CN108429824B - 一种地址分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地址分配方法及装置，所述方法包括：向DHCP Server申请第一数量的IP地址；接收DHCP Client发送的地址请求报文；从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client。应用本发明可以降低DHCP Server的工作负荷，提高地址分配的效率。

Description

一种地址分配方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种地址分配方法及装置。

背景技术

EVPN(Ethernet Virtual Private Network，以太网虚拟专用网络)网络是一种采用分布式网关的VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network，可扩展虚拟局域网络)网络。

在EVPN网络中，通常采用Spine(主干)—Leaf(叶子)的二层网络架构，Leaf设备与Spine设备之间构建VXLAN网络。其中，针对同一VXLAN，将连接同一Spine设备的多个Leaf设备上对应于该VXLAN的VXLAN三层接口设置为对应IP网段的网关，并且，网关IP地址相同，即，这多个Leaf设备上对应于该VXLAN的VXLAN三层接口的IP地址相同。

目前，EVPN网络中地址分配方案通常是部署一个DHCP Server和一个地址池，每台DHCP Client申请/续约地址都由该DHCP Server处理，DHCP Server工作负荷过大，且地址分配效率较低。

发明内容

本发明提供一种地址分配方法及装置，以解决现EVPN网络中地址分配方案DHCPServer工作负荷过大，且地址分配效率较低的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种地址分配方法，应用于以太网虚拟专用网络EVPN网络中的叶子Leaf设备，所述方法包括：

向动态主机配置协议DHCP服务器Server申请第一数量的IP地址；

接收动态主机配置协议DHCP客户端Client发送的地址请求报文；

从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种地址分配装置，应用于以太网虚拟专用网络EVPN网络中的叶子Leaf设备，所述装置包括：

地址申请单元，用于向DHCP Server申请第一数量的IP地址；

接收单元，用于接收DHCP Client发送的地址请求报文；

地址分配单元，用于从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCPClient。

应用本发明实施例，通过Leaf设备向DHCP Server申请第一数量的IP地址，并当接收到DHCP Client发送的地址请求报文时，从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client，与所有的DHCP Client均由单独一个DHCP Server分配地址的实现方案相比，降低了DHCP Server的工作负荷，提高了地址分配的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种地址分配系统的架构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种地址分配方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种地址划分的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种地址分配装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种地址分配装置的结构示意图。

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，下面先对本发明实施例适用的系统架构进行简单说明。

请参见图1，为本发明实施例提供的一种地址分配系统的架构示意图，如图1所示，该地址分配系统包括DHCP Server(服务器)、Leaf设备以及DHCP Client(客户端)；其中，该DHCP Client可以包括Leaf设备接入的主机或虚拟机。

在图1所示地址分配系统中，DHCP Server不再直接为DHCP Client分配IP地址，而是由Leaf设备在需要时从DHCP Server中申请一定数量的IP地址，并分配给自身接入的DHCP Client。

即在图1所示地址分配系统中，Leaf设备作为自身接入的DHCP Client的DHCPServer，为自身接入的DHCP Client分配IP地址。

为了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。

请参见图2，为本发明实施例提供的一种地址分配方法的流程示意图，其中，该地址分配方法可以应用于EVPN网络中的Leaf设备，如应用于图1中Leaf设备，如图2所示，该地址分配方法可以包括：

步骤201、向DHCP Server申请第一数量的IP地址。

本发明实施例中，为了降低DHCP Server的工作负荷，并提高地址分配的效率，DHCP Server不再直接为EVPN网络中的主机/虚拟机分配IP地址，而是由Leaf设备作为自身接入的DHCP Client(主机/虚拟机)的DHCP Server(本文中可以称为二级DHCP Server，系统中的实际DHCP Server可以称为一级DHCP Server)，为自身接入的DHCP Client分配IP地址。

此外，为了提高地址资源利用率，避免某个Leaf设备上存在较多空闲的IP地址一直不被使用，可以控制各Leaf设备每次向DHCP Server申请的IP地址的数量，Leaf设备可以在每次满足预设IP地址申请条件时，向DHCP Server申请一定数量(本文中称为第一数量，可以根据实际场景设定，如10个、100个等)的IP地址。

步骤202、接收DHCP Client发送的地址请求报文。

步骤203、从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client。

本发明实施例中，当DHCP Client需要获取IP地址时，DHCP Client可以向自身连接的Leaf设备发送地址请求报文。

本发明实施例中，当Leaf设备接收到DHCP Client发送的地址请求报文时，可以判断本地是否存在空闲的IP地址，若存在，则从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址(如选择空闲IP地址中最小的IP地址)分配给该DHCP Client。

例如，当DHCP Client需要获取IP地址时，DHCP Client可以向自身连接的Leaf设备发送DHCP Discovery(发现)报文；Leaf设备接收到该DHCP Discovery报文时，可以响应该DHCP Discovery报文，并从本地空闲的IP地址中选择一个IP地址，并将其携带在DHCPOffer(提供)报文中(如携带在DHCP Offer报文的“Your(client)IP Address(你的(客户端)IP地址)”字段中)发送给DHCP Client。

需要说明的是，DHCP Client接收到Leaf设备发送的DHCP Offer报文之后，还可以与Leaf设备通过DHCP Request(请求)报文和DHCP ACK(确认)报文进行IP地址确认，其具体实现可以参见DHCP协议中的相关描述，本发明实施例在此不做赘述。

可见，在图2所示方法流程中，通过Leaf设备作为自身接入的DHCP Client的DHCPServer(二级DHCP Server)，向EVPN网络中的DHCP Server(一级DHCP Server)申请IP地址，并为自身接入的DHCP Client分配IP地址，与所有的DHCP Client均由单独一个DHCPServer分配地址的实现方案相比，降低了DHCP Server的工作负荷，提高了地址分配的效率。

在本发明其中一个实施例中，上述向DHCP Server申请第一数量的IP地址，可以包括：

当本地不存在空闲IP地址时，向DHCP Server申请第一数量的IP地址。

在该实施例中，为了进一步地提高地址资源的利用率，Leaf设备可以在本地不存在空闲IP地址时，向DHCP Server申请新的IP地址。

举例来说，当Leaf设备接收到DHCP Client发送的地址请求报文时，Leaf设备可以先判断本地是否存在空闲IP地址。

若存在，则Leaf设备可以从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给DHCPClient。

若不存在，则Leaf设备可以向DHCP Server申请一定数量(本文中称为第一数量，可以根据实际场景设定，如10个、100个等)的IP地址，并当申请成功时，从所申请的IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client。

在该实施例的一种实施方式中，上述向DHCP Server申请第一数量的IP地址，可以包括：

发送携带该第一数量的DHCP Discovery报文；

接收DHCP Server发送的DHCP Offer报文；该DHCP Offer报文携带有DHCP Server为Leaf设备分配的第一数量的IP地址。

在该实施方式中，可以对现有DHCP Discovery报文进行扩展，在其中携带用于标识Leaf设备请求的IP地址的数量的字段。

例如，可以在现有DHCP Discovery报文中增加自定义的option(选项)254，携带用于标识Leaf设备请求的IP地址的数量的TLV(Type/Length/Value，类型/长度/值)字段。

当Leaf设备需要申请第一数量的IP地址时，Leaf设备可以向DHCP Server发送携带有该第一数量(即上述TLV字段中的值为第一数量)的DHCP Discovery报文。

当DHCP Server接收到Leaf设备发送的携带有第一数量的DHCP Discovery报文时，DHCP Server可以对其中新增加的TLV字段进行识别，以确定Leaf设备需要申请的IP地址的数量(即第一数量)，从地址池中选择第一数量的空闲IP地址，并将其携带在DHCPOffer报文中发送给Leaf设备。

优选地，DHCP Server为Leaf设备分配的第一数量的IP地址可以为连续的、即一个IP地址段。

在该情况下，DHCP Server发送给Leaf设备的DHCP Offer报文的“Your(client)IPAddress”可以携带分配给Leaf设备的第一数量的IP地址的首个IP地址(或最后一个IP地址)，同时，该DHCP Offer报文中增加自定义的option254，携带用于标识第一数量的TLV字段。

Leaf设备接收到DHCP Server发送的DHCP Offer报文，根据“Your(client)IPAddress”字段和新增TLV字段确定DHCP Server为Leaf设备分配的IP地址。

需要说明的是，Leaf设备接收到DHCP Server发送的DHCP Offer报文之后，还可以与DHCP Server设备通过DHCP Request报文和DHCP ACK报文进行IP地址确认，其具体实现可以参见DHCP协议中的相关描述，本发明实施例在此不做赘述

在本发明另一个实施例中，上述向DHCP Server申请第一数量的IP地址，可以包括：

当本地的空闲IP地址的比例小于预设阈值时，向DHCP Server申请第一数量的IP地址。

在该实施例中，为了进一步提高IP地址的分配效率，避免出现Leaf设备接收到地址请求报文时再申请新的IP地址的情况，Leaf设备为DHCP Client分配IP地址之后，可以统计本地的空闲IP地址的比例，并当本地的空闲的IP地址的比例小于预设阈值(可以根据实际场景设定，如20％、15％等)时，Leaf设备可以向DHCP Server申请第一数量的IP地址。

其中，在该实施例中，Leaf设备向DHCP Server申请第一数量的IP地址的具体实现流程可以参见上一实施例中的相关描述，本发明实施例在此不再赘述。

需要说明的是，在本发明实施例中，对于不同的Leaf设备，其每次向DHCP Server申请的IP地址的数量(即上述第一数量)可以不同。

进一步地，在本发明实施例中，当DHCP Server为Leaf设备分配第一数量的IP地址时，可以参照现有DHCP协议中的相关实现为所分配的IP地址配置租约；Leaf设备可以通过续约地方式延长所申请的IP地址的使用期限。

相应地，在本发明其中一个实施例中，上述向DHCP Server申请第一数量的IP地址之后，还可以包括：

当达到预设续约时间时，向DHCP Server发送针对该第一数量的IP地址的DHCP续约报文；

当接收到DHCP Server的DHCP ACK报文时，确定续约成功，并更新第一数量的IP地址的租约。

在该实施例中，Leaf设备申请的IP地址的续约时间设置可以参照现有DHCP协议中的相关实现(即设置为租约时间的50％和87.5％)，也可以根据实际需求设置为其它的时间，如设置为租约时间的60％、90％等。

相应地，当Leaf设备向DHCP Server申请了第一数量的IP地址之后，当达到预设续约时间时，Leaf设备可以向DHCP Server发送针对该第一数量的IP地址的DHCP续约报文，并当接收到DHCP Server的DHCP ACK报文时，确定续约成功，并更新第一数量的IP地址的租约。

举例来说，以预设续约时间为租约时间的50％和87.5％为例，当Leaf设备向DHCPServer申请了第一数量的IP地址之后，当该第一数量的IP地址使用时间达到租约时间的50％时，Leaf设备可以向DHCP Server发送DHCP续约报文；若Leaf设备接收到DHCP Server的DHCP ACK报文，则确定续约成功，此时，Leaf设备可以根据接收到的DHCP ACK报文更新该第一数量的IP地址的租约。

若Leaf设备未接收到DHCP Server的DHCP ACK报文，则Leaf设备可以在该第一数量的IP地址使用时间达到租约时间的87.5％时，Leaf设备可以再次向DHCP Server发送DHCP续约报文；若Leaf设备接收到DHCP Server的DHCP ACK报文，则确定续约成功，此时，Leaf设备可以根据接收到的DHCP ACK报文更新该第一数量的IP地址的租约。

若Leaf设备此次仍未接收到DHCP Server的DHCP ACK报文，则确定续约失败。

需要说明的是，在发明实施例中，对于同一IP地址，DHCP Server为将其分配给Leaf设备时的租约时间应大于等于Leaf设备将该IP地址分配给自身接入的DHCP Client时的租约时间。

相应地，当Leaf设备针对所申请的第一数量的IP地址续约失败时，该Leaf设备从该第一数量的IP地址中分配给自身接入的DHCP Client的IP地址也将失效。

进一步地，在本发明实施例中，Leaf设备向DHCP Server申请第一数量的IP地址之后，当Leaf设备下线时，Leaf设备可以向DHCP Server发送针对该第一数量的IP地址的DHCP释放报文；DHCP Server接收到该DHCP释放报文时，可以对该第一数量的IP地址进行回收，使其重新成为资源池中的空闲IP地址。

进一步地，在本发明实施例中，考虑到在实际应用中，可能会存在主机/虚拟机静态配置IP地址的情况，在该情况下，Leaf设备为自身接入的DHCP Client分配IP地址时，可能会出现分配的IP地址已被其他DHCP Client使用的情况，进而导致地址冲突，因此，为了避免地址冲突的发生，Leaf设备为DHCP Client分配IP地址时，需要进行冲突检测。

相应地，在本发明其中一个实施例中，上述从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给DHCP Client，可以包括：

从本地的空闲IP地址中选择一个用于分配给DHCP Client的IP地址；

查询本地是否存在以该IP地址为目的IP的主机路由；

若不存在，则将该IP地址分配给DHCP Client；

若存在，则重复上述IP地址选择和主机路由查询步骤，直至本地不存在以所选择的IP地址为目的IP地址的主机路由时，将所选择的IP地址分配给DHCP Client。

在该实施例中，当Leaf设备接收到DHCP Client发送的地址请求报文，且确定本地存在空闲IP地址时，Leaf设备可以从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址。

Leaf设备将所选择的IP地址分配给DHCP Client之前，可以先查询本地的主机路由，以确定是否存在以该IP地址为目的IP地址的主机路由；若不存在，则将所选择的IP地址分配给DHCP Client。

若Leaf设备确定本地存在以该IP地址为目的IP地址的主机路由，则Leaf可以确定所选择的IP地址已被其他DHCP Client使用，即存在地址冲突，此时，Leaf设备可以重新选择分配给DHCP Client的IP地址，并进行地址冲突检测，直至所选择的IP地址不存在以所选择的IP地址为目的IP地址的主机路由时，将所选择的IP地址分配给DHCP Client。

进一步地，在本发明实施例中，考虑到当Leaf设备连接的DHCP Client为虚拟机时，可能会出现虚拟机申请到IP地址之后发生迁移的情况，在该情况下，当虚拟机需要进行IP地址续约或释放时，由于同一EVPN组网中各Leaf设备的三层网关IP地址相同，该虚拟机迁移后连接的Leaf设备接收到虚拟机的DHCP续约或释放报文时，无法确定该虚拟机迁移前接入的Leaf设备，进而导致无法进行迁移后的虚拟机的IP地址的续约和释放。

相应地，在本发明其中一个实施例中，Leaf设备可以配置有Loopback(环回)地址，Leaf设备使用该Loopback地址作为自身的DHCP Server Identifier(标识)(下文中称为二级DHCP Server标识)；

上述地址分配方法还可以包括：

将Loopback地址通知给EVPN网络中的其它Leaf设备，并接收其它Leaf设备通知的Loopback地址；

当接收到DHCP Client发送的DHCP续约报文或DHCP释放报文，且该DHCP续约报文或DHCP释放报文中携带的二级DHCP Server标识不是自身的Loopback地址时，根据该二级DHCP Server标识将该DHCP续约报文或DHCP释放报文转发给对应的其它Leaf设备，以使其它Leaf设备对该DHCP续约报文或DHCP释放报文进行响应。

在该实施例中，可以为各Leaf设备配置Loopback接口，并从DHCP Server的地址池中为各Leaf设备的Loopback接口分配IP地址(本文中称为Loopback地址)，各Leaf设备可以将自身的Loopback地址发布到overlay网络，以便各Leaf设备均能获知其它Leaf设备的Loopback地址。

在该实施例中，DHCP Client向Leaf设备申请IP地址时，Leaf设备向DHCP Client回复的DHCP Offer报文和DHCP ACK报文中携带的二级DHCP Server标识字段(option 54)为Leaf设备的Loopback地址。

相应地，DHCP Client向Leaf设备发送的DHCP续约报文、DHCP释放报文等DHCP报文中携带的DHCP Server标识字段为地址申请时记录的Leaf设备的Loopback地址。

进而，当Leaf设备接收到DHCP Client发送的DHCP续约报文或DHCP释放报文时，Leaf设备可以判断该DHCP续约报文或DHCP释放报文中携带的二级DHCP Server标识字段是否为自身的Loopback地址。

若不是，则Leaf设备可以根据该二级DHCP Server标识将该DHCP续约报文或DHCP释放报文转发给对应的其它Leaf设备，以使所述其它Leaf设备对所述DHCP续约报文或DHCP释放报文进行响应。

需要说明的是，当Leaf设备配置了Loopback地址时，Leaf设备向DHCP Client发送的DHCP Offer/ACK报文携带的Option54字段(二级DHCP Server标识)填写该Loopback地址。

值得注意的是，当Leaf设备未配置Loopback地址时，Leaf设备发送的DHCP Offer/ACK报文携带的Option54字段填写Leaf设备的三层网关IP地址。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合具体示例对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

在该实施例中，假设数据中心所有主机/虚拟机均部署在同一个EVPN分布式组网。

在该实施例中，将DHCP Server分为两级，一级DHCP Server为最高级，包括整个数据中心的地址池信息，整个数据中心部署一个一级DHCP Server。其中，假设一级地址池是192.168.0.0/16；指定地址池使用的网段是192.168.1.1～192.168.254.254，EVPN分布式网关的IP地址为192.168.0.1(即各Leaf设备的三层网关IP地址为192.168.0.1)。

Leaf设备作为二级DHCP Server，为EVPN overlay主机/虚拟机分配IP地址，二级DHCP Server根据需求/配置预先申请一个IP地址段。

其中，假设二级DHCP Server每次申请包括10个IP地址的IP地址段。如192.168.1.1～192.168.1.10、192.168.1.11～192.168.1.20等。

在该实施例中，地址分配方案的流程如下：

1、二级DHCP Server向一级DHCP Server发送DHCP Discovery报文；其中，该DHCPDiscovery报文中增加自定义option 254，携带TLV字段的值为十进制的10，表示申请10个IP地址；client mac(Media Access Control，媒体访问控制)可使用本地桥mac。

2、一级DHCP Server接收到DHCP Discovery报文，识别其中新增的TLV字段，回复DHCP Offer报文；其中，该DHCP Offer报文中的“Your(client)IP Address”字段为一级DHCP Server为二级DHCP Server分配的10个IP地址中的首个IP地址，同时，该DHCP Offer报文也携带自定义option254，携带的TLV字段的值为十进制的10。

其中，一级DHCP Server接收到二级DHCP Server发送的DHCP Discovery报文时，还可以记录二级DHCP Server的IP地址(如Leaf设备的三层网关IP地址)和MAC地址等信息，其具体实现可以参见现有DHCP协议中DHCP Server接收到DHCP Client发送的DHCPDiscovery报文时的相关实现，本发明实施例在此不做赘述。

3、二级DHCP Server接收到一级DHCP Server发送的DHCP Offer报文，存储一级DHCP Server所分配的IP地址段。

其中，假设DHCP Offer报文中“Your(client)IP Address”字段为(192.168.1.1)，则二级DHCP Server记录的一级DHCP Server分配的IP地址段为192.168.1.1～192.168.1.10。

需要说明的是，二级DHCP Server接收到一级DHCP Server发送的DHCP Offer报文之后，还可以与一级DHCP Server通过DHCP Request报文和DHCP ACK报文进行所分配的IP地址的确认，其具体实现可以参见现有DHCP协议中的相关描述，本发明实施例在此不做赘述。

4、当二级DHCP Server接收到DHCP Client(Leaf设备接入的主机/虚拟机)发送的地址请求报文时，可以从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client。

其中，当DHCP Client上线时，DHCP Client可以向自身连接的二级DHCP Server(即Leaf设备)发送DHCP Discovery报文；当二级DHCP Server接收到该DHCP Discovery报文时，从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址，并当该IP地址的冲突检测通过(即该IP地址不存在地址冲突)时，向DHCP Client发送携带该IP地址的DHCP Offer报文(携带在“Your(client)IP Address”字段中)。

需要说明的是，DHCP Client接收到二级DHCP Server发送的DHCP Offer报文之后，还可以与二级DHCP Server通过DHCP Request报文和DHCP ACK报文进行所分配的IP地址的确认，其具体实现可以参见现有DHCP协议中的相关描述，本发明实施例在此不做赘述。

其中，该实施例中的IP地址划分图可以如图3所示。

需要说明的是，与现有DHCP协议中的地址分配方案相比，本发明实施例提供的地址分配方案可以具有以下特点：

1、一级DHCP Server不再进行冲突检测；二级DHCP Server可以进行冲突检测。

例如，二级DHCP Server通过DHCP Offer报文为DHCP Client分配某个IP地址时，可以查询本地是否存在以该IP地址为目的IP地址的主机路由，并当存在时，确定存在地址冲突；否则，确定不存在地址冲突。

2、二级DHCP Server每次申请的IP地址数量越少，DHCP Server地址利用率越高。

值得注意的是，考虑到二级DHCP Server每次申请IP地址时均会消耗一定的系统资源，若二级DHCP Server每次申请的IP地址数量过少，则二级DHCP Server会频繁地向一级DHCP Server申请IP地址，进而，加剧系统资源消耗；若二级DHCP Server每次申请的IP地址数量过多，则可能会存在某个或某几个二级DHCP Server中存在大量空闲IP地址，而其它二级DHCP Server中空闲IP地址不足的情况，降低IP地址的利用率，因此，在配置二级DHCPServer每次申请的IP地址数量时可以均衡考虑地址利用率和系统资源消耗情况。

3、二级DHCP Server空闲IP地址用尽或比例低于预设阈值(如20％)时，二级DHCPServer可以再次向一级DHCP Server请求一个IP地址段，达到按需请求地址的效果，提高地址利用率。

需要说明的是，在本发明实施例中，一级DHCP Server和二级DHCP Server的租约时间可灵活配置，可不要求保持一致，即对于同一IP地址，一级DHCP Server和二级DHCPServer的租约时间可以不同。其中，对于同一IP地址，一级DHCP Server的租约时间可以大于等于二级DHCP Server租约的时间。

在一示例中，一级DHCP Server可不再处理续约，即一级DHCP Server分配给二级DHCP Server的IP地址的租约时间可以为所支持的最大值。

二级DHCP Server处理DHCP Client续约和主动释放的流程可以参考现有DHCP协议中的相关描述，其具体实现在此不做赘述。

可见，在本发明实施例中，通过进行DHCP Server分级，将Leaf设备作为二级DHCPServer为自身接入的DHCP Client分配IP地址，在本地空闲IP地址不足时，二级DHCPServer按需向一级DHCP Server申请新的IP地址段，由一级DHCP Server为二级DHCPServer分配地址池中的IP地址段，与在系统中部署多个DHCP Server，并分别为各DHCPServer配置地址池的实现方案相比，可以实现地址资源的灵活调整，提高了地址资源的利用率。

4、某二级DHCP Server下线时，一级DHCP Server可以执行为该二级DHCP Server分配的地址段的释放流程。

5、考虑到虚拟机迁移场景，在二级DHCP Server上，可以配置Loopback接口，为其配置Loopback地址(地址池中的地址)，并发布到overlay网络中。

虚拟机从二级DHCP Server获取IP地址时，DHCP Offer/ACK报文携带的Option 54字段(DHCP Server Identifier)填写二级DHCP Server的Loopback地址。

当发生虚拟机迁移时，以虚拟机1从Leaf1迁移至Leaf2为例，若虚拟机1需要进行IP地址续约或释放，虚拟机1可以向Leaf2发送DHCP续约/释放报文，其中，该DHCP续约/释放报文携带的Option 54字段(DHCP Server Identifier)的值为Leaf1的Loopback地址。

Leaf2收到虚拟机1的DHCP续约/释放报文时，Leaf2可以获取其中携带的Option54字段的值，发现其不是自身(Leaf2)的Loopback地址，此时，根据报文携带的Option 54字段的值将报文发送给Leaf1，Leaf1作为二级DHCP Server设备正常续约/释放IP地址。

通过以上描述可以看出，在本发明实施例提供的技术方案中，通过Leaf设备向DHCP Server申请第一数量的IP地址，并当接收到DHCP Client发送的地址请求报文时，从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client，与所有的DHCP Client均由单独一个DHCP Server分配地址的实现方案相比，降低了DHCP Server的工作负荷，提高了地址分配的效率。

请参见图4，为本发明实施例提供的一种地址分配装置的结构示意图，其中，所述地址分配装置可以应用于上述方法实施例中的Leaf设备，如图4所示，该地址分配装置可以包括：

地址申请单元410，用于向DHCP Server申请第一数量的IP地址；

接收单元420，用于接收DHCP Client发送的地址请求报文；

地址分配单元430，用于从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCPClient。

在可选实施例中，所述地址申请单元410，具体用于当本地不存在空闲IP地址时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址；

或，

所述地址申请单元410，具体用于当本地的空闲IP地址的比例小于预设阈值时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址。

在可选实施例中，所述地址申请单元410，具体用于发送携带所述第一数量的DHCP发现Discovery报文；

所述接收单元420，还用于接收所述DHCP Server发送的DHCP提供Offer报文；所述DHCP Offer报文携带有所述DHCP Server为所述Leaf设备分配的所述第一数量的IP地址。

在可选实施例中，所述地址申请单元410，还用于当达到预设续约时间时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP续约报文；

所述地址申请单元410，还用于当接收到所述DHCP Server的DHCP确认ACK报文时，确定续约成功，并更新所述第一数量的IP地址的租约；

所述地址申请单元410，还用于当所述Leaf设备下线时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP释放报文。

在可选实施例中，所述地址分配单元430，具体用于从本地的空闲IP地址中选择一个用于分配给所述DHCP Client的IP地址；

所述地址分配单元430，还具体用于查询本地是否存在以该IP地址为目的IP的主机路由；若不存在，则将该IP地址分配给所述DHCP Client；若存在，则重复上述IP地址选择和主机路由查询步骤，直至本地不存在以所选择的IP地址为目的IP地址的主机路由时，将所选择的IP地址分配给所述DHCP Client。

在可选实施例中，所述Leaf设备配置有环回Loopback地址，所述Leaf设备使用所述Loopback地址作为自身的DHCP Server标识；

所述接收单元420，具体用于接收所述DHCP Client发送的DHCP Discovery报文；

所述地址分配单元430，具体用于向所述DHCP Client发送DHCP Offer报文；其中，所述DHCP Offer报文中携带有所述Leaf设备为所述DHCP Client分配的IP地址，且所述DHCP Offer报文携带的DHCP Server标识为所述Leaf设备的Loopback地址。

请一并参见图5，为本发明实施例提供的另一种地址分配装置的结构示意图，如图5所示，在图4所述的地址分配装置的基础上，图5所示地址分配装置还包括：

发送单元440，用于将所述Loopback地址通知给所述EVPN网络中的其它Leaf设备，并接收所述其它Leaf设备通知的Loopback地址；

所述接收单元420，还用于接收所述其它Leaf设备通知的Loopback地址；

所述发送单元440，还用于当所述接收单元420接收到DHCP Client发送的DHCP续约报文或DHCP释放报文，且该DHCP续约报文或DHCP释放报文中携带的DHCP Server标识不是自身的Loopback地址时，根据该DHCP Server标识将该DHCP续约报文或DHCP释放报文转发给对应的其它Leaf设备，以使该其它Leaf设备对所述DHCP续约报文或DHCP释放报文进行响应。

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，其中所述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Leaf设备向DHCP Server申请第一数量的IP地址，并当接收到DHCP Client发送的地址请求报文时，从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给该DHCP Client，与所有的DHCP Client均由单独一个DHCP Server分配地址的实现方案相比，降低了DHCP Server的工作负荷，提高了地址分配的效率。

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 (13)

1.一种地址分配方法，应用于以太网虚拟专用网络EVPN网络中的叶子Leaf设备，其特征在于，所述方法包括：

向动态主机配置协议DHCP服务器Server申请第一数量的IP地址；

接收DHCP客户端Client发送的地址请求报文；

从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client；

所述Leaf设备配置有环回Loopback地址，所述Leaf设备使用所述Loopback地址作为自身的DHCP Server标识；

所述方法还包括：

将所述Loopback地址通知给所述EVPN网络中的其它Leaf设备，并接收所述其它Leaf设备通知的Loopback地址；

当接收到DHCP Client发送的DHCP续约报文或DHCP释放报文，且该DHCP续约报文或DHCP释放报文中携带的DHCP Server标识不是自身的Loopback地址时，根据该DHCP Server标识将该DHCP续约报文或DHCP释放报文转发给对应的其它Leaf设备，以使该其它Leaf设备对所述DHCP续约报文或DHCP释放报文进行响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向DHCP Server申请第一数量的IP地址，包括：

当本地不存在空闲IP地址时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址；

或，

当本地的空闲IP地址的比例小于预设阈值时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述向DHCP Server申请第一数量的IP地址，包括：

发送携带所述第一数量的DHCP发现Discovery报文；

接收所述DHCP Server发送的DHCP提供Offer报文；所述DHCP Offer报文携带有所述DHCP Server为所述Leaf设备分配的所述第一数量的IP地址。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向DHCP Server申请第一数量的IP地址之后，还包括：

当达到预设续约时间时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP续约报文；

当接收到所述DHCP Server的DHCP确认ACK报文时，确定续约成功，并更新所述第一数量的IP地址的租约。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向DHCP Server申请第一数量的IP地址之后，还包括：

当所述Leaf设备下线时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP释放报文。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client，包括：

从本地的空闲IP地址中选择一个用于分配给所述DHCP Client的IP地址；

查询本地是否存在以该IP地址为目的IP的主机路由；

若不存在，则将该IP地址分配给所述DHCP Client；

若存在，则重复上述IP地址选择和主机路由查询步骤，直至本地不存在以所选择的IP地址为目的IP地址的主机路由时，将所选择的IP地址分配给所述DHCP Client。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述接收DHCP Client发送的地址请求报文，包括：

接收所述DHCP Client发送的DHCP Discovery报文；

所述从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client，包括：

向所述DHCP Client发送DHCP Offer报文；其中，所述DHCP Offer报文中携带有所述Leaf设备为所述DHCP Client分配的IP地址，且所述DHCP Offer报文携带的DHCP Server标识为所述Leaf设备的Loopback地址。

8.一种地址分配装置，应用于以太网虚拟专用网络EVPN网络中的叶子Leaf设备，其特征在于，所述装置包括：

地址申请单元，用于向动态主机配置协议DHCP服务器Server申请第一数量的IP地址；

接收单元，用于接收DHCP客户端Client发送的地址请求报文；

地址分配单元，用于从本地的空闲IP地址中选择一个IP地址分配给所述DHCP Client；

所述Leaf设备配置有环回Loopback地址，所述Leaf设备使用所述Loopback地址作为自身的DHCP Server标识；

所述装置还包括：

发送单元，用于将所述Loopback地址通知给所述EVPN网络中的其它Leaf设备，并接收所述其它Leaf设备通知的Loopback地址；

所述接收单元，还用于接收所述其它Leaf设备通知的Loopback地址；

所述发送单元，还用于当所述接收单元接收到DHCP Client发送的DHCP续约报文或DHCP释放报文，且该DHCP续约报文或DHCP释放报文中携带的DHCP Server标识不是自身的Loopback地址时，根据该DHCP Server标识将该DHCP续约报文或DHCP释放报文转发给对应的其它Leaf设备，以使该其它Leaf设备对所述DHCP续约报文或DHCP释放报文进行响应。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述地址申请单元，具体用于当本地不存在空闲IP地址时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址；

或，

所述地址申请单元，具体用于当本地的空闲IP地址的比例小于预设阈值时，向所述DHCP Server申请第一数量的IP地址。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，

所述地址申请单元，具体用于发送携带所述第一数量的DHCP发现Discovery报文；

所述接收单元，还用于接收所述DHCP Server发送的DHCP提供Offer报文；所述DHCPOffer报文携带有所述DHCP Server为所述Leaf设备分配的所述第一数量的IP地址。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述地址申请单元，还用于当达到预设续约时间时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP续约报文；

所述地址申请单元，还用于当接收到所述DHCP Server的DHCP确认ACK报文时，确定续约成功，并更新所述第一数量的IP地址的租约；

所述地址申请单元，还用于当所述Leaf设备下线时，向所述DHCP Server发送针对所述第一数量的IP地址的DHCP释放报文。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述地址分配单元，具体用于从本地的空闲IP地址中选择一个用于分配给所述DHCPClient的IP地址；

所述地址分配单元，还具体用于查询本地是否存在以该IP地址为目的IP的主机路由；若不存在，则将该IP地址分配给所述DHCP Client；若存在，则重复上述IP地址选择和主机路由查询步骤，直至本地不存在以所选择的IP地址为目的IP地址的主机路由时，将所选择的IP地址分配给所述DHCP Client。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述接收单元，具体用于接收所述DHCP Client发送的DHCP Discovery报文；

所述地址分配单元，具体用于向所述DHCP Client发送DHCP Offer报文；其中，所述DHCP Offer报文中携带有所述Leaf设备为所述DHCP Client分配的IP地址，且所述DHCPOffer报文携带的DHCP Server标识为所述Leaf设备的Loopback地址。

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