CN104468869A - 为终端分配ip地址的方法、获取ip地址的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法及装置，该方法包括：接收上线终端的广播报文，根据广播报文向上线终端发送响应报文，接收上线终端的请求报文，根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址，将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的回复信息，当回复信息指示IP地址能够使用时，则将IP地址分配至上线终端。通过本发明方案，VRRP组的各成员设备共享地址池时，被上线终端选取的成员分配的IP地址不会和VRRP组的其他成员设备分配的IP地址相冲突，不影响上线终端用户业务的实现，提高了网络的可靠性。

Description

为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法及装置。

背景技术

随着网络通信技术的发展，用户对通信网络的可靠性要求越来越高。

现有技术中，通常采用多级备份网络的多级备份功能来提高网络的可靠性。该多级备份网络中可以包括两台网络设备，一台为主用设备，另一台为备用设备。主用设备为用户业务提供支持，转发业务流量，并可在达到某一时间或一定的流量阈值后向备用设备发送业务备份信息；备用设备除接收主用设备的业务备份信息，当主用设备发生故障后，备用设备会转换成主用设备，继续转发业务流量。

其中，该多级备份网络中的主用设备和备用设备需要创建同一个VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议)备份组。其中，主用设备与VRRP备份组中的主用(Master)路由器对应，执行业务数据转发的工作，备用设备与VRRP备份组中的备用(Backup)路由器对应，监听主用设备的状态，同步主用设备上的业务数据，在主用设备发生故障时，备用设备切换成主用设备，保证当前运行的业务不被中断。

当主用设备和备用设备工作在VRRP负载均衡模式时，能够实现主用设备和备用设备之间的负载分担。但是，由于主用设备和备用设备共享同一个地址池，当主用设备和备用设备为上线终端分配网络之间互连的协议(Internet Protocol，IP)地址时，可能在同一时间锁定同一IP地址，从而出现主用设备和备用设备各自分配的IP地址相互冲突，导致无法共享分配的IP地址，而且上线终端不能选择为其分配IP地址的成员设备，由此影响用户业务的实现，并降低网络的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于VRRP负载均衡模式下的为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法及装置，以解决现有技术中主用设备和备用设备各自分配的IP地址相互冲突，导致无法共享分配的IP地址，而且上线终端不能选择为其分配IP地址的成员设备，由此影响用户业务的实现，并降低网络的可靠性的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种为终端分配IP地址的方法，该方法应用于虚拟路由冗余协议VRRP组的各成员设备中，VRRP组的各成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址，该方法包括：

接收上线终端的广播报文；

根据广播报文向上线终端发送响应报文，该响应报文携带有分配给成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

接收上线终端的请求报文，该请求报文中携带有成员设备的网关MAC地址和设备标识；

根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址；

将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息；

当回复信息指示IP地址能够使用时，则将IP地址分配至上线终端。

第二方面，本发明提供了获取IP地址的方法，该方法应用的终端连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备，其特征在于，该方法包括：

发送广播报文至VRRP组的各成员设备；

接收VRRP组的各成员设备发送的响应报文，该VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给各成员设备的网关MAC地址和设备标识；

根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

向选取的成员设备发送请求报文，该请求报文中携带有选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识；

接收选取的成员设备分配的IP地址。

第三方面，本发明提供了一种为终端分配IP地址的装置，该装置应用于VRRP组的各成员设备中，VRRP组的各成员设备分别分配了不同的网关MAC地址，该装置包括：

第一接收单元，用于接收上线终端的广播报文；

发送单元，用于根据广播报文向上线终端发送响应报文，该响应报文携带有分配给成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二接收单元，用于接收上线终端的请求报文，该请求报文中携带有成员设备的网关MAC地址和设备标识；

获取单元，用于根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址；

收发单元，用于将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息；

分配单元，用于当回复信息指示IP地址能够使用时，则将IP地址分配至上线终端。

第四方面，本发明提供了一种获取IP地址的装置，该装置应用的上线终端分别连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备，该装置包括：

第一发送单元，用于向发送广播报文至VRRP组的各成员设备；

第一接收单元，用于接接收VRRP组的各成员设备发送的响应报文，VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给各成员设备的网关MAC地址和设备标识；

选取单元，用于根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二发送单元，用于向选取的成员设备发送请求报文，该请求报文中携带有选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识；

第二接收单元，用于接收选取的成员设备分配的IP地址。

本发明实施例提供了一种为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法及装置，通过上线终端向VRRP组的各成员设备发送广播报文，VRRP组的各成员设备接收到广播报文后向上线终端发送响应报文，上线终端根据接收响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备，向选取的成员设备发送请求报文，该选取的成员设备根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址，将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息，当回复信息指示该IP地址能够使用时，则将该IP地址分配至上线终端，从而实现了上线终端可以选择为自身分配IP地址的成员设备，还实现了在VRRP组的各成员设备共享地址池时，被上线终端选取的成员分配的IP地址不会和VRRP组的其他成员设备分配的IP地址相冲突，不影响上线终端用户业务的实现，提高了网络的可靠性。

附图说明

图1是应用本发明实施例提供的为终端分配IP地址的方法的应用场景示意图；

图2是本发明为终端分配IP地址的方法的一个实施例流程图；

图3是本发明为终端分配IP地址的方法的另一个实施例流程图；

图4是本发明为终端分配IP地址的方法的一个状态机示意图；

图5是本发明为终端分配IP地址的方法的另一个状态机示意图；

图6是本发明为终端分配IP地址的方法的再一个状态机示意图；

图7是本发明获取IP地址的方法的一个实施例流程图；

图8是本发明为终端分配IP地址的装置或获取IP地址的装置所在设备的一种硬件结构图；

图9是本发明为终端分配IP地址的装置的一个实施例框图；

图10是本发明获取IP地址的装置的一个实施例框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

参见图1，为应用本发明实施例提供的为终端分配IP地址的方法的应用场景示意图：

图1中示出了一种虚拟业务冗余协议(Virtual Service RedundancyProtocol，VSRP)多级备份网络的组网架构。该VSRP多级备份网络包括主用设备11和备用设备12。其中，主用设备11为用户业务提供支持，转发业务流量，并可在达到某一时间或一定的流量阈值后向备用设备12发送业务备份信息；备用设备12除接收主用设备11的业务备份信息，当主用设备11发生故障后，备用设备12会转换成主用设备，继续转发业务流量。

其中，主用设备11和备用设备12需要创建同一个VRRP备份组。主用设备11与VRRP备份组中的主用(Master)路由器对应备用设备12与VRRP备份组中的备用(Backup)路由器对应。

基于VRRP均衡模式下，主用设备11和备用设备12所在的VRRP备份组的虚拟IP地址对应两个虚拟硬件(Media Access Control，MAC)地址：MAC1和MAC2。主用设备11负责将MAC1分配给自身，将MAC2分配给备用设备12，并根据负载均衡算法为来自终端的地址解析协议(AddressResolution Protocol，ARP)请求，应答不同的虚拟MAC地址，从而实现流量在主用设备11和备用设备12之间分担。

当主用设备11接收到被分配的MAC1后，将创建该MAC1对应的虚拟转发器VF1，其类型为主用设备11上的动态虚拟转发器(Active VirtualForwarder，AVF)；同理，当备用设备12接收到被分配的MAC2后，将创建该MAC2对应的虚拟转发器VF2，其类型为备用设备12上的动态虚拟转发器(AVF)。

另外，主用设备11还创建与MAC2对应的虚拟转发器VF3，该虚拟转发器VF3的优先级低于备用设备12上的虚拟转发器VF2，其类型为监听虚拟转发器(Listening Virtual Forwarder，LVF)；同理，备用设备12还创建与MAC1对应的虚拟转发器VF4，该虚拟转发器VF4的优先级低于主用设备上的虚拟转发器VF1，其类型为监听虚拟转发器(LVF)。

通过VSRP控制通道，主用设备11可以将在本端AVF上线的终端，比如：在以太网上承载PPP协议(Point-to-Point Protocol over Ethernet，PPPoE)用户，同步到备用设备12的LVF上，备用设备12也可以将本端的AVF上上线的终端，比如：PPPoE用户，同步到主用设备11的LVF上。简言之，主用设备11和备用设备12是互为备份的两个设备，皆可以通过各自本端的AVF为上线终端分配IP地址。

但是，由于上述互为备份的两个设备共享地址池，该两个设备为不同上线终端分配IP地址时，可能出现两个设备在同一时间锁定同一IP地址的情况。为了防止出现这种情况，当其中一个设备为上线终端分配IP地址时，必须保证所分配的IP地址在另一个设备上未被使用。比如，主用设备11为上线终端分配IP地址时，必须保证所分配的IP地址在备用设备12上未被使用；同理，备用设备12为上线终端分配IP地址时，必须保证所分配的IP地址在主用设备11上未被使用。

下面将上述互为备份的两个设备定义为VRRP组的第一成员设备和VRRP组的第二成员设备，并适用于本发明提供的以下所有实施例中。需要说明的是，本发明并不限于VRRP组仅由两个成员设备构成。由三个以上成员设备构成且每个成员设备被分配了不同网关MAC地址的VRRP组同样适用本发明。

当第一成员设备为主用设备11，相对应的第二成员设备为备用设备12；当第一成员设备为备用设备12，相对应的第二成员设备为主用设备11。其中，备用设备12的数量可以为一个，可以为多个，皆可以通过各自本端的AVF为上线终端分配IP地址。当其中一个备用设备12为上线终端分配IP地址时，必须保证所分配的IP地址在其他设备上未被使用。

参见图2，为本发明为终端分配IP地址的方法的一个实施例流程图，该方法可以应用于VRRP组的各成员设备中，该VRRP组的各成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址。

比如，VRRP组的各成员设备包括第一成员设备和第二成员设备，第一成员设备与第二成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址。其中，该第一成员设备是上线终端选中为其分配IP地址的成员设备。第一成员设备可以是主用设备，也可以是备用设备。

该方法具体包括以下步骤：

步骤210：接收上线终端的广播报文。

本实施例中，当终端上线时，会向处于同一广播域内的主用设备和备用设备发起广播报文，并要求主用设备或备用设备提供为其分配IP地址的服务。

步骤220：根据上线终端的广播报文向上线终端发送响应报文，该响应报文携带有分配给成员设备的网关物理地址(Media Access Control，MAC)地址和设备标识，以使上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备。

本实施例中，向上线终端发送响应报文表明自身可以为上线终端提供分配IP地址的服务。比如，VRRP组的各成员设备包括第一成员设备和第二成员设备，第一成员设备与第二成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址。将第一成员设备的网关MAC地址和设备标识添加到响应报文中，目的是当上线终端选中第一成员设备为其分配IP地址时，可以根据第一成员设备的网关MAC地址和设备标识将请求第一成员设备为其分配IP地址的请求报文发送至第一成员设备。

在本发明中第一成员设备可以是主用设备，也可以是备用设备，主用设备和备用设备皆可以对上线终端的广播报文作出响应，则上线终端既可以收到主用设备的响应报文、也可以收到备用设备的响应报文，此时上线终端会根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备。

比如：上线终端选取首次接收到的响应报文所对应的成员设备作为为自身提供分配IP地址的设备。如果先接收到主用设备的响应报文，则选中主用设备为其分配IP地址；如果先接收到备用设备的响应报文，则选中备用设备为其分配IP地址。

步骤230：接收上线终端的请求报文，该请求报文中携带有成员设备的网关MAC地址和设备标识。

本实施例中，比如，当上线终端选中第一成员设备为其分配IP地址时，则向第一成员设备发送请求报文，该请求报文中携带有第一成员设备的网关MAC地址和设备标识。

步骤240：根据上线终端的请求报文获取待分配至上线终端的IP地址。

本实施例中共享池中的IP地址根据其分配情况，包括三种状态：可用(Available)状态、占用(Occupied)状态和分配(Allocated)状态。其中，未被使用的IP地址默认状态为可用(Available)状态。

可选地，当根据上线终端的请求报文获取待分配至上线终端的IP地址的具体过程可以为：从VRPP组的各成员设备共享的地址池中选择一个可用状态的IP地址，并将所述IP地址的状态从可用状态置为占用状态。

比如，当上线终端选中第一成员设备为其分配IP地址时，第一成员设备从第一成员设备和第二成员设备共享的地址池中选择一个可用状态的IP地址，该IP地址为将要分配给上线终端的IP地址，并将该IP地址的状态从可用(Available)状态置为占用(Occupied)状态。

当第一成员设备为VSRP多级备份网络中的主用设备时，主用设备的AVF可以从较小的可用地址开始获取分配地址，比如：地址池范围为10.0.0.1～10.0.0.100，则主用设备的AVF可以从10.0.0.1开始获取分配地址；与主用设备对用的备用设备的AVF可以从较大的可用地址获取分配地址，比如：地址池范围为10.0.0.1～10.0.0.100，则备用设备的AVF可以从10.0.0.100开始获取分配地址，能够尽量避免地址分配产生冲突。当然，主用设备的AVF也可以从较大的可用地址开始获取分配地址，而与主用设备对用的备用设备的AVF可以从较小的可用地址获取分配地址。获取分配地址的方法，只要能达到尽量避免地址分配产生冲突即可，在这里不再赘述。

步骤250：将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息。

其中，该回复信息包括该IP地址能够使用的指示或者该IP地址不能够使用的指示。

比如，当上线终端选中第一成员设备为其分配IP地址时，而第二成员设备为VRRP组的其他成员，则第一成员设备的AVF通过VSRP数据通道发送检测报文到第二成员设备上，用于检测该待分配至上线终端的IP地址在第二成员设备上是否被使用，若被使用，则第一成员设备不再使用该IP地址，若没有被使用，则第一成员设备可以使用该IP地址，这样可以避免出现第一成员设备和第二成员设备分配IP地址时出现冲突。

其中，第二成员设备会根据接收到的IP地址检测与该IP地址相对应的本地使用状态，该本地使用状态可能是可用(Available)状态、占用(Occupied)状态和分配(Allocated)状态中一种。当本地使用状态是可用(Available)状态或占用(Occupied)状态时，说明该IP地址还没有被分配，第一成员设备能够使用该IP地址；当本地使用状态是分配(Allocated)状态时，说明该IP地址已经被分配，第一成员设备不能够使用该IP地址。

步骤260：当回复信息指示IP地址能够使用时，则将IP地址分配至上线终端。

比如，当第一成员设备接收到的回复信息指示待分配至上线终端的IP地址能够使用时，则将该IP地址分配至上线终端。

可选地，上述实施例中，本发明为终端分配IP地址的方法还包括：将IP地址的状态从占用状态置为分配状态，并向VRRP的其他成员设备发送与IP地址对应的同步信息，该同步信息包括IP地址的状态为分配状态

比如，当上线终端选中第一成员设备为其分配IP地址时，则第一成员设备从地址池中得到将要分配给上线终端的IP地址时，就将该IP地址的状态从可用(Available)状态置为占用(Occupied)状态，当第二成员设备的回复信息指示该IP地址能够使用，意味着第二成员设备没有使用该IP地址，则将该IP地址的状态再从占用(Occupied)状态置为分配(Allocated)状态，并向第二成员设备发送与该IP地址为分配状态的同步信息，该同步信息包括该IP地址的状态为分配状态，意味着第一成员设备已经使用该IP地址，这样可以使得第一成员设备和第二成员设备针对该IP地址的使用状态保持一致，同时第二成员设备也不会再对该IP地址进行分配。

进一步可选地，上述实施例中，本发明为终端分配IP地址的方法还包括：当回复信息指示IP地址不能够使用时，则将IP地址从占用状态释放，并从地址池中选择另一个可用状态的IP地址。

比如，当第一成员设备接收到的回复信息指示待分配至上线终端的IP地址不能够使用时，则将该IP地址从占用状态释放，并在地址池中选择另一个可用状态的IP地址。

具体地，当第一成员设备接收到的回复信息指示该IP地址不能够使用时，说明第二成员设备已经使用该IP地址，该IP地址对应的第二成员设备的本地使用状态为分配(Allocated)状态，为了避免地址分配产生冲突，第一成员设备可以重新获取一个新的IP地址，以此IP地址向第二成员设备发送检测信息，若第二成员设备返回的回复信息指示该新的IP地址仍然不能够使用，则再次获取一个新的IP地址，直至第二成员设备返回的回复信息指示该IP地址能够使用为止。

由上述实施例可见，通过VRRP组的被上线终端选取的成员设备根据上线终端的请求报文获取待分配至上线终端的IP地址，并将携带有该IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组的成员设备发送的与该IP地址的使用状态对应的回复信息，当回复信息指示该IP地址能够使用时，则将该IP地址分配至上线终端，从而实现了在VRRP组的各成员设备共享地址池时，被上线终端选取的成员分配的IP地址不会和VRRP组的其他成员设备分配的IP地址相冲突，不影响上线终端用户业务的实现，提高了网络的可靠性。

参见图3，为本发明为终端分配IP地址的方法的另一个实施例流程图，该方法可以应用于VRRP组的第二成员设备中，其中，VRRP组的各成员设备包括第一成员设备和第二成员设备，第一成员设备被上线终端选中为其分配IP地址，第二成员设备未被上线终端选中为其分配IP地址。第二成员设备与第一成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址。当第一成员设备是主用设备时，第二成员设备为备用设备；当第一成员设备为备用设备时，第二成员设备为主用设备。

该方法具体包括以下步骤：

步骤310：接收上线终端的广播报文。

本实施例中，当终端上线时，会向处于同一广播域内的主用设备和备用设备等成员设备发起广播报文，并要求主用设备或备用设备提供为其分配IP地址的服务。

步骤320：根据广播报文向上线终端发送响应报文，该响应报文携带有分配给第二成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备。

本实施例中，主用设备和备用设备皆可以对上线终端的广播报文作出响应，则上线终端既可以收到主用设备的响应报文、也可以收到备用设备的响应报文，此时上线终端会根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备。

步骤330：接收第一成员设备发送的检测信息，该检测信息携带有第一成员设备获取到的待分配至上线终端的IP地址。

具体地，第二成员设备会收到第一成员设备的AVF通过VSRP数据通道发送检测报文，该检测信息携带有第一成员设备待分配至上线终端的IP地址。

步骤340：检测与第一成员设备待分配至上线终端的IP地址对应的本地使用状态，并根据该本地使用状态生成回复信息，其中，生成的回复信息指示该IP地址能够使用或者不能够使用。

具体地，第二成员设备根据接收到的IP地址检测与该IP地址相对应的本地使用状态，该本地使用状态可能是可用(Available)状态、占用(Occupied)状态和分配(Allocated)状态中一种。当本地使用状态是可用(Available)状态或占用(Occupied)状态时，说明该IP地址还没有被分配，第一成员设备能够使用该IP地址；当本地使用状态是分配(Allocated)状态时，说明该IP地址已经被分配，第一成员设备不能够使用该IP地址。

根据本地使用状态的三种类型具体说明生成回复信息的具体过程如下：

第一：本地使用状态为可用(Available)状态，根据该本地使用状态生成回复信息，该回复信息指示该IP地址能够使用，并将该IP地址对应的本地使用状态从可用(Available)状态置为占用(Occupied)状态。

第二：当本地使用状态为占用(Occupied)状态时，根据该本地使用状态生成回复信息，该回复信息指示该IP地址能够使用，将IP地址释放，并从第一成员设备和第二成员设备共享的地址池中选择另一个可用状态的IP地址，将该另一IP地址的本地使用状态从可用状态置为占用状态。

第三：本地使用状态是分配(Allocated)状态，根据该本地使用状态生成回复信息，该回复信息指示该IP地址不能够使用。

上述不管本地使用状态是可用(Available)状态还是占用(Occupied)状态时，说明该IP地址还没有被分配，第一成员设备能够使用该IP地址；当本地使用状态是分配(Allocated)状态时，说明该IP地址已经被分配，第一成员设备不能够使用该IP地址。

步骤350：将根据接收到的IP地址对应的本地使用状态所生成的回复信息发送至第一成员设备，以使第一成员设备根据回复信息确定是否将该IP地址分配至上线终端。其中，回复信息指示该IP地址能够使用或不能够使用。

进一步地，该方法还可以包括：当本地使用状态为可用状态或占用状态时，第二成员设备还会接收到第一成员设备发送的与第一成员设备待分配至上线终端的IP地址所对应的同步信息，该同步信息包括该IP地址的状态为分配状态，并将该IP地址对应的本地使用状态同步为分配状态。这样可以使得第二成员设备和第一成员设备针对该IP地址的使用状态保持一致，使得第二成员设备也不会再对该IP地址进行分配。

由上述实施例可见，通过第二成员设备接收第一成员设备发送的检测信息，检测与待分配至上线终端的IP地址对应的本地使用状态，并根据本地使用状态生成回复信息，该回复信息指示待分配至上线终端的IP地址能够使用或者不能够使用，从而实现了在第一成员设备和第二成员设备共享地址池时，第一成员设备分配的IP地址不会和第二成员设备分配的IP地址相冲突，不影响上线终端用户业务的实现，提高了网络的可靠性。

参见图4，为本发明为终端分配IP地址的方法的一个状态机示意图。该方法可以应用于第一成员设备为VSRP多级备份网络中的主用设备，对应的第二成员设备为VSRP多级备份网络中的备用设备中。

主用设备的AVF上PPPoE用户上线，从地址池中得到将要分配的可用地址，并将该可用地址从可用(Available)状态41置为占用(Occupied)状态42。

主用设备的AVF通过VSRP数据通道发送检测报文到备用设备上，用于检测该地址在备用设备上是否被使用。

备用设备收到该检测报文后，发现该地址为可用(Available)状态44，将该地址状态置为占用(Occupied)状态45。

备用设备发送地址可用消息给主用设备。

主用设备收到检测报文回复可用后，置为分配(Allocated)状态43。

主用设备发送同步消息给备用设备。

备用设备将占用(Occupied)状态45置为分配(Allocated)状态46。

参见图5，为本发明为终端分配IP地址的方法的另一个状态机示意图。该方法可以应用于第一成员设备为VSRP多级备份网络中的主用设备，对应的第二成员设备为VSRP多级备份网络中的备用设备中。

主用设备的AVF上PPPoE用户上线，从地址池中得到将要分配的可用地址，并将该可用地址从可用(Available)状态51置为占用(Occupied)状态52。

主用设备的AVF通过VSRP发送检测报文到备用设备上，用于检测该地址在备用设备上是否被使用。

备用设备收到该检测报文后，发现该地址处在占用(Occupied)状态55，判断本端为备用(Backup)状态并占用后，将该地址释放并发送地址可用消息给主用设备，再选取下个可用地址并置占用(Occupied)状态。

主用设备收到检测报文回复可用后，置为分配(Allocated)状态53。

主用设备发送同步消息给备用设备。

备用设备将占用(Occupied)状态55切为Allocated状态56。

设备将要分配的地址已被Backup分配，需要回退并重新分配地址。

参见图6，为本发明为终端分配IP地址的方法的再一个状态机示意图。该方法可以应用于第一成员设备为VSRP多级备份网络中的主用设备，对应的第二成员设备为VSRP多级备份网络中的备用设备中。

主用设备的AVF上PPPoE用户上线，从地址池中得到将要分配的可用地址，并将该可用地址从可用(Available)状态61置为占用(Occupied)状态62。

主用设备的AVF通过VSRP发送检测报文到备用设备上，用于检测该地址在备用设备上是否被使用。

备用设备收到该检测报文后，发现该地址处在分配(Allocated)状态66，即本端该地址正在使用，则回复不可用消息

主用设备收到检测报文回复不可用后，将(Occupied)状态62释放并回退到可用(Available)状态61，等待备用设备同步占用该地址，并重新发起下一个可用地址分配流程。

参见图7，为本发明获取IP地址的方法的一个实施例流程图，该方法应用的终端连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备。

比如，VRRP组包括第一成员设备和第二成员设备，该方法应用的终端分别与VRRP组的第一成员设备、VRRP组的第二成员设备相连接。

该方法具体包括以下步骤：

步骤710：发送广播报文至VRRP组的各成员设备。

比如，向第一成员设备和第二成员设备发送广播报文。其中，当第一成员设备为主用设备时，则第二成员设备为备用设备；当第一成员设备为备用设备时，则第二成员设备为主用设备。

本实施例中，当终端上线时，会向处于同一广播域内的主用设备和备用设备等网络设备发起广播报文，并要求主用设备或备用设备提供为其分配IP地址的服务。

步骤720：接收VRRP组的各成员设备发送的响应报文，该VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给各成员设备的网关MAC地址和设备标识。

比如，接收第一成员设备发送的响应报文，第一成员设备发送的响应报文携带有分配给第一成员设备的网关MAC地址和设备标识，并接收第二成员设备发送的响应报文，第二成员设备发送的响应报文携带有分配给第二成员设备的网关MAC地址和设备标识。

步骤730：根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备。

本实施例中，比如，主用设备和备用设备工作在VRRP负载均衡模式时，能够实现主用设备和备用设备之间的负载分担，皆可以为上线终端分配IP地址，则上线终端可以从主用设备和备用设备中选取为自身分配IP地址的成员设备。

步骤740：向选取的成员设备发送请求报文，该请求报文中携带有选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识。

比如，当确定选取第一成员设备为自身分配IP地址的成员设备时，向第一成员设备发送请求报文，该请求报文中携带有第一成员设备的网关MAC地址和设备标识。其中，当第一成员设备为主用设备时，则第二成员设备为备用设备；当第一成员设备为备用设备时，则第二成员设备为主用设备。

步骤750：接收选取的成员设备分配的IP地址。

比如，当确定选取第一成员设备为自身分配IP地址的成员设备时，接收第一成员设备分配的IP地址。

另外，上述实施例中，根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备具体包括：

当首次接收到的响应报文对应的成员设备为第一成员设备时，则将第一成员设备确定为自身分配IP地址的成员设备。

本实施例中，将首次接收到的响应报文对应的成员设备确定为自身分配IP地址的成员设备，将再次接收到的响应报文丢弃。

由上述实施例可见，通过上线终端向VRRP组的各成员设备发送广播报文，当上线终端确定选取的成员设备为自身分配IP地址的成员设备时，向选取的成员设备发送请求报文，并接收该选取的成员设备分配的IP地址，从而实现了上线终端可以选择为自身分配IP地址的成员设备，以及提高了终端获取IP地址的灵活性。

与前述为终端分配IP地址的方法、获取IP地址的方法实施例相对应，本发明还提供了为终端分配IP地址的装置、获取IP地址的装置的实施例。

本发明提供的为终端分配IP地址的装置的实施例可以应用在VRRP组的各成员设备上，以及获取IP地址的装置的实施例可以应用在终端上。上述装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图8所示，为本发明地址分配装置所在设备的一种硬件结构图，除了图8所示的处理器、网络接口、内存以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等；从硬件结构上来讲该设备还可能是分布式的设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

参见图9，为本发明为终端分配IP地址的装置的一个实施例框图。该装置可以该装置应用于VRRP组的各成员设备中，VRRP组的各成员设备分别分配了不同的网关MAC地址，该装置包括：第一接收单元91、发送单元92、第二接收单元93、获取单元94、收发单元95和分配单元96。

其中，第一接收单元91用于接收上线终端的广播报文；

发送单元92用于根据广播报文向上线终端发送响应报文，响应报文携带有分配给成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二接收单元93用于接收上线终端的请求报文，请求报文中携带有成员设备的网关MAC地址和设备标识；

获取单元94用于获取待分配至上线终端的IP地址；

收发单元95用于将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息；

分配单元96用于当回复信息指示IP地址能够使用时，则将IP地址分配至上线终端。

在一个可选的实现方式中，获取单元94具体用于从VRPP组的各成员设备共享的地址池中选择一个可用状态的IP地址，并将IP地址的状态从可用状态置为占用状态。

另一个可选的实现方式中，分配单元96还用于将IP地址的状态从占用状态置为分配状态；以及，收发单元95向VRRP的其他成员设备发送与IP地址对应的同步信息，同步信息包括IP地址的状态为分配状态。

再一个可选的实现方式中，分配单元96还用于当回复信息指示IP地址不能够使用时，则将IP地址从占用状态释放，并从地址池中选择另一个可用状态的IP地址。

参见图10，为本发明获取IP地址的装置的一个实施例框图。该装置应用的终端分别连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备，该装置包括：第一发送单元101、第一接收单元102、选取单元103、第二发送单元104和第二接收单元104。

其中，第一发送单元101用于向发送广播报文至VRRP组的各成员设备；

第一接收单元102用于接收VRRP组的各成员设备发送的响应报文，VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给各成员设备的网关MAC地址和设备标识；

选取单元103用于根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二发送单元104用于向选取的成员设备发送请求报文，请求报文中携带有选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识；

第二接收单元105用于接收选取的成员设备分配的IP地址。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

由上述实施例可见，通过上线终端向VRRP组的各成员设备发送广播报文，VRRP组的各成员设备接收到广播报文后向上线终端发送响应报文，上线终端根据接收响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备，向选取的成员设备发送请求报文，该选取的成员设备根据请求报文获取待分配至上线终端的IP地址，将携带有IP地址的检测信息发送至VRRP组的其他成员设备，并接收VRRP组其他成员设备发送的与IP地址的使用状态对应的回复信息，当回复信息指示该IP地址能够使用时，则将该IP地址分配至上线终端，从而实现了上线终端可以选择为自身分配IP地址的成员设备，还实现了在VRRP组的各成员设备共享地址池时，被上线终端选取的成员分配的IP地址不会和VRRP组的其他成员设备分配的IP地址相冲突，不影响上线终端用户业务的实现，提高了网络的可靠性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种为终端分配IP地址的方法，该方法应用于虚拟路由冗余协议VRRP组的各成员设备中，所述VRRP组的各成员设备分别被分配了不同的网关MAC地址，其特征在于，所述方法包括：

接收上线终端的广播报文；

根据所述广播报文向所述上线终端发送响应报文，所述响应报文携带有分配给所述成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使所述上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

接收所述上线终端的请求报文，所述请求报文中携带有所述成员设备的网关MAC地址和设备标识；

根据所述请求报文获取待分配至所述上线终端的IP地址；

将携带有所述IP地址的检测信息发送至所述VRRP组的其他成员设备，并接收所述VRRP组其他成员设备发送的与所述IP地址的使用状态对应的回复信息；

当所述回复信息指示所述IP地址能够使用时，则将所述IP地址分配至所述上线终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待分配至所述上线终端的IP地址具体包括：

从所述VRPP组的各成员设备共享的地址池中选择一个可用状态的IP地址，并将所述IP地址的状态从可用状态置为占用状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述IP地址的状态从所述占用状态置为分配状态，并向所述VRRP的其他成员设备发送与所述IP地址对应的同步信息，所述同步信息包括所述IP地址的状态为分配状态。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述回复信息指示所述IP地址不能够使用时，则将所述IP地址从所述占用状态释放，并从所述地址池中选择另一个可用状态的IP地址。

5.一种获取IP地址的方法，该方法应用的终端连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备，其特征在于，所述方法包括：

发送广播报文至所述VRRP组的各成员设备；

接收所述VRRP组的各成员设备发送的响应报文，所述VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给所述各成员设备的网关MAC地址和设备标识；

根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

向选取的成员设备发送请求报文，所述请求报文中携带有所述选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识；

接收所述选取的成员设备分配的IP地址。

6.一种为终端分配IP地址的装置，该装置应用于VRRP组的各成员设备中，所述VRRP组的各成员设备分别分配了不同的网关MAC地址，其特征在于，所述装置包括：

第一接收单元，用于接收上线终端的广播报文；

发送单元，用于根据所述广播报文向所述上线终端发送响应报文，所述响应报文携带有分配给所述成员设备的网关MAC地址和设备标识，以使所述上线终端根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二接收单元，用于接收所述上线终端的请求报文，所述请求报文中携带有所述成员设备的网关MAC地址和设备标识；

获取单元，用于根据所述请求报文获取待分配至所述上线终端的IP地址；

收发单元，用于将携带有所述IP地址的检测信息发送至所述VRRP组的其他成员设备，并接收所述VRRP组其他成员设备发送的与所述IP地址的使用状态对应的回复信息；

分配单元，用于当所述回复信息指示所述IP地址能够使用时，则将所述IP地址分配至所述上线终端。

7.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于从所述VRPP组的各成员设备共享的地址池中选择一个可用状态的IP地址，并将所述IP地址的状态从可用状态置为占用状态。

8.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配单元还用于将所述IP地址的状态从所述占用状态置为分配状态；

以及，所述收发单元还用于向所述VRRP的其他成员设备发送与所述IP地址对应的同步信息，所述同步信息包括所述IP地址的状态为分配状态。

9.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述获取单元还用于当所述回复信息指示所述IP地址不能够使用时，则将所述IP地址从所述占用状态释放，并从所述地址池中选择另一个可用状态的IP地址。

10.一种获取IP地址的装置，该装置应用的终端分别连接至分配了不同网关MAC地址的VRRP组的各成员设备，其特征在于，所述装置包括：

第一发送单元，用于向发送广播报文至所述VRRP组的各成员设备；

第一接收单元，用于接收所述VRRP组的各成员设备发送的响应报文，所述VRPP组的各成员设备发送的响应报文携带有分配给所述各成员设备的网关MAC地址和设备标识；

选取单元，用于根据接收到的响应报文的先后顺序选取为自身分配IP地址的成员设备；

第二发送单元，用于向选取的成员设备发送请求报文，所述请求报文中携带有所述选取的成员设备的网关MAC地址和设备标识；

第二接收单元，用于接收所述选取的成员设备分配的IP地址。