CN104509072A - 用于配置dhcp客户端的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供用于配置DHCP客户端的方法。该方法包括以下步骤：检测DHCP客户端的状态；响应于改变至绑定状态，存储DHCP客户端的网络地址和至少一个配置参数；以及响应于改变至选择状态，恢复网络地址和该至少一个配置参数。

Description

用于配置DHCP客户端的方法和装置
技术领域
本发明涉及数据通信，尤其涉及用于配置DHCP客户端的方法和装置。
背景技术
动态主机配置协议(DHCP)是用以配置网络设备以使得它们可以在IP网络上通信的网络协议。DHCP客户端使用DHCP协议以获取必需的客户端配置参数，包括来自DHCP服务器的网络地址(通常，它是IP地址)、子网掩码、默认网关和一个或者多个DNS服务器地址等。然后DHCP客户端使用这些配置参数来配置其主机。一旦配置处理完成，DHCP客户端就能够在IP网络上通信。通常，IP地址在称为租期(lease)的有限间隔内由DHCP服务器授予DHCP客户端。这意味着仅在租期内IP地址的分配有效。在租期到期之前，DHCP客户端负责更新其IP地址；并且，如果该DHCP客户端不能更新该IP地址，一旦租期已经到期，该DHCP客户端必须停止使用该地址。
DHCP服务器对于所有潜在DHCP客户端保持客户端配置参数，包括可用IP地址的数据库。当该DHCP服务器接收到来自DHCP客户端的请求时，该DHCP服务器确定DHCP客户端所连接到的网络，然后分配适用于DHCP客户端的IP地址或者前缀，并且发送适用于该客户端的客户端配置参数，包括分配的IP地址或者前缀。
因为DHCP协议即使在DHCP客户端已经被配置之前正确地工作，所以DHCP服务器和DHCP客户端必须连接到相同的网络链路。在更大的网络中，这是不实际的。在这种网络中，每个网络链路包含一个或者多个DHCP中继代理。这些DHCP中继代理接收来自DHCP客户端的消息，并且将它们转发到DHCP服务器。DHCP服务器将响应发送回中继代理，并且然后中继代理在本地网络链路上将这些响应发送到DHCP客户端。
图1是图示根据现有技术的DHCP协议的实际使用的示例的图。DHCP服务器和DHCP客户端经由路由器连接，并且视频点播(VoD)服务器通过因特网连接到路由器。客户端首先从DHCP服务器获得需要的客户端配置参数，然后使用这些参数在IP层上与VoD服务器通信，以从该VoD服务器获得视频内容。然而，有时，DHCP服务器变得不能达到，以使得DHCP客户端不能更新其租期，这将因此影响VoD服务器和DHCP客户端之间的数据服务。DHCP服务器不能达到的原因包括DHCP客户端和DHCP服务器之间的数据链路被破坏(如图1所示，DHCP服务器和路由器之间的链路被破坏)、DHCP服务器关闭等。
因此，期望当DHCP服务器对于租期更新变得不能达到时，不影响数据服务。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于配置DHCP客户端的方法，该方法包括：检测DHCP客户端的状态；响应于改变至绑定(Bound)状态，存储DHCP客户端的网络地址和至少一个配置参数；以及响应于改变至选择(Selecting)状态，恢复网络地址和该至少一个配置参数。
根据本发明的另一方面，提供DHCP客户端装置。该DHCP客户端装置包括：检测模块，用于检测DHCP客户端装置的状态；以及配置模块，用于响应于改变至绑定状态，存储DHCP客户端的网络地址和至少一个配置参数；以及响应于改变至选择状态，恢复网络地址和该至少一个配置参数。
要理解，将在下面的本发明的详细描述中找到本发明的更多方面和优点。
附图说明
被包括以提供本发明的进一步理解的所附附图连同用以解释本发明的原理的描述一起，例示本发明的实施例。因此，本发明不限于这些实施例。在附图中：
图1是图示根据现有技术的DHCP协议的实践使用的示例的图；
图2是图示根据现有技术的DHCP客户端的有限状态转换的图。
图3是根据本发明的实施例的DHCP客户端的框图。以及
图4是图示根据本发明的实施例的当DHCP客户端不能更新其租期时配置DHCP客户端的方法的流程图。
具体实施方式
现在将结合附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，为了清楚和简要可以省略已知功能和配置的一些详细描述。
本发明的原理意图提供一种用于当DHCP客户端不能根据DHCP服务器更新租期时，在不需要改变现有DHCP协议(如主要在RFC2131(动态主机配置协议)、RFC2132(DHCP选项和BOOTP供应商扩展)和RFC3046(DHCP中继代理信息选项)中定义的)的情况下，配置DHCP客户端的方法。应该注意，除了RFC2132之外，其他标准文档也描述DHCP选项，例如，RFC3004、RFC2610、RFC4039、RFC4702、RFC3046、RFC3442等。换言之，其意味着为了部署本发明的原理，不修改DHCP服务器中的DHCP协议，因此本发明可以容易地部署在现有DHCP中。
在引入本发明的原理之前，参考RFC2131中定义的DHCP客户端的状态转换图，引入理解本发明所需的一些描述。如从图2看到，用于描述从DHCP客户端的角度的租期生命周期的状态包括初始化-重新启动(INIT-Reboot)、
重新启动(REBOOTING)、初始化(INIT)、请求(REQUESTING)、选择
(SELECTING)、绑定(BOUND)、重新绑定(REBINDING)和更新
(RENEWING)。DHCP客户端以DHCP客户端不具有租期的初始INIT状态开始，然后当其获取、更新、重新绑定和/或向其释放由DHCP服务器分配的IP地址时，转换经过各种状态。下面的表1主要示出状态、使得转换发生的事件和转换。可以在RFC2131中找到更多细节。
表1：DHCP客户端有限状态机
图3是用于根据本发明的实施例配置DHCP相关的配置参数的DHCP客户端的框图。DHCP客户端300包括检测模块301和配置模块302。检测模块301适配为检测或者确定DHCP客户端的当前状态，并且向配置模块302通知该状态。并且，配置模块301适配为响应于由检测模块301通知的状态，执行DHCP客户端的配置。具体地，在也将结合方法流程图详细描述的本发明的实施例中，检测模块301用以检测DHCP客户端的绑定和选择的状态；以及配置模块302用以1)响应于改变至绑定状态，保存并且存储由DHCP服务器传送的DHCP选项中用于配置DHCP客户端的网络地址和其他DHCP参数(其定义在RFC 2132DHCP选项和BOOTP供应商扩展中)；以及2)响应于改变至选择状态，用存储的网络地址和其他DHCP参数配置客户端。因此，即使DHCP客户端在选择状态，DHCP客户端仍能够使得其自身被配置以与其他数据服务器(例如，VoD服务器)通信。优点是检测模块301和配置模块302的部署不更改DHCP客户端中使用的DHCP协议。换言之，当配置模块302用其存储的网络地址和其他DHCP参数配置DHCP客户端时，不改变DHCP客户端的状态。当DHCP客户端和DHCP服务器之间的通信恢复时，DHCP客户端将通过请求状态从选择状态转换至绑定状态。由DHCP服务器在转换期间在DHCP选项中传送的网络地址和其他DHCP参数用以配置DHCP客户端，并因此替代由配置模块302恢复/配置的先前值。
应当注意，由配置模块302存储的其他DHCP参数随着由本领域技术人员的实现方式的目的变化。其他DHCP参数包括子网掩码、路由器、域名服务器、网络时间协议(NTP)服务器等。在一个实施例中，在DHCPOFFER消息的DHCP选项中由DHCP服务器传送的所有DHCP参数在绑定的状态下存储，并且在DHCP客户端的选择的状态下恢复。然而，在其他实施例中，仅某些DHCP参数在绑定状态下存储，并且在选择状态下恢复。例如，子网掩码、路由器、NTP服务器和域名服务器被存储。在另一变型实施例中，用以在DHCP客户端的路由表中生成路由条目的路由参数被存储。在一个示例性实施例中，路由参数包括DHCP选项的RFC2132中定义的标签3(路由器)、DHCP选项的RFC2132中定义的标签33(静态路径)和DHCP选项的RFC3442中定义的标签121(无类静态路径选项)。这里，作为示例，路由表中的每个路由条目包括参数“目的地前缀”、“网关IP”、“接口ID”和“路径度量”。路由条目的实例是“20.0.0.0/24”、“10.0.0.254”、“lan1”、“0”。
根据本发明的另一实施例，为了解决在选择的状态配置DHCP客户端之后的潜在IP地址冲突，配置模块302执行地址冲突检测，以检测该地址是否被其他DHCP客户端使用。其可以通过发送ping分组到DHCP客户端正使用的网络地址来实现。如果没有接收到响应，则意味着地址可用于由DHCP客户端使用。或者，否则，配置模块302将例如通过以一步(例如，1)增加或者减少存储的地址改变存储的地址并且重复地址冲突检测，直至接收不到响应为止。
图4是图示用于根据本发明的实施例的当DHCP客户端不能更新其租期时配置DHCP客户端的方法的流程图。
在步骤401，在DHCP客户端首次获取来自DHCP服务器的网络地址和其他配置参数之后，检测模块301由IPC(进程间通信)或者插座(socket)检测DHCP客户端的状态。在变型实施例中，操作系统级具有数据字段或者寄存器，以记录DHCP客户端的状态。检测模块可以依据数据字段或者寄存器来进行询问。在另一变型实施例中，每次DHCP客户端的状态改变时，负责DHCP客户端的有限状态机的程序过程通知检测模块这种改变。
在步骤402中，如果检测到DHCP客户端改变为绑定的状态，则配置模块302存储由DHCP服务器在DHCP选项中传送的网络地址和至少一个配置参数。该配置参数包括DNS服务器、NTP服务器、路由器、子网掩码。在变型实施例中，该至少一个配置参数是路由参数。
在步骤403中，如果检测到DHCP客户端改变至选择的状态，则配置模块302在不改变DHCP客户端的状态的情况下，恢复存储的网络地址和存储的至少一个配置参数。
在本发明的另一实施例中，在恢复步骤403之后，配置模块302使用与上面描述相同的方法执行地址冲突检测。如果通过接收响应检测到冲突，则配置模块302将改变网络地址并且然后再次执行恢复步骤403。
虽然上面的实施例以IP网络描述，但是本领域的技术人员将知道本发明的原理也可以用于ADSL调制解调器、接入路由器、具有高稳定性要求的某一设备(诸如PC服务器)。
已经描述多个实现方式。然而，将理解可以做出各种改变。例如，可以组合、补充、修改或者除去不同实现方式的元素以产生其他实现方式。此外，普通技术人员将理解其他结构和过程可以替代用于那些被公开的并且产生的实现方式将以至少基本相同的(多个)方式执行至少基本相同的(多个)功能，以实现与公开的实现方式至少基本相同的(多个)结果。因此，这些和其他实现方式将落入本发明的范围中。

Claims (8)

1.一种用于配置DHCP客户端的方法，包括以下步骤：
检测DHCP客户端的状态；
响应于改变至绑定状态，存储DHCP客户端的网络地址和至少一个配置参数；以及
响应于改变至选择状态，恢复网络地址和该至少一个配置参数。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
检测网络地址是否由其他DHCP客户端使用。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
响应于检测到网络地址由其他DHCP客户端使用，改变网络地址并且用改变后的网络地址恢复DHCP客户端。
4.如权利要求1所述的方法，其中，配置参数包括路由参数、NTP服务器、DNS服务器、子网掩码。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收DHCP选项中携带的配置参数。
6.一种DHCP客户端装置，包括：
检测模块，用于检测DHCP客户端装置的状态；以及
配置模块，用于响应于改变至绑定状态，存储DHCP客户端的网络地址和至少一个配置参数；以及
响应于改变至选择状态，恢复网络地址和该至少一个配置参数。
7.如权利要求6所述的装置，其中，
该配置模块还配置为检测网络地址是否由其他DHCP客户端使用，并且响应于检测到网络地址由其他DHCP客户端使用，改变网络地址并且用改变后的网络地址恢复DHCP客户端。
8.如权利要求6所述的装置，其中，配置参数包括路由参数、NTP服务器、DNS服务器、子网掩码。
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