CN104184840B - 用于动态管理地址的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于动态管理地址的方法、装置和系统。其中在用于动态管理地址的方法中，当接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块。若在地址池中存在所述相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段。将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置，将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置。通过引入地址池，实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

Description

用于动态管理地址的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种用于动态管理地址的方法、装置和系统。

背景技术

随着2011年2月全球IPv4（Internet Protocol version4，互联网协议第四版）地址总库消耗完毕，2011年4月APNIC（Asia-Pacific Network Information Centre，亚太互联网络信息中心）宣布亚太地区IPv4地址也已经分配完毕，为了解决IPv4地址紧缺问题，国务院、国家发改委、工信部对下一代互联网及过渡技术、网络过渡改造都极为重视。电信运营商也纷纷进行下一代互联网过渡技术研究和现场试验。从网络发展特性，以及IPv4和IPv6（Internet Protocol version6，互联网协议第六版）的技术特征来看，从IPv4向IPv6过渡将会持续很长时间，在此期间，将部署大量的不同技术类型的地址转换设施。

电信运营商级的地址转换设施，需要相当数量的IPv4地址量。目前单个址转换设施（地址转换卡或单机设备）运行使用的IPv4地址段的配置和回收都是静态配置，IP地址的管理也是静态管理。

IP地址段的静态管理缺陷是：

（1）地址不能共享，造成地址资源的浪费；

（2）地址池使用无法集中监控。

目前对于IP地址段的自动分配和回收，是用于宽带接入IP-DSLAM（InternetProtocol-Digital Subscriber Line Access Multiplexer，互联网协议-数字用户线接入复用设备）上，通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）扩展在IP-DSLAM上实现。该技术的缺陷在于：

（1）地址共享消息的传递需要在一个局域网或虚拟局域网范围内进行，覆盖范围受限，若需要大范围覆盖，则需要在部署IP网络上局域网仿真，带来网络配置和运维的复杂，同时局域网的广播消息也造成网络额外的负载加大；

（2）地址共享关系是通过全连接方式实现，造成配置复杂，扩展性较差；

（3）共享地址池内的地址分别分散到各个IP-DSLAM设备上，无法自动获得地址池使用的总体状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于动态管理地址的方法、装置和系统。通过引入地址池，从而实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

根据本发明的一个方面，提供一种用于动态管理地址的方法，包括：

当接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；

若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；

若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；

将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息。

根据本发明的另一方面，提供一种用于动态管理地址的地址池管理装置，包括接收单元、第一判断单元、地址管理单元、地址属性设置单元、发送单元和地址池，其中：

接收单元，用于接收地址转换装置发送的地址空间扩充请求；其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；

第一判断单元，用于当接收单元接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；

地址管理单元，用于根据第一判断单元的判断结果，若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；

地址属性设置单元，用于将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

发送单元，用于将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息；

地址池，用于存储地址信息。

根据本发明的另一方面，提供一种用于动态管理地址的系统，包括地址转换装置和地址池管理装置，其中：

地址转换装置，用于在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；接收地址池管理装置发送的扩充地址段相应信息，以便利用扩充地址段相应信息更新当前分配的地址块信息；

地址池管理装置，用于当接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置，将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置。

本发明通过引入地址池，实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明动态管理地址方法一个实施例的示意图。

图2为本发明在相邻共享地址块中选择扩充地址段一个实施例的示意图。

图3为本发明地址池中地址分配一个实施例的示意图。

图4为本发明地址池中地址分配另一实施例的示意图。

图5为本发明地址池中地址分配又一实施例的示意图。

图6为本发明地址池中地址分配又一实施例的示意图。

图7为本发明地址池中地址分配又一实施例的示意图。

图8为本发明在地址转换装置上线时分配地址一个实施例的示意图。

图9为本发明回收空闲地址一个实施例的示意图。

图10为本发明地址池管理装置一个实施例的示意图。

图11为本发明地址管理单元一个实施例的示意图。

图12为本发明地址池管理装置另一实施例的示意图。

图13为本发明动态管理地址系统一个实施例的示意图。

图14为本发明系统部署的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明动态管理地址方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由地址池管理装置（Address Pool Management Entity，简称：AdPM）执行。

步骤101，当接收到地址转换装置（Address Translator Facility，简称：AdTF）发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块。

其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求。

步骤102，若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段。

步骤103，若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段。

步骤104，将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置。

步骤105，将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息。

基于本发明上述实施例提供的动态管理地址方法，通过引入地址池，实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

图2为本发明在相邻共享地址块中选择扩充地址段一个实施例的示意图。其中，在上述步骤102中，在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段的步骤可包括：

步骤201，判断所述相邻的共享地址块的个数是否为1。若所述相邻共享地址块的个数为1，执行步骤202；若所述相邻的共享地址块的个数大于1，则执行步骤206。

步骤202，判断所述相邻的共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间。若所述相邻的共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则执行步骤203；若所述相邻的共享地址块的空间小于预定的扩充空间，则执行步骤204。

步骤203，在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。之后，不再执行本实施例的其它步骤。

步骤204，在地址池中随机选择一个尚未分配的第一地址段。

步骤205，将所述相邻的共享地址块和所述第一地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第一地址段的空间总和等于预定的扩充空间。之后，不再执行本实施例的其它步骤。

步骤206，在所述相邻的共享地址块中选择空间最小的一个共享地址块。

步骤207，判断所述空间最小的一个共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间。若所述空间最小的一个共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则执行步骤208；若所述空间最小的一个共享地址块的空间小于预定的扩充空间，则执行步骤209。

步骤208，在所述空间最小的一个共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。之后，不再执行本实施例的其它步骤。

步骤209，进一步判断所述相邻的共享地址块的空间总和是否大于或等于预定的扩充空间。若所述相邻的共享地址块的空间总和大于或等于预定的扩充空间，则执行步骤210；若所述相邻的共享地址块的空间总和小于预定的扩充空间，则执行步骤212。

步骤210，在所述相邻的共享地址块中，按照空间从小到大的顺序对共享地址块进行排序。

步骤211，在第i个共享地址块中选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的第二地址段，将第1至第i-1个共享地址块、以及所述第二地址段的空间总和等于预定的扩充空间，其中i为大于1的自然数，第1个共享地址块为空间最小的共享地址块。之后，不再执行本实施例的其它步骤。

步骤212，在地址池中随机选择一个尚未分配的第三地址段。

步骤213，将所述相邻的共享地址块和所述第三地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第三地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

下面通过具体示例对本实施例进行说明。假设在地址池内，将数据块2分配给AdTF1，将数据块4分配给AdTF4。当AdTF4发送地址空间扩充请求时，AdPM判断是否存在与数据块4相邻的共享地址块。若不存在与数据块4相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为数据块4的扩充地址段。

若存在与数据块4相邻的共享地址块，则判断与数据块4相邻的共享地址块的个数。若共享地址块的个数为1，即共享地址块3，则进一步判断该共享地址块3的空间是否大于或等于预定的扩充空间。若该共享地址块3的空间大于或等于预定的扩充空间，则在共享地址块3中，选择与地址块4相邻的地址段作为地址块4的扩充地址段，如图3所示。

若该共享地址块3的空间小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段L1，将共享地址块与地址段L1共同作为地址块4的扩充地址段，如图4所示。

若与数据块4相邻的共享地址块的个数为2，即共享地址块3和5，则首先判断共享地址块中空间最小的是共享地址块3，然后判断该共享地址块3的空间是否大于或等于预定的扩充空间。若共享地址块3的空间大于或等于预定的扩充空间，则在共享地址块3中，选择与地址块4相邻的地址段作为地址块4的扩充地址段，如图5所示。

若共享地址块3的空间小于预定的扩充空间，则进一步判断共享地址块3和5的空间总和是否大于或等于预定的扩充空间。若共享地址块3和5的空间总和大于或等于预定的扩充空间，则在选择共享地址块3全部空间的基础上，进一步在共享地址块5中，选择与地址块4相邻的地址段，将共享地址块3的全部地址和共享地址块5中所选择的地址段作为地址块4的扩充地址段，如图6所示。

若共享地址块3和5的空间总和还小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段L2，将共享地址块3和5以及地址段L2共同作为地址块4的扩充地址段，如图7所示。

在图3-图7中，作为扩充地址段的部分也用与地址块4相同的阴影填充。

通过上述操作，可尽可能地将两个相邻AdTF之间的共享地址分配完，从而可以减少共享地址块的数量，便于管理，以及路由汇聚。

图8为本发明在地址转换装置上线时分配地址一个实施例的示意图。

步骤801，当接收到所述地址转换装置发送的上线请求时，在地址池内选择尚未分配的第四地址段。

步骤802，将第四地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置。

步骤803，将第四地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置将第四地址段作为分配的地址块。

图9为本发明回收空闲地址一个实施例的示意图。

步骤901，以预定的周期向所述地址转换装置发送地址使用上报请求，以便所述地址转换装置提供当前分配地址块的状态信息。

步骤902，接收所述地址转换装置发送的上报信息，其中上报信息中包括所述地址转换装置当前分配地址块的状态信息。

步骤903，利用所述状态信息，统计在当前分配的地址块中处于空闲状态的地址段。

步骤904，判断所述处于空闲状态的地址段是否在连续n次上报信息中均处于空闲状态。

步骤905，若所述处于空闲状态的地址段在连续n次上报信息中均处于空闲状态，则将所述处于空闲状态的地址段的属性修改为尚未分配，将所述处于空闲状态的地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置从当前分配的地址块中释放所述处于空闲状态的地址段。

图10为本发明地址池管理装置一个实施例的示意图。如图10所示，地址池管理装置包括接收单元1001、第一判断单元1002、地址管理单元1003、地址属性设置单元1004、发送单元1005和地址池1006。其中：

接收单元1001，用于接收地址转换装置发送的地址空间扩充请求。其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求。

第一判断单元1002，用于当接收单元1001接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块。

地址管理单元1003，用于根据第一判断单元1002的判断结果，若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段。

地址属性设置单元1004，用于将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置。

发送单元1005，用于将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息。

地址池1006，用于存储地址信息。

基于本发明上述实施例提供的地址池管理装置，通过引入地址池，实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

图11为本发明地址管理单元一个实施例的示意图。如图11所示，地址管理单元具体包括第一识别模块1101、第二识别模块1102和地址管理模块1103。其中：

第一识别模块1101，用于判断所述相邻的共享地址块的个数是否为1。

第二识别模块1102，用于根据第一识别模块1101的判断结果，若所述相邻共享地址块的个数为1，判断所述相邻的共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间。

地址管理模块1103，用于根据第二识别模块1102的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

优选的，地址管理单元还包括第一选择模块1104。其中：

第一选择模块1104，用于根据第二识别模块1102的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第一地址段。

地址管理模块1103还用于将所述相邻的共享地址块和所述第一地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第一地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

优选的，地址管理单元还包括第二选择模块1105和第三识别模块1106。其中：

第二选择模块1105，用于根据第一识别模块1101的判断结果，若所述相邻的共享地址块的个数大于1，在所述相邻的共享地址块中选择空间最小的一个共享地址块。

第三识别模块1106，用于判断所述空间最小的一个共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间。

地址管理模块1103还用于根据第三识别模块1106的判断结果，若所述空间最小的一个共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述空间最小的一个共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

优选的，地址管理单元还包括第四识别模块1107和排序模块1108。其中：

第四识别模块1107，用于根据第三识别模块1106的判断结果，若所述空间最小的一个共享地址块的空间小于预定的扩充空间，进一步判断所述相邻的共享地址块的空间总和是否大于或等于预定的扩充空间。

排序模块1108，用于根据第四识别模块1107的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间总和大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，按照空间从小到大的顺序对共享地址块进行排序。

地址管理模块1103还用于在第i个共享地址块中选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的第二地址段，将第1至第i-1个共享地址块、以及所述第二地址段的空间总和等于预定的扩充空间，其中i为大于1的自然数，第1个共享地址块为空间最小的共享地址块。

优选的，地址管理单元还包括第三选择模块1109。其中：

第三选择模块1109，用于根据第四识别模块1107的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间总和小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第三地址段。

地址管理模块1103还用于将所述相邻的共享地址块和所述第三地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第三地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

图12为本发明地址池管理装置另一实施例的示意图。与图10所示实施例相比，在图12所示实施例中，地址池管理装置还包括地址选择单元1201。其中：

地址选择单元1201，用于当接收单元接收到所述地址转换装置发送的上线请求时，在地址池内选择尚未分配的第四地址段；

地址属性设置单元1004还用于将第四地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

发送单元1005还用于将第四地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置将第四地址段作为分配的地址块。

优选的，地址池管理装置还包括统计单元1202、第二判断单元1203。其中：

发送单元1005还用于以预定的周期向所述地址转换装置发送地址使用上报请求，以便所述地址转换装置提供当前分配地址块的状态信息。

接收单元1001还用于接收所述地址转换装置发送的上报信息，其中上报信息中包括所述地址转换装置当前分配地址块的状态信息。

统计单元1202，用于利用所述状态信息，统计在当前分配的地址块中处于空闲状态的地址段。

第二判断单元1203，用于判断所述处于空闲状态的地址段是否在连续n次上报信息中均处于空闲状态。

地址属性设置单元1004还用于根据第二判断单元1203的判断结果，若所述处于空闲状态的地址段在连续n次上报信息中均处于空闲状态，则将所述处于空闲状态的地址段的属性修改为尚未分配，将指示发送单元将所述处于空闲状态的地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置从当前分配的地址块中释放所述处于空闲状态的地址段。

图13为本发明动态管理地址系统一个实施例的示意图。如图13所示，该系统包括地址转换装置1301和地址池管理装置1302。其中：

地址转换装置1301，用于在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；接收地址池管理装置发送的扩充地址段相应信息，以便利用扩充地址段相应信息更新当前分配的地址块信息。

地址池管理装置1302，用于当接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置，将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置。

基于本发明上述实施例提供的动态管理地址系统，通过引入地址池，实现地址池中所管辖地址在地址转换装置上的自动调整，提高地址的使用效率。

为了简明起见，在图13中仅示出了一个地址转换装置。本领域技术人员可以了解的是，在系统中可同时有多个地址转换装置与地址池管理装置交互。

优选的，地址池管理装置为图10-12中任一实施例涉及的地址池管理装置。

AdPM与AdTF可通过La接口直接连接，也可以通过Lb接口连接，其中La接口协议支持分级星形拓扑结构，Lb接口协议支持简单星形拓扑结构。图14为本发明系统部署的示意图。

通过实施本发明，可获得以下技术效果：

（1）与IP地址段静态管理技术相比

本方案能够实现一个共享地址池内的地址段在多个地址转换设施之间，自动分配、回收、再分配，提高了地址使用效率。

（2）与DHCP扩展技术实现地址池共享技术相比

●现有技术地址共享消息的传递，需要在一个局域网或虚拟局域网范围内进行，覆盖范围受限，若需要大范围覆盖，则需要在部署IP网络上局域网仿真，带来网络配置和运维的复杂，同时局域网的广播消息也造成网络额外负载加大。

本方案中地址共享管理等消息基于IP网络承载，无广播消息，覆盖范围大，增加的网络负载较小。

●现有技术地址共享关系是通过全连接方式实现，造成配置复杂，扩展性较差。新增一个设施时，需要在其他所有设施上增加配置。

本方案采用星形拓扑结构，新增设施时，只需在AdPM上增加配置即可，部署简单灵活，无论从规模还是拓扑分级，都有很强的扩展性。

●共享地址池内的地址分别分散到各个IP-DSLAM设备上，无法自动获得地址池使用的总体状态。

本方案所辖区域地址使用能够集中统筹管理，便于网络和地址的维护，实现地址的智能化管理。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种用于动态管理地址的方法，其特征在于，包括：

当接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；

若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；

若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；

将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息；

其中，在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段的步骤包括：

判断所述相邻的共享地址块的个数是否为1；

若所述相邻共享地址块的个数为1，判断所述相邻的共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间；

若所述相邻的共享地址块的空间小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第一地址段；

将所述相邻的共享地址块和所述第一地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第一地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述相邻的共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述相邻的共享地址块的个数大于1，在所述相邻的共享地址块中选择空间最小的一个共享地址块；

判断所述空间最小的一个共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间；

若所述空间最小的一个共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述空间最小的一个共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

若所述空间最小的一个共享地址块的空间小于预定的扩充空间，进一步判断所述相邻的共享地址块的空间总和是否大于或等于预定的扩充空间；

若所述相邻的共享地址块的空间总和大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，按照空间从小到大的顺序对共享地址块进行排序；

在第i个共享地址块中选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的第二地址段；

将第1至第i-1个共享地址块、以及所述第二地址段的空间总和等于预定的扩充空间，其中i为大于1的自然数，第1个共享地址块为空间最小的共享地址块。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

若所述相邻的共享地址块的空间总和小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第三地址段；

将所述相邻的共享地址块和所述第三地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第三地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

当接收到所述地址转换装置发送的上线请求时，在地址池内选择尚未分配的第四地址段；

将第四地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

将第四地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置将第四地址段作为分配的地址块。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

以预定的周期向所述地址转换装置发送地址使用上报请求，以便所述地址转换装置提供当前分配地址块的状态信息；

接收所述地址转换装置发送的上报信息，其中上报信息中包括所述地址转换装置当前分配地址块的状态信息；

利用所述状态信息，统计在当前分配的地址块中处于空闲状态的地址段；

判断所述处于空闲状态的地址段是否在连续n次上报信息中均处于空闲状态；

若所述处于空闲状态的地址段在连续n次上报信息中均处于空闲状态，则将所述处于空闲状态的地址段的属性修改为尚未分配，将所述处于空闲状态的地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置从当前分配的地址块中释放所述处于空闲状态的地址段。

8.一种用于动态管理地址的地址池管理装置，其特征在于，包括接收单元、第一判断单元、地址管理单元、地址属性设置单元、发送单元和地址池，其中：

接收单元，用于接收地址转换装置发送的地址空间扩充请求；其中所述地址转换装置在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；

第一判断单元，用于当接收单元接收到地址转换装置发送的地址空间扩充请求时，判断在地址池中是否存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，共享地址块为地址池中尚未分配的地址块；

地址管理单元，用于根据第一判断单元的判断结果，若在地址池中存在与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的共享地址块，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段；若在地址池中不存在与所述地址转换装置当前分配的地址块相邻的共享地址块，则在地址池中随机选择一个尚未分配的地址段作为扩充地址段；

地址属性设置单元，用于将所述扩充地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

发送单元，用于将所述扩充地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置利用所述扩充地址段的相应信息更新当前分配的地址块信息；

地址池，用于存储地址信息；

其中，地址管理单元具体包括第一识别模块、第二识别模块、第一选择模块和地址管理模块，其中：

第一识别模块，用于判断所述相邻的共享地址块的个数是否为1；

第二识别模块，用于根据第一识别模块的判断结果，若所述相邻共享地址块的个数为1，判断所述相邻的共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间；

第一选择模块，用于根据第二识别模块的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第一地址段；

地址管理模块，用于将所述相邻的共享地址块和所述第一地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第一地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

9.根据权利要求8所述的地址池管理装置，其特征在于，

地址管理模块还用于根据第二识别模块的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

10.根据权利要求9所述的地址池管理装置，其特征在于，地址管理单元还包括第二选择模块和第三识别模块，其中：

第二选择模块，用于根据第一识别模块的判断结果，若所述相邻的共享地址块的个数大于1，在所述相邻的共享地址块中选择空间最小的一个共享地址块；

第三识别模块，用于判断所述空间最小的一个共享地址块的空间是否大于或等于预定的扩充空间；

地址管理模块还用于根据第三识别模块的判断结果，若所述空间最小的一个共享地址块的空间大于或等于预定的扩充空间，则在所述空间最小的一个共享地址块中，选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的地址段作为扩充地址段，其中扩充地址段的空间等于预定的扩充空间。

11.根据权利要求10所述的地址池管理装置，其特征在于，地址管理单元还包括第四识别模块和排序模块，其中：

第四识别模块，用于根据第三识别模块的判断结果，若所述空间最小的一个共享地址块的空间小于预定的扩充空间，进一步判断所述相邻的共享地址块的空间总和是否大于或等于预定的扩充空间；

排序模块，用于根据第四识别模块的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间总和大于或等于预定的扩充空间，则在所述相邻的共享地址块中，按照空间从小到大的顺序对共享地址块进行排序；

地址管理模块还用于在第i个共享地址块中选择与当前分配给所述地址转换装置的地址块相邻的第二地址段，将第1至第i-1个共享地址块、以及所述第二地址段的空间总和等于预定的扩充空间，其中i为大于1的自然数，第1个共享地址块为空间最小的共享地址块。

12.根据权利要求11所述的地址池管理装置，其特征在于，地址管理单元还包括第三选择模块，其中：

第三选择模块，用于根据第四识别模块的判断结果，若所述相邻的共享地址块的空间总和小于预定的扩充空间，则在地址池中随机选择一个尚未分配的第三地址段；

地址管理模块还用于将所述相邻的共享地址块和所述第三地址段共同作为扩充地址段，其中所述相邻的共享地址块和所述第三地址段的空间总和等于预定的扩充空间。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的地址池管理装置，其特征在于，所述地址池管理装置还包括地址选择单元，其中：

地址选择单元，用于当接收单元接收到所述地址转换装置发送的上线请求时，在地址池内选择尚未分配的第四地址段；

地址属性设置单元还用于将第四地址段的属性设置为已分配给所述地址转换装置；

发送单元还用于将第四地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置将第四地址段作为分配的地址块。

14.根据权利要求8-12中任一项所述的地址池管理装置，其特征在于，所述地址池管理装置还包括统计单元、第二判断单元，其中：

发送单元还用于以预定的周期向所述地址转换装置发送地址使用上报请求，以便所述地址转换装置提供当前分配地址块的状态信息；

接收单元还用于接收所述地址转换装置发送的上报信息，其中上报信息中包括所述地址转换装置当前分配地址块的状态信息；

统计单元，用于利用所述状态信息，统计在当前分配的地址块中处于空闲状态的地址段；

第二判断单元，用于判断所述处于空闲状态的地址段是否在连续n次上报信息中均处于空闲状态；

地址属性设置单元还用于根据第二判断单元的判断结果，若所述处于空闲状态的地址段在连续n次上报信息中均处于空闲状态，则将所述处于空闲状态的地址段的属性修改为尚未分配，将指示发送单元将所述处于空闲状态的地址段的相应信息发送给所述地址转换装置，以便所述地址转换装置从当前分配的地址块中释放所述处于空闲状态的地址段。

15.一种用于动态管理地址的系统，其特征在于，包括如权利要求8-14中任一项所述的地址池管理装置，以及：

地址转换装置，用于在当前分配地址块中的空闲地址空间小于预定的空闲阈值时，向地址池管理装置发送地址空间扩充请求；接收地址池管理装置发送的扩充地址段相应信息，以便利用扩充地址段相应信息更新当前分配的地址块信息。