CN105991782B - 一种管理ip地址的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管理IP地址的方法和装置，本发明的方法包括：对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应矩阵中的一个元素，并在矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识；将矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识；对矩阵中已分配的IP地址进行状态检测；根据状态检测结果，将已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态。本技术方案通过对网段的IP地址的分配和回收实现了对网段IP地址的闭环循环管理，能够对网段所辖的IP地址进行集中、简约、方便、高效的管理。

Description

一种管理IP地址的方法和装置

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别涉及一种管理IP地址的方法和装置。

背景技术

在当今IPV4地址耗尽之时，如何有效地对现有的IP进行规划管理显得尤为重要。

在IP地址管理当中，对网段下IP地址的管理方式较多，但一般都围绕在IP资源存入数据库，在需要时进行简单的检索。在技术实现上也是上层展示，下层存储。

现有技术虽然也实现了对IP地址的管理，但对网段下哪些IP地址被分配，哪些IP地址尚未被分配，分配的IP地址分配给谁，子网如何划分，划分后如何撤销，一个网段下包含的众多IP地址如何进行集中、简约化处理，如何避免分配的IP地址不是网络和广播地址，如何对分配的IP地址进行是否在用的状态进行区分等问题还没有有效地解决。基于此，亟需一种有效的管理IP地址的方法。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种管理IP地址的方法和装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种管理IP地址的方法，所述方法包括：

对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应所述矩阵中的一个元素，并在所述矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识；

将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识；

对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测；

根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态。

优选地，所述方法还包括：

按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在所述矩阵中对所述网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识。

进一步优选地，在根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态之后，所述方法还包括：

若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在所述矩阵中选择所述两个子网的网络地址；

将所述两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与所述网段的网络地址分别相同，且所述两个子网的掩码位数与所述网段的掩码位数相差1，则将所述两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

优选地，所述将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配具体包括：

通过拖拉、勾选或单选的方式在所述矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配；

对所述IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存。

优选地，所述对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测包括：

根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。

另一方面，本发明提供了一种管理IP地址的装置，所述装置包括：

矩阵单元，用于对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应所述矩阵中的一个元素，在所述矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识；

分配单元，用于将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识；

状态检测单元，用于对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测；

回收单元，用于根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态。

优选地，所述装置还包括子网拆分单元；

所述子网拆分单元，用于按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在所述矩阵中对所述网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识。

进一步优选地，所述装置还包括子网合并单元；

所述子网合并单元，用于若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在所述矩阵中选择所述两个子网的网络地址；将所述两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与所述网段的网络地址分别相同，且所述两个子网的掩码位数与所述网段的掩码位数相差1，则将所述两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

优选地，所述分配单元具体用于，

通过拖拉、勾选或单选的方式在所述矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配；对所述IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存。

优选地，所述状态检测单元具体用于，

根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。

本发明实施例的有益效果是：本发明公开了一种管理IP地址的方法和装置，所述方法采用矩阵对网段所辖的IP地址进行管理，每一个IP地址对应矩阵中的一个元素，并在矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识，从而实现了对众多IP地址进行集中、简约化处理；通过在分配和回收过程中采用动态跟踪方式对IP地址是否在使用进行检测，为管理者提供分配回收依据；还通过对网段的网络地址和广播地址做区别标识，以避免将网络地址或广播地址进行分配，以及对每个IP地址不同的状态做相应的状态标识，保证了管理员能够对网段所辖的IP地址进行高效、简便的管理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种管理IP地址的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的基于矩阵管理网段192.168.1.0/24所辖的IP地址的方法流程图；

图3-a为本发明实施例提供的对网段192.168.1.0/24进行矩阵管理示意图；

图3-b为本发明实施例提供的对网段192.168.1.0/24进行子网拆分后的状态示意图；

图3-c为本发明实施例提供的对子网192.168.1.0/25中的两个IP地址进行分配的状态示意图；

图3-d为本发明实施例提供的对子网192.168.1.0/25中的处于非活跃状态的IP地址进行标识的状态示意图；

图3-e为本发明实施例提供的对子网192.168.1.0/25中处于非活跃状态的IP地址回收后的状态示意图；

图4为本发明实施例提供的一种管理IP地址的装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明技术方案的基本设计思想是：采用矩阵管理网段所辖的IP地址，通过对矩阵的相关操作对网段进行子网拆分、合并，以及IP地址的分配和回收，实现闭环的循环处理；同时在IP分配和回收过程中采用动态跟踪方法对IP地址的使用状态进行标识，为管理者提供分配和回收的依据，以简化操作、提高管理效率。

为更加清楚的说明本发明各实施例的技术方案，对IP地址的管理方法所涉及的技术术语进行介绍。

网段(network segment)：一个IP端到另一个IP端，计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质，中继器，集线器等)直接通讯的那一部分。

子网(subnet)：IP地址由两部分组成，即网络号(Network ID)和主机号(HostID)。网络号标识的是Internet上的一个子网。

子网掩码(subnet mask)：又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。

IP地址(Internet Protocol address)：是指给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit(或128bit)地址。按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit(或128bit)，比特换算成字节，就是4个字节。

空闲(Free)：IP地址管理系统中存在，未被分配、使用的IP地址。

已占用(used)：IP地址管理系统中存在，且已经分配给所属设备的IP地址。

分配：将IP地址置为“已占用”状态。

回收：将IP地址置为“空闲”状态。

子网合并：网段拆分的逆反过程。

图1为本发明实施例提供的一种管理IP地址的方法的流程图，该方法具体包括：

步骤S101，对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应矩阵中的一个元素，并在矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识。

通过对网段的网络地址和广播地址分别做区别标识来避免对网络地址或广播地址进行分配。

步骤S102，将矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识。

在实际应用中可以通过拖拉、勾选或单选的方式在该矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配，例如可以通过勾选或单选的方式一个一个的进行选择，也可以通过拖拉的方式一次选择多个IP地址；

对IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存，该分配给用户的相关信息可以是用户的名称，或者是其他可以标识用户的信息，帮助管理员获知使用已分配的IP地址的用户，方便进行相应的管理。

步骤S103，对矩阵中已分配的IP地址进行状态检测。

具体的，可以根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。

步骤S104，根据状态检测结果，将已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址为空闲状态。

本实施例基于矩阵对IP地址进行管理，通过网段拆分、空闲IP地址分配、IP地址状态检测、IP地址回收的闭环循环管理方式，采用动态跟踪方式对IP地址是否在使用进行检测，为管理者提供分配回收依据；同时在管理过程中对网段和子网的网络地址和广播地址以及每个IP地址不同的状态做区别标识，保证了管理员能够对网段所辖的IP地址进行高效、简便的管理。

在本实施例的一个优选方案中，在步骤S101中进一步包括：

按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在矩阵中对该网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识；优选地，拆分后的每一子网的网络地址和广播地址与该网段的网络地址和广播地址分别采用相同的区别标识；其中所要拆分的子网个数为2的N次幂，N为自然数。

在步骤S104“根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址为空闲状态”之后，该管理IP地址的方法还包括：

若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在矩阵中选择两个子网的网络地址；

将两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与该网段的网络地址分别相同，且两个子网的掩码位数同该网段的掩码位数相差1，则将两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

本优选方案通过对网段进行子网拆分，使得IP地址更具有层次化，方便管理人员对IP地址进行分配和管理，同时因管理需要，又对处于空闲状态的两个子网进行合并，从而实现对众多IP地址进行集中、简约的管理，为再对IP地址进行循环处理提供条件。

为更更详细的说明本发明的有益效果，以对一个拥有24位掩码的C类网段192.168.1.0/24所辖的IP地址进行管理为例进行说明。

假设将网段192.168.1.0/24拆分成两个子网192.168.1.0/25和192.168.1.128/25，根据使用需要管理员对192.168.1.0/25下的两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2分配给张某，分配后管理员为跟踪192.168.1.1和192.168.1.2是否被张某使用进行地址状态检测，发现没有使用时，管理员将该两个IP地址进行回收；又因生产需要，对两个子网192.168.1.0/25和192.168.1.128/25进行合并，使得网段192.168.1.0/24所辖的IP地址全部处于空闲状态不在包含任何子网，从而实现整体管理上的闭合，方便再进行循环处理。

具体的，参考图2，图2为本发明实施例提供的基于矩阵管理网段192.168.1.0/24所辖的IP地址的方法流程图。

步骤200，对网段采用矩阵管理。

将该网段的所有IP地址分别对应矩阵中的一个元素，并对该网段的网络地址和广播地址做区别标识。拥有24位掩码的网段192.168.1.0/24，具有255个IP地址，其中网段192.168.1.0/24的网络地址为192.168.1.0、广播地址为192.168.1.255；参考图3-a，该网段的每一个IP地址分别用一个小方格标识，当然也可以用小圆圈或其他形状表示，本实施例对此并不做特殊限定，示例性地，可以采用不同的颜色对网络地址和广播地址进行标识，本实施例中对网段192.168.1.0/24的网络地址采用紫色标识、广播地址采用黑色标识。

步骤201，进行子网拆分。

可以通过勾选或单选的方式逐个选中所有的IP地址，或者通过拖拉的方式选中所有的IP地址，将24位掩码的网段192.168.1.0/24拆分成两个子网192.168.1.0/25和192.168.1.128/25。

在实际应用中可以根据所要拆分出的子网个数或者按照被拆分出的掩码位数(优选地从IP地址的第25位到第39位之间进行选择)对网段进行子网拆分，以方便在各种使用环境下对网段进行拆分；其中备选的子网数量应该是2的N次幂，即2,4,8,16….(N＝0,1,2,3,4……)。

拆分后子网192.168.1.0/25的网络地址为192.168.1.0、广播地址为192.168.1.127，子网192.168.1.128/25的网络地址为192.168.1.128、广播地址为192.168.1.255，将两个子网192.168.1.0/25和192.168.1.128/25的网络地址和广播地址做区别标识。如图3-b所示，本实施例中对两个子网192.168.1.0/25和192.168.1.128/25的网络地址同样采用紫色标识、广播地址同样采用黑色标识。

步骤202，IP地址分配。

在矩阵上通过勾选或单选的方式选中两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2分配给张某，经管理员确认后对两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2的相关信息进行数据更新，存入到数据库，同时将两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2做已分配标识，如图3-c所示，示例性的采用绿色标识表示两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2处于已分配状态。

步骤203，对已分配的IP地址进行状态检测。

根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING(Packet Internet Groper)的命令方式分别对已分配的192.168.1.1和192.168.1.2进行一次或多次的PING操作检查，根据操作结果反馈当前IP地址是否处于使用当中，若发现192.168.1.1和192.168.1.2都PING不通，则将两个IP地址192.168.1.1和192.168.1.2标识为非活跃状态，如图3-d所示，示例性的采用红色标识表示两个已分配的IP地址192.168.1.1和192.168.1.2处于非活跃状态。

步骤204，对处于非活跃状态的IP地址进行回收。

在矩阵上通过勾选或单选的方式逐个选中192.168.1.1和192.168.1.2的IP地址，或者也可以通过拖拉的方式选中上述两个IP地址对其进行回收，经管理员确认后，将192.168.1.1和192.168.1.2的相关信息进行更新存入到数据库中，同时在矩阵上呈现回收后的状态标识，如图3-e所示，因回收之后两个IP地址状态又为空闲状态，因此没有状态显示。

需要说明的是，为了使得矩阵更加简洁直观，本实施例没有对空闲状态的IP地址做状态标识，在使用时可以根据使用情况决定是否添加空闲状态标识。

需要说明的是，本发明实施例示例性的通过颜色来标识网络地址、广播地址以及管理过程中各个IP地址的不同状态，显然也可以采用其他标识来进行区分，本发明包括但不局限于采用颜色作为标识，只要该标识能够直观地区分IP地址的使用状态即可。

步骤205，对子网进行合并。

在矩阵上通过勾选或单选的方式逐个选中两个子网192.168.1.0和192.168.1.128的矩阵点，通过验证两个子网是否能够进行合并处理，如符合条件则进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

本实施例通过下述方法验证两个子网是否能够进行子网合并：

对子网192.168.1.0的网络地址192.168.1.0的二进制形式与子网掩码进行与运算得到运算结果；

对子网192.168.1.128的网络地址192.168.1.128的二进制形式与该子网的掩码进行与运算得到运算结果；

若上述两个运算结果分别与192.168.1.0/24网段的网络地址192.168.1.0相同，且两个子网192.168.1.0和192.168.1.128的掩码位数同网段192.168.1.0/24的掩码位数相差1，则将该两个子网进行子网合并，否则不能进行子网合并。

需要说明的是，在进行子网合并前，还需要管理员确认两个子网的所有IP地址是否都为空闲状态，只有两个子网的所有IP地址都为空闲状态，才能进行子网合并，否则不能进行合并处理。

合并之后的网段192.168.1.0/24下不再包含任何子网，所辖的IP地址都为空闲状态，为再次分配提供了前提条件。

图4为本发明实施例提供的一种管理IP地址的装置的结构图，该装置包括：矩阵单元41、分配单元42、状态检测单元43和回收单元44。

矩阵单元41，用于对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应矩阵中的一个元素，在矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识。

分配单元42，用于将矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识。

具体的，分配单元42，用于通过拖拉、勾选或单选的方式在矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配；对IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存。

状态检测单元43，用于对矩阵中已分配的IP地址进行状态检测。

具体的，状态检测单元43，用于根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。

回收单元44，用于根据状态检测结果，将已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址为空闲状态。

本实施例优选方案中，该装置还包括子网拆分单元，用于按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在矩阵中对该网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识；

进一步优选地，该装置还包括子网合并单元，用于若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在矩阵中选择两个子网的网络地址；将两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与网段的网络地址分别相同，且两个子网的掩码位数同网段的掩码位数相差1，则将两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

本实施例基于矩阵对IP地址进行管理，通过网段拆分、空闲IP地址分配、IP地址状态检测、IP地址回收的闭环循环管理方式，采用动态跟踪方式对IP地址的是否在使用进行检测，为管理者提供分配回收依据；同时在管理过程中对网段和子网的网络地址和广播地址以及每个IP地址不同的状态做区别标识，保证了管理员能够对网段所辖的IP地址进行高效、简便的管理。

综上所述，本发明实施例提供了一种管理IP地址的方法和装置，所述方法采用矩阵对网段所辖的IP地址进行管理，每一个IP地址对应矩阵中的一个元素，并在矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识，从而实现了对众多IP地址进行集中、简约化处理；通过在分配和回收过程中采用动态跟踪方式对IP地址是否在使用进行检测，为管理者提供分配回收依据；还通过对网段的网络地址和广播地址做区别标识，以避免将网络地址或广播地址进行分配，以及对每个IP地址不同的状态做相应的状态标识，保证了管理员能够对网段所辖的IP地址进行高效、简便的管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种管理IP地址的方法，其特征在于，所述方法包括：

对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应所述矩阵中的一个元素，并在所述矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识；

将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识；

对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测；

根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态；

其中，将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配包括：通过拖拉、勾选或单选的方式在所述矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配；对所述IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在所述矩阵中对所述网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态之后，所述方法还包括：

若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在所述矩阵中选择所述两个子网的网络地址；

将所述两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与所述网段的网络地址分别相同，且所述两个子网的掩码位数与所述网段的掩码位数相差1，则将所述两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测包括：

根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。

5.一种管理IP地址的装置，其特征在于，所述装置包括：

矩阵单元，用于对某一网段所辖的IP地址采用矩阵进行管理，每一个IP地址对应所述矩阵中的一个元素，在所述矩阵中对该网段的网络地址和广播地址分别做区别标识；

分配单元，用于将所述矩阵中空闲状态的IP地址进行分配，并将分配后的IP地址做已分配标识；

状态检测单元，用于对所述矩阵中已分配的IP地址进行状态检测；

回收单元，用于根据所述状态检测结果，将所述已分配的IP地址中处于非活跃状态的IP地址进行回收，回收后的IP地址恢复为空闲状态；

其中，所述分配单元具体用于，通过拖拉、勾选或单选的方式在所述矩阵上选择空闲状态的IP地址进行分配；对所述IP地址分配给用户的相关信息进行确认后保存。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括子网拆分单元；

所述子网拆分单元，用于按照被拆分出的子网个数或者掩码位数，在所述矩阵中对所述网段进行子网拆分，对拆分获得的每一个子网的网络地址和广播地址分别做区别标识。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括子网合并单元；

所述子网合并单元，用于若某两个子网中的所有IP地址都为空闲状态，则在所述矩阵中选择所述两个子网的网络地址；将所述两个子网的网络地址的二进制形式分别与各自的掩码进行与运算，若运算结果与所述网段的网络地址分别相同，且所述两个子网的掩码位数与所述网段的掩码位数相差1，则将所述两个子网进行子网合并，否则反馈不能进行子网合并的原因。

8.根据权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述状态检测单元具体用于，

根据不同操作系统，使用网络诊断工具PING的命令方式，分别对已分配的IP地址进行一次或多次的PING操作检查，并将PING不通的IP地址标识为非活跃状态。