CN102497456A - 基于dhcp协议实现客户端地址自动生成的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其包括局端、网关设备和客户端,局端包括相互连接的局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,局端DHCP服务器通过广域网连接网关设备,网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接。本发明还涉及利用该系统实现客户端地址自动生成的方法,在该方法中,网关DHCP服务器通过DHCP请求获取局端IPv6地址前缀,并从DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,然后将局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,从而降低地址分配规则的复杂度,提高地址分配的可靠性和可维护性,且本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统及方法,其结构简单,实现方法简便,成本低廉,应用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域,特别涉及数据通信中的地址分配控制技术领域,具体是一种网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统及方法。
背景技术
在通信技术领域,IP地址分配具有非常重要的价值,根据不同的地址段运营商往往可以实现对用户的接入控制并进行数据包路由,实现协议栈基本功能,因为用户的种类是多种多样的,只有符合运营商规则的用户,才能正常使用业务。同时,运营商的规则也是多种多样的,如只有特定设备、特定端口、特定VLAN、特定时段、特定的客户端、特定的组播地址等等才能够使用业务。所以,通信设备需要针对所述的种种规则进行检查,实现的复杂度非常高,规则之间容易互相影响掣肘,设备功能实现和测试都比较复杂,而且设备不易稳定。因此,在现有的地址分配技术领域中亟需一种较为统一的信息收集,地址生成方法,借以提高通信设备软件的模块化程度,并进一步提高通信设备的稳定性和可维护性。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种能够对多种形式的地址控制进行统一处理,从而降低地址分配规则的复杂度,提高地址分配的可靠性和可维护性,且结构简单,实现方法简便,成本低廉,应用范围广泛的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统及方法。
为了实现上述的目的,本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统具有如下构成:
该网络系统包括局端、网关设备和客户端,所述的局端和所述的网关设备通过基于IPv6的广域网连接,所述的网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接,所述的局端包括局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,所述的局端IPv6前缀配置模块连接所述的局端DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关设备。
该网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统中,所述的网关设备还包括网关DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关DHCP服务器。
该网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统中,所述的网关DHCP服务器包括DHCP报文处理单元,所述的DHCP报文处理单元分别连接所述的局端DHCP服务器和所述的客户端。
该网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统中,所述的DHCP报文处理单元还包括客户识别码获取子单元,所述的客户识别码获取子单元连接所述的局端DHCP服务器。
本发明还提供一种利用所述的系统实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)用户通过所述的局端IPv6前缀配置模块设置局端IPv6地址前缀;
(2)所述的网关设备通过DHCP请求获取所述的局端IPv6地址前缀;
(3)所述的网关设备从所述的客户端接收到DHCP请求数据包;
(4)所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息;
(5)所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,并返回给客户端。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的网关设备还包括网关DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关DHCP服务器,所述的局端从所述的客户端接收到DHCP请求数据包,具体为:所述的DHCP报文处理单元从所述的网关设备接收到DHCP请求数据包,请求包含IPv6前缀的信息。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的DHCP请求数据包为discovery报文或request报文。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的网关DHCP服务器包括DHCP报文处理单元,所述的DHCP报文处理单元还包括客户识别码获取子单元,所述的客户识别码获取子单元连接所述的局端DHCP服务器,所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,具体为:所述的客户识别码获取子单元从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,具体包括以下步骤:
(51)网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符;
(52)网关DHCP服务器将所述的局端IPv6地址前缀和所述的64位接口标识符前后拼合,并删除后端超出128位的部分,形成128位客户端地址。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的客户识别码信息为客户端的MAC地址,所述的网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符,具体为:
所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符。
该网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符,具体包括以下步骤:
(51a)在所述的48为MAC地址的第24位后,插入十六进制数FFFE,即:“1111111111111110”;
(51b)将所述的地址的第7位U/L位设置为“1”,以形成唯一的64位接口标识符。
采用了该发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其包括局端、网关设备和客户端,所述的局端和所述的网关设备通过基于IPv6的广域网连接,所述的网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接,所述的局端包括局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,所述的局端IPv6前缀配置模块连接所述的局端DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关设备。在利用所述的系统实现客户端地址自动生成的方法中,所述的网关DHCP服务器通过DHCP请求获取所述的局端IPv6地址前缀,并从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,然后将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址。从而降低地址分配规则的复杂度,提高地址分配的可靠性和可维护性,且本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统及方法,其结构简单,实现方法简便,成本低廉,应用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统的结构示意图。
图2为本发明的实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法的步骤流程图。
图3为本发明的实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法在实际应用中的流程示意图。
图4为本发明的实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中将局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容,特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示,为本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统的结构示意图。
在一种实施方式中,该网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统包括局端、网关设备和客户端,所述的局端和所述的网关设备通过基于IPv6的广域网连接,所述的网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接。所述的广域网可以由无线或DSL线路设备或光网络等实现连接。所述的局端包括局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,所述的局端IPv6前缀配置模块连接所述的局端DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关设备。
利用该实施方式所述的系统实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,如图2所示,包括以下步骤:
(1)用户通过所述的局端IPv6前缀配置模块设置局端IPv6地址前缀;
(2)所述的网关设备通过DHCP请求获取所述的局端IPv6地址前缀;
(3)所述的网关设备从所述的客户端接收到DHCP请求数据包;
(4)所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息;
(5)所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,并返回给客户端。
在一种较优选的实施方式中,所述的网关设备还包括网关DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关DHCP服务器。
在利用该实施方式所述的系统实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的局端从所述的客户端接收到DHCP请求数据包,具体为:所述的DHCP报文处理单元从所述的网关设备接收到DHCP请求数据包,请求包含IPv6前缀的信息。所述的DHCP请求数据包为discovery报文或request报文。
在一种进一步优选的实施方式中,所述的网关DHCP服务器包括DHCP报文处理单元,所述的DHCP报文处理单元分别连接所述的局端DHCP服务器和所述的客户端。所述的DHCP报文处理单元还包括客户识别码获取子单元,所述的客户识别码获取子单元连接所述的局端DHCP服务器。
在利用该实施方式所述的系统实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法中,所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,具体为:所述的客户识别码获取子单元从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息。
在更进一步优选的实施方式中,所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,具体包括以下步骤:
(51)网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符;
(52)网关DHCP服务器将所述的局端IPv6地址前缀和所述的64位接口标识符前后拼合,并删除后端超出128位的部分,形成128位客户端地址。
在一种更优选的实施方式中,所述的客户识别码信息为客户端的MAC地址,所述的网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符,具体为:所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符。
在另一种更优选的实施方式中,所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符,具体包括以下步骤:
(51a)在所述的48为MAC地址的第24位后,插入十六进制数FFFE,即:“1111111111111110”;
(51b)将所述的地址的第7位U/L位设置为“1”,以形成唯一的64位接口标识符。
在实际应用中,本发明意在提供一种通过DHCP获取IPV6前缀生成客户端地址方法,解决对客户进行的多种形式的地址控制的统一处理问题。通过将DHCP请求报文所带的信息提取出来,然后按照规则对需要分配的地址进行处理,再分配给客户端,使客户端可以使用相应的地址路由使用相应的业务。统一的处理方法将降低软件的复杂度,提高软件的可靠性和可维护性。
本发明通过在实现DHCP地址分配协议的数据通信设备上,从局端获取到前缀信息,保存进设备的DHCP配置中,当接到客户端请求地址的数据包,提取其中的ClientID,并将ClientID和前缀组合生成唯一的地址,最终达到对下挂客户端设备分配地址的灵活多样的控制的目的。
DHCP地址分配协议分别针对IPv6地址分配,目前IPV6应用广泛,一般的通信设备都需要支持IPV6地址分配协议,通过协议获取IPV6地址信息。
提取DHCP报文所带的信息主要包括以下信息:前缀信息、客户端ClientID(硬件地址MAC)信息。
地址组合方式采用IPV6前缀地址和EUI-64组合的格式,64位EUI-64地址是由电气和电子工程师协会(IEEE)定义的IPv6地址中的接口标识符是64位,而MAC地址是48位,因此需要在MAC地址的中间位置(从高位开始的第24位后)插入十六进制数FFFE(1111111111111110)。为了确保这个从MAC地址得到的接口标识符是唯一的,还要将Universal/Local(U/L)位(从高位开始的第7位)设置为“1”。如图4所示,将最后得到的这组数和获取的IPV6前缀地址组合,以前缀地址开始,如果前缀地址超过64位,则组合地址超过128位,从EUI 64地址尾部缩减相应值以满足和前缀地址相加符合128位IPV6地址长度。最后得到的这组数就作为EUI-64格式的接口标识符。
从客户端请求数据包提取ClientID字段进行检查、校验是指依照DHCP协议字段获取ClientID字段,该协议字段为option61字段在功能上来说是一个表示DHCP客户端的client-id的字段,在正常的DHCP地址申请过程中存在于客户端向服务端发送的discovery报文和request报文中,用来向服务端标识自身身份的一个字段等等。
地址分配方式是本发明的最终结果,分配的地址将被客户端用来进行客户端访问各种网络业务的标识。
本发明的方法在具体实施时的步骤如图3所示,首先要根据运营商对地址分配的需求,在局端服务器配置合适的前缀信息,当设备向局端服务器请求前缀时,获取并保存在设备DHCP配置中。然后,当收到客户端DHCP请求时,提取请求包中的ClientID信息,和保存的前缀信息组合成唯一的地址返回给客户端。
本发明的系统及方法通过从ISP局端获取到的前缀信息保存到配置中,根据客户端上报的不同的ClientID,能够实现分配唯一的IPV6全局地址,同时实现过程简单,系统的模块化程度高,可维护性、可扩展性和稳定度都将得到很大的提高。
采用了该发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其包括局端、网关设备和客户端,所述的局端和所述的网关设备通过基于IPv6的广域网连接,所述的网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接,所述的局端包括局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,所述的局端IPv6前缀配置模块连接所述的局端DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关设备。在利用所述的系统实现客户端地址自动生成的方法中,所述的网关DHCP服务器通过DHCP请求获取所述的局端IPv6地址前缀,并从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,然后将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址。从而降低地址分配规则的复杂度,提高地址分配的可靠性和可维护性,且本发明的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统及方法,其结构简单,实现方法简便,成本低廉,应用范围广泛。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (11)
1.一种网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其特征在于,所述的网络系统包括局端、网关设备和客户端,所述的局端和所述的网关设备通过基于IPv6的广域网连接,所述的网关设备和客户端通过基于IPv6的局域网连接,所述的局端包括局端IPv6前缀配置模块和局端DHCP服务器,所述的局端IPv6前缀配置模块连接所述的局端DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关设备。
2.根据权利要求1所述的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其特征在于,所述的网关设备还包括网关DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关DHCP服务器。
3.根据权利要求2所述的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其特征在于,所述的网关DHCP服务器包括DHCP报文处理单元,所述的DHCP报文处理单元分别连接所述的局端DHCP服务器和所述的客户端。
4.根据权利要求3所述的网络系统中基于DHCP协议实现客户端地址自动生成的系统,其特征在于,所述的DHCP报文处理单元还包括客户识别码获取子单元,所述的客户识别码获取子单元连接所述的局端DHCP服务器。
5.一种利用权利要求1所述的系统实现网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)用户通过所述的局端IPv6前缀配置模块设置局端IPv6地址前缀;
(2)所述的网关设备通过DHCP请求获取所述的局端IPv6地址前缀;
(3)所述的网关设备从所述的客户端接收到DHCP请求数据包;
(4)所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息;
(5)所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,并返回给客户端。
6.根据权利要求5所述的网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的网关设备还包括网关DHCP服务器,所述的局端DHCP服务器通过所述的广域网连接所述的网关DHCP服务器,所述的局端从所述的客户端接收到DHCP请求数据包,具体为:
所述的DHCP报文处理单元从所述的网关设备接收到DHCP请求数据包,请求包含IPv6前缀的信息。
7.根据权利要求6所述的网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的DHCP请求数据包为discovery报文或request报文。
8.根据权利要求6所述的网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的网关DHCP服务器包括DHCP报文处理单元,所述的DHCP报文处理单元还包括客户识别码获取子单元,所述的客户识别码获取子单元连接所述的局端DHCP服务器,所述的网关设备从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息,具体为:
所述的客户识别码获取子单元从所述的DHCP请求数据包中获取客户识别码信息。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的网络系统中基于DHCP协议生成客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的网关设备将所述的局端IPv6地址前缀和客户识别码信息组合生成客户端地址,具体包括以下步骤:
(51)网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符;
(52)网关DHCP服务器将所述的局端IPv6地址前缀和所述的64位接口标识符前后拼合,并删除后端超出128位的部分,形成128位客户端地址。
10.根据权利要求9所述的网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的客户识别码信息为客户端的MAC地址,所述的网关DHCP服务器将所述的客户识别码信息转换为64位接口标识符,具体为:
所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符。
11.根据权利要求10所述的网络系统中基于DHCP协议客户端地址自动生成的方法,其特征在于,所述的网关DHCP服务器将48位MAC地址转换为64位接口标识符,具体包括以下步骤:
(51a)在所述的48为MAC地址的第24位后,插入十六进制数FFFE,即:“1111111111111110”;
(51b)将所述的地址的第7位U/L位设置为“1”,以形成唯一的64位接口标识符。
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