多个IP地址；

发送单元，用于向AP发送IP地址选取单元选取的所述多个IP地址；

其中，所述IP地址选取单元具体包括：

个数信息获得模块，用于获得所述IP地址获取请求的第一选项option中承载的需获取的IP地址的个数信息；

IP地址选取模块，用于根据个数信息获得模块获得的所述个数信息，选取相应个数的IP地址；

所述IP地址发送模块具体包括：

获得子模块，用于获得所述IP地址获取请求的第四option中承载的第二option的标识；

发送子模块，用于将IP地址选取模块选取的IP地址承载在获得子模块获得的第二option的标识所指示的DHCP报文的第二option中发送给AP；

还包括：

释放请求接收单元，用于接收AP发送的承载有AP存储的处于可分配状态的IP地址的空闲IP地址释放请求；

IP地址释放单元，用于根据释放请求接收单元接收的空闲IP地址释放请求，释放AP存储的所述处于可分配状态的IP地址。

8.如权利要求7所述的DHCP服务器，其特征在于，还包括：

对应关系存储单元，用于存储发送单元发送给AP的IP地址和AP的标识的对应关系；

确定单元，用于在所述IP地址获取请求接收单元接收到任意AP发送的所述IP地址获取请求时，根据对应关系存储单元存储的所述对应关系，确定是否存在与所述任意AP的标识对应的IP地址；以及

所述发送单元还用于在确定单元得到的确定结果为是，且与所述任意AP对应的IP地址处于可分配状态时，将与所述任意AP对应的IP地址发送给所述任意AP。

9.一种IP地址分配系统，包括客户端，其特征在于，还包括权5所述的无线接入器和权7所述的动态主机配置协议DHCP服务器；或

还包括权6所述的无线接入器和权8所述的DHCP服务器。