CN111866208B - 网络地址获取方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种网络地址获取方法及设备，其中该方法应用在动态主机配置协议DHCP中继设备，该DHCP中继设备接收来自客户端的第一地址发现广播报文；基于第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表；判断是否查找到源MAC地址映射的网关网络地址；若是，向DHCP服务器发送携带网关网络地址的第一地址发现单播报文，用以使DHCP服务器根据网关网络地址对应的地址池查找已分配给源MAC地址的保留网络地址；接收来自服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了保留网络地址；将携带保留网络地址的第一地址提供单播报文发往客户端。

Description

网络地址获取方法及设备
技术领域
本申请涉及通信技术，具体的讲是一种网络地址获取方法及设备。
背景技术
客户端向DHCP服务器(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)请求分配IP地址时，广播DHCP Discover(发现)报文。
为解决客户端跨网段与DHCP服务器的通信问题，通过DHCP中继设备将来自客户端的DHCP发现报文的网关IP(Internet Protocol)地址字段填充为DHCP中继设备上设置的网关地址，然后再由DHCP中继单播发送给DHCP服务器。DHCP服务器根据网关IP地址字段选择合适的IP地址池为客户端分配IP地址，将分配给客户端的IP地址通过DHCP Offer(提供)报文发送至DHCP中继设备，再由DHCP中继通过DHCP Offer将分配的客户端IP地址通知给客户端，完成客户端的动态配置。
但是现有技术的问题在于，客户端的IP地址老化后，DHCP服务器上会将该老化的IP地址保留一段时间，但是客户端重新申请IP地址时，广播DHCP发现报文到达DHCP中继，再由DHCP中继单播发送到DHCP服务器后，DHCP服务器无法确保从同一个IP地址池中为客户端分配IP地址，这样DHCP服务器保留的IP地址无法重新分配给客户端，客户端每次重新申请的IP地址都会与DCHP服务器为客户端保留的IP地址不同。
发明内容
本申请的目的在于提供一种地址分配方法，使客户端重新申请网络地址时，将DHCP服务器为客户端保留的网络地址重新分配给客户端。
为实现上述目的，本申请提供了一种网络地址获取方法，其中，该方法包括：接收来自客户端的第一地址发现广播报文；基于第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表；判断是否查找到源MAC地址映射的网关网络地址；若是，向DHCP服务器发送携带网关网络地址的第一地址发现单播报文，用以使DHCP服务器根据网关网络地址对应的地址池查找已分配给源MAC地址的保留网络地址；接收来自服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了保留网络地址；将携带保留网络地址的第一地址提供单播报文发往客户端。
为实现上述目的，本申请还提供了一种网络地址获取设备，该设备作为DHCP中继设备包括处理器以及存储器；存储器存储了处理器可执行指令；其中，处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令用以执行以下操作：方法包括：接收来自客户端的第一地址发现广播报文；基于第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表；判断是否查找到源MAC地址映射的网关网络地址；若是，向DHCP服务器发送携带网关网络地址的第一地址发现单播报文，用以使DHCP服务器根据网关网络地址对应的地址池查找已分配给源MAC地址的保留网络地址；接收来自服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了保留网络地址；将客户端发送携带有保留网络地址的第一地址提供单播报文。
本申请的有益效果，在客户端重新申请IP地址时，将DHCP服务器为客户端保留的IP地址重新分配给客户端，避免了保留的IP地址无法分配给其他客户端并且客户端申请不同的IP地址导致的资源浪费。
附图说明
图1为本申请提供的获取网络地址方法的流程图；
图2为本申请的提供的获取网络地址另一实施例的示意图；
图3为本申请的提供的获取网络地址又一实施例的示意图；
图4为本申请提供的获取网络地址设备实施例的示意图。
具体实施方式
将以多个附图所示的多个例子进行详细说明。在以下详细描述中，多个具体细节用于提供对本申请的全面理解。实例中没有详细地描述已知的方法、步骤、组件以及电路，以免使这些例子的难于理解。
使用的术语中，术语“包括”表示包括但不限于；术语“含有”表示包括但不限于；术语“以上”、“以内”以及“以下”包含本数；术语“大于”、“小于”表示不包含本数。术语“基于”表示至少基于其中一部分。
图1为本申请提供的获取网络地址方法的流程图；该方法包括以下步骤：
步骤101，接收来自客户端的第一地址发现广播报文。
步骤102，基于第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表。
步骤103，确定查找到源MAC地址映射的网关网络地址；
步骤104，向DHCP服务器发送携带网关网络地址的第一地址发现单播报文；
用以使DHCP服务器根据网关网络地址对应的地址池查找已分配给源MAC地址的保留网络地址；
步骤105，接收来自服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了保留网络地址；
步骤106，将携带保留网络地址的第一地址提供单播报文发往客户端。
图1所示方法的有益效果在于，在客户端重新申请IP地址时，将DHCP服务器为客户端保留的IP地址重新分配给客户端，避免了保留的IP地址无法分配给其他客户端并且客户端申请不同的IP地址导致的资源浪费。
图2为本申请的提供的获取网络地址另一实施例的示意图。本实施例中，DHCP中继设备上，设置了网络10.12.12.00的五个网关IP地址。DHCP中继设备的活动网关IP地址表中，记录网络10.12.12.00的这五个网关IP地址10.12.12.10；10.12.12.20；10.12.12.30；10.12.12.40以及10.12.12.50，这五个网关IP地址分别对应hash值1-hash值5。DHCP中继设备的MAC地址-网关IP地址映射表中记录了网络10.12.12.00的客户端2A映射的网关IP地址。
当DHCP中继设备收到来自网络10.12.12.00的客户端2A的DHCP广播报文201时，先根据源MAC地址00-00-00-00-00-00-FF在MAC地址-网关IP地址映射表中查找到10.12.12.40。
DHCP中继设备向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文202，其中giaddr(网关IP地址)字段携带IP地址10.12.12.40。经过一段时间，DHCP中继设备确定为DHCP发现单播报文202设置的定时器超时，未收到DHCP提供报文，则重新向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文202。当DHCP中继设备再次确定为DHCP发现单播报文202设置的定时器超时，未收到DHCP提供报文，则重新向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文202。DHCP中继设备连续发送了三次DHCP发现单播报文202超时后，从活动网关IP地址表中选择下一个网关IP地址10.12.12.50。DHCP中继设备向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文203，其中giaddr(网关IP地址)字段携带IP地址10.12.12.50。
DHCP服务器收到DHCP单播发现报文203，从网关IP地址10.12.12.50对应的地址池中选择IP地址10.12.12.55。DHCP服务器向DHCP中继设备发送DHCP提供报文204，其中携带分配的IP地址10.12.12.55以及网关IP地址10.12.12.50。
DHCP中继设备收到DHCP提供报文204，在MAC地址-网关IP地址映射表中记录MAC地址00-00-00-00-00-00-FF映射网关IP地址10.12.12.50。DHCP中继设备将DHCP提供报文204发往客户端2A。客户端2A根据收到的DHCP提供报文204中携带的IP地址10.12.12.55获取被分配的IP地址。
当客户端2A获取的IP地址10.12.12.55过期后，客户端2A可以按照图1所示的方法获取DHCP服务器为客户端2A保留的IP地址10.12.12.55。客户端2A重新发送DHCP发现广播报文，DHCP中继设备根据源MAC地址00-00-00-00-00-00-FF在MAC地址-网关IP地址映射表中查找到10.12.12.50。DHCP中继设备向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文，其中giaddr字段携带IP地址10.12.12.50。DHCP服务器收到DHCP单播发现报文，从网关IP地址10.12.12.50对应的地址池中查找到为MAC地址00-00-00-00-00-00-FF保留的IP地址10.12.12.55。DHCP服务器向DHCP中继设备发送DHCP提供报文，其中携带保留的IP地址10.12.12.55以及网关IP地址10.12.12.50。DHCP中继设备收到DHCP提供报文，无须更新MAC地址-网关IP地址映射表中记录MAC地址00-00-00-00-00-00-FF与网关IP地址10.12.12.50的映射。DHCP中继设备将DHCP提供报文发往客户端2A。客户端2A根据收到的DHCP提供报文中携带的IP地址10.12.12.55，获取DHCP服务器为客户端2A保留的IP地址10.12.12.55。
图3为本申请的提供的获取网络地址又一实施例的示意图；
当DHCP中继设备收到来自网络10.12.12.00的客户端3A的DHCP广播报文301时，先根据源MAC地址00-00-00-00-FF-FF查找MAC地址-网关IP地址映射表。DHCP在MAC地址-网关IP地址映射表未查找到源MAC地址对应的网关IP地址，则计算源MAC地址00-00-00-00-FF-FF的hash值，如hash值3。DHCP中继设备在活动网关IP地址表中查找hash值3对应的网关IP地址10.12.12.30。DHCP中继设备向DHCP服务器发送DHCP发现单播报文302，其中giaddr(网关IP地址)字段携带IP地址10.12.12.30。
DHCP服务器收到DHCP单播发现报文302，从网关IP地址10.12.12.30对应的地址池中选择IP地址10.12.12.37。DHCP服务器向DHCP中继设备发送DHCP提供报文303，其中携带分配的IP地址10.12.12.37以及网关IP地址10.12.12.30。
DHCP中继设备收到DHCP提供报文303，在MAC地址-网关IP地址映射表中记录MAC地址00-00-00-00-FF-FF映射网关IP地址10.12.12.30。DHCP中继设备将DHCP提供报文303发往客户端3A。客户端2A根据收到的DHCP提供报文204中携带的IP地址10.12.12.37获取被分配的IP地址。
当客户端3A获取的IP地址10.12.12.37过期后，客户端3A可以按照图1所示的方法获取DHCP服务器为客户端3A保留的IP地址10.12.12.37。或者，DHCP中继设备为客户端3A重新获取DHCP服务器上保留的IP地址10.12.12.37超时后，可以按照图2所示的方法重新选择一个网关IP地址，为客户端3A从新的IP地址池获取分配的IP地址。
图4所示为本申请提供的DHCP中继设备实施例的示意图；该DHCP中继设备包括处理器、存储器和交换芯片。其中，存储器、处理器和交换芯片通过总线连接。存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述图1至图3所述的方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种网络地址获取方法，其特征在于，所述方法包括：
接收来自客户端的第一地址发现广播报文；
基于所述第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表；
判断是否查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
若是，向DHCP服务器发送携带所述网关网络地址的第一地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述网关网络地址对应的地址池查找已分配给所述源MAC地址的保留网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了所述保留网络地址；
将携带所述保留网络地址的所述第一地址提供单播报文发往所述客户端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收来自客户端的第一地址发现广播报文步骤之前，所述方法还包括：
记录活动网关地址表；
在所述活动网关地址表中记录同一个网络对应的多个网关网络地址；
其中，所述活动网关地址表中记录同一个网络对应的多个网关网络地址分别对应一个hash值。
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：
确定在所述客户端地址映射表未查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
计算所述源MAC地址的hash值；
基于计算的hash值选择所述活动网关地址表中对应相同hash值的网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第二地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第二地址提供单播报文；其中携带了所述分配的新的网络地址以及所述选择的网关网络地址；
在所述客户端地址映射表记录所述源MAC地址映射于所述选择的网关网络地址；
向所述客户端发送携带有所述分配的新的网络地址的所述第二地址提供单播报文。
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：
确定在所述客户端地址映射表未查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
计算所述源MAC地址的hash值；
基于计算的hash值选择所述活动网关地址表中对应相同hash值的网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第二地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
未收到所述DHCP服务器响应所述第二地址发现单播报文的时间超出预定时间；
在所述活动网关地址表中重新选择网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第三地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述重新选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第三地址提供单播报文；其中携带了所述分配的新的网络地址以及所述重新选择的网关网络地址；
在所述客户端地址映射表记录所述源MAC地址映射于所述重新选择的网关网络地址；
向所述客户端发送携带有所述分配的新的网络地址的所述第三地址提供单播报文。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
周期性遍历所述活动网关地址表；
向所述DHCP服务器发送携带每个网关网络地址的地址探测报文；
将任一未收到地址探测响应报文的网关网络地址从所述活动网关地址表中删除。
6.一种网络地址获取设备，其特征在于，所述设备作为动态主机配置协议中继设备包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储处理器可执行指令；其中，所述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令用以执行以下操作：
接收来自客户端的第一地址发现广播报文；
基于所述第一地址发现广播报文的源MAC地址查找客户端地址映射表；
判断是否查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
若是，向DHCP服务器发送携带所述网关网络地址的第一地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述网关网络地址对应的地址池查找已分配给所述源MAC地址的保留网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第一地址提供单播报文；其中携带了所述保留网络地址；
将所述客户端发送携带有所述保留网络地址的所述第一地址提供单播报文。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的指令执行接收来自客户端的第一地址发现广播报文之前，还执行以下操作：
记录活动网关地址表；
在所述活动网关地址表中记录同一个网络对应的多个网关网络地址；
其中，所述活动网关地址表中记录同一个网络对应的多个网关网络地址分别对应一个hash值。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令还执行以下操作：
确定在所述客户端地址映射表未查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
计算所述源MAC地址的hash值；
基于计算的hash值选择所述活动网关地址表中对应相同hash值的网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第二地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第二地址提供单播报文；其中携带了所述分配的新的网络地址以及所述选择的网关网络地址；
在所述客户端地址映射表记录所述源MAC地址映射于所述选择的网关网络地址；
向所述客户端发送携带有所述分配的新的网络地址的所述第二地址提供单播报文。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令还执行以下操作：
确定在所述客户端地址映射表未查找到所述源MAC地址映射的网关网络地址；
计算所述源MAC地址的hash值；
基于计算的hash值选择所述活动网关地址表中对应相同hash值的网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第二地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
未收到所述DHCP服务器响应所述第二地址发现单播报文的时间超出预定时间；
在所述活动网关地址表中重新选择网关网络地址；
向DHCP服务器发送携带所述选择的网关网络地址的第三地址发现单播报文，用以使所述DHCP服务器根据所述重新选择的网关网络地址对应的地址池为所述源MAC地址的分配新的网络地址；
接收来自所述服务器DHCP的第三地址提供单播报文；其中携带了所述分配的新的网络地址以及所述重新选择的网关网络地址；
在所述客户端地址映射表记录所述源MAC地址映射于所述重新选择的网关网络地址；
向所述客户端发送携带有所述分配的新的网络地址的所述第三地址提供单播报文。
10.根据权利要求7-9任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器通过运行所述存储器中的处理器可执行指令还执行以下操作：
周期性遍历所述活动网关地址表；
向所述DHCP服务器发送携带每个网关网络地址的地址探测报文；
将任一未收到地址探测响应报文的网关网络地址从所述活动网关地址表中删除。
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