CN105847465A - 一种用于dhcp协议的网络连接监测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于DHCP协议的网络连接监测方法及系统，包括DHCP客户端进程启动；DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若失败则重新开始判断是否获取到地址，若成功则检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新开始判断是否获取到地址，若链路断开，则进将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址。本发明技术方案的优势在于不影响现有的组网结构，不需要对DHCP服务器进行改造，只需要对有实际需求的DHCP客户端进行升级改造，技术应用简单，现场实施也很便捷，但是能够取到意料不到的技术效果。

Description

一种用于DHCP协议的网络连接监测方法及系统
技术领域
本发明涉及DHCP应用技术领域，提供了一种在DHCP协议中实现网络连接监测的技术。
背景技术
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作， 主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。
在一些特殊DHCP应用场景中，DHCP客户端要实时保持和DHCP服务器的链路畅通，即当DHCP服务器更改DHCP配置后，DHCP客户端要能够短时间内知道DHCP服务器已经进行配置更改；一般情况下，一台服务器既是DHCP服务器还是网关服务器，DHCP服务器更改了IP地址池配置后，因为DHCP协议中的租期机制，DHCP客户端在租期到后可以重新获取DHCP服务器地址池中的地址，但是DHCP 租期时间长度不能设置得过短，会引起网络拥塞，而DHCP客户端不能马上知道DHCP服务器 对IP地址池的更改，从而导致一段时间内网络不通。
发明内容
本发明提供一种在不影响现有组网结构，不需要对其它设备进行升级改造的情况下，一种用于DHCP协议的网络连接监测技术方案。
本发明的技术方案提供一种用于DHCP协议的网络连接监测方法，所述DHCP协议为动态主机配置协议，包括以下步骤，
步骤 1，DHCP客户端进程启动；
步骤 2，DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
步骤 3，基于步骤2开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，进入步骤4；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新开始步骤3；
步骤 4，检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新进入步骤3；若链路断开，则进入步骤5；
步骤 5，将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并进入步骤 3。
而且，步骤 4，采用ICMP协议检查链路状态。
本发明提供一种用于DHCP协议的网络连接监测系统，所述DHCP协议为动态主机配置协议，包括在DHCP客户端设置以下模块，
第一模块，用于DHCP客户端进程启动；
第二模块，用于DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
第三模块，用于基于第二模块开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，命令第四模块工作；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第三模块工作；
第四模块，用于检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第四模块工作；若链路断开，则命令第五模块工作；
第五模块，用于将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并命令第三模块工作。
而且，第四模块采用ICMP协议检查链路状态。
本发明技术方案针对现有技术缺陷，不需要在DHCP服务器上将DHCP租期设置短，不会产生大量报文影响网络质量，只需要对DHCP客户端进行升级改造，通过增加一个心跳机制实现实时获取DHCP服务器的配置，并且不影响现有组网结构。因此，本技术方案的优势在于不影响现有的组网结构，不需要对DHCP服务器进行改造，只需要对有实际需求的DHCP客户端进行升级改造。技术应用简单，现场实施也很便捷，但是能够取到意料不到的技术效果，具有突出的市场价值。
本技术方案特点如下：
1.实时更新DHCP客户端IP地址，延时短。
2.采用ICMP协议定向检测网络链路状态，检测周期可配置。
3.兼容性好，不需要改变网络结构，不要修改DHCP服务器的配置，只要将有实时更新IP地址需求的DHCP客户端设备进行软件升级。
4.不需要将DHCP租期配置成短租期来达到实时更新IP地址的目的，从而使所有DHCP客户端不停的发送DHCP request报文更新租期，造成网络拥塞和加大DHCP客户端进程的处理能力负载。
附图说明
图1为DHCP协议工作过程。
图2为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
本发明技术方案是在DHCP 协议中增加一个网络链接侦测机制，通过ICMP链路检测机制实现，即通过对DHCP客户端和DHCP服务器(DHCP中继)的链路状态的监测，来判断DHCP客户端被分配到的IP地址有效性。
本发明实施例所提供方案在标准DHCP协议流程的基础上增加一套链路检测机制，以应对需要实时与DHCP服务器保持网络畅通的情况，流程如图2：
步骤 1：DHCP客户端进程启动；
步骤 2：DHCP客户端进入初始化状态，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
DHCP客户端在进入初始化状态后，开始获取IP地址过程，即DHCP客户端开始进行DHCP协议规定的过程，在这个过程中将获取分配到本地的IP地址和DHCP服务器的IP地址，如图1所示；
参见图1，DHCP协议工作过程如下：
①DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67，等待客户发来的报文。
②DHCP 客户端从 UDP 端口 68发送DHCP发现报文（DHCPDISCOVER）。
③凡收到 DHCP 发现报文的 DHCP 服务器都发出 DHCP 提供报文（DHCPOFFER），因此 DHCP 客户端可能收到多个DHCP提供报文。
④DHCP客户端从几个DHCP服务器中选择其中的一个，并向所选择的 DHCP 服务器发送 DHCP 请求报文（DHCPREQUEST）。
⑤被选择的DHCP 服务器发送确认报文（DHCPACK），进入已绑定状态，并可开始使用得到的临时 IP 地址了；DHCP客户端现在要根据服务器提供的租用期 T 设置两个计时器 T1 和 T2，例如超时时间分别是 0.5T 和 0.875T。当超时时间到就要请求更新租用期。
⑥租用期过了一半（T1 时间到），DHCP 发送请求报文（DHCPREQUEST）要求更新租用期。
DHCP服务器若同意，则发回确认报文（DHCPACK）。DHCP客户端得到了新的租用期，重新设置计时器。
DHCP服务器若不同意，则发回否认报文DHCPNACK。这时DHCP客户端必须立即停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申请 IP 地址（回到步骤②）；若DHCP服务器不响应步骤⑥的请求报文（DHCPREQUEST），则在租用期过了 87.5% 时，DHCP客户端必须重新发送请求报文DHCPREQUEST（重复步骤⑥）。
DHCP客户端可随时提前终止服务器所提供的租用期，这时只需向DHCP服务器发送释放报文 （DHCPRELEASE） 即可。
步骤 3：基于步骤2开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，即在开启的检测线程中判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，进入步骤4；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新开始步骤3；具体实施时，可由本领域技术人员自行预先设定相应配置时间；
步骤 4：采用ICMP协议检查链路状态，检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠配置的时间后，重新进入步骤3；若链路断开， 则进入步骤5；具体实施时，可由本领域技术人员自行预先相应配置时间；
步骤 5：将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并进入步骤 3。此时，进入DHCP客户端进程初始化状态，重新发送DHCP Discovery报文，即和步骤2中一样，DHCP客户端在进入初始化状态后，开始获取IP地址过程，DHCP客户端开始进行如图1所示DHCP 协议规定的过程，在这个过程中获取分配到本地的IP地址和DHCP服务器的IP地址，以支持检测线程继续判断。
具体实施时，本发明所提供方法可基于软件技术实现自动运行流程，也可采用模块化方式实现相应系统。本发明实施例还提供一种用于DHCP协议的网络连接监测系统，所述DHCP协议为动态主机配置协议，包括在DHCP客户端设置以下模块，
第一模块，用于DHCP客户端进程启动；
第二模块，用于DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
第三模块，用于基于第二模块开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，命令第四模块工作；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第三模块工作；
第四模块，用于检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第四模块工作；若链路断开，则命令第五模块工作；
第五模块，用于将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并命令第三模块工作。
各模块具体实现可参见相应步骤，本发明不予赘述。
以上对本发明实施例所提供的DHCP协议中实现网络连接监测方法 进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种用于DHCP协议的网络连接监测方法，所述DHCP协议为动态主机配置协议，其特征在于：包括以下步骤，
步骤 1，DHCP客户端进程启动；
步骤 2，DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
步骤 3，基于步骤2开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，进入步骤4；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新开始步骤3；
步骤 4，检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新进入步骤3；若链路断开，则进入步骤5；
步骤 5，将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并进入步骤 3。
2.根据权利要求1所述用于DHCP协议的网络连接监测方法，其特征在于：步骤 4，采用ICMP协议检查链路状态。
3.一种用于DHCP协议的网络连接监测系统，所述DHCP协议为动态主机配置协议，其特征在于：包括在DHCP客户端设置以下模块，
第一模块，用于DHCP客户端进程启动；
第二模块，用于DHCP客户端进入初始化状态，开始获取IP地址过程，同时开启一个检测线程，用于检查DHCP客户端是否获取到DHCP服务器的IP地址；
第三模块，用于基于第二模块开启的检测线程，判断是否获取到DHCP服务器IP地址，若成功，命令第四模块工作；若失败，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第三模块工作；
第四模块，用于检查DHCP客户端与服务器的链路状态，若链路畅通，线程休眠预先配置的时间后，重新命令第四模块工作；若链路断开，则命令第五模块工作；
第五模块，用于将DHCP客户端状态初始化，开始重新获取IP地址，并命令第三模块工作。
4.根据权利要求3所述用于DHCP协议的网络连接监测系统，其特征在于：第四模块采用ICMP协议检查链路状态。
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