CN112261167A - 一种虚拟机通过dhcp获取ip的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法及系统，该方法包括：设置并存储可信DHCP MAC地址列表；获取DHCP DISCOVER广播报文；根据设定的可信DHCP MAC地址列表，选择任一可信DHCP MAC地址；根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；根据所述指定DHCP服务器获取IP地址。该系统包括：可信DHCP MAC地址列表设置模块、广播报文获取模块、可信DHCP MAC地址选择模块、报文变更模块和IP地址获取模块。通过该申请，能够在特定DHCP服务器上获取IP地址，能够有效提高所获取的IP地址的准确性。

Description

一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法及系统
技术领域
本申请涉及云计算数据中心技术领域，特别是涉及一种虚拟机通过DHCP(DynamicHost Configuration Protocol，动态主机配置协议)获取IP(Internet Protocol，网络之间互联的协议)的方法及系统。
背景技术
在云计算数据中心环境中，为建立虚拟机网络，首先需要获取虚拟机的IP地址。通过DHCP服务器获取IP地址是个重要方法。
目前通过DHCP获取虚拟机IP地址的方法，通常是：虚拟机向VLAN(Virtual LocalArea Network，虚拟局域网)内的DHCP服务器发送广播报文，VLAN内的DHCP服务器收到广播报文后进行响应，提供IP地址给虚拟机。
然而，目前通过DHCP获取虚拟机IP地址的方法中，通常，一个VLAN内存在多台DHCP服务器，当虚拟机发送广播报文时，多台DHCP服务器都会收到该广播报文，相应地，多台DHCP服务器都有可能提供IP地址给到该虚拟机，从而造成虚拟机获取到错误的IP地址，进而造成虚拟机网络不可用。因此，目前通过DHCP获取虚拟机IP地址的方法，使得所获取的IP地址准确性较差，进而造成虚拟机网络稳定性较差。
发明内容
本申请提供了一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法及系统，以解决现有技术中获取IP地址的方法使得IP地址准确性较差、虚拟机网络稳定性较差的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，所述方法包括：
设置并存储可信DHCP MAC(Media Access Control或者Medium Access Control，媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置)地址列表；
获取DHCP DISCOVER广播报文；
在所述可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCP MAC地址；
根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
根据所述指定DHCP服务器获取IP地址。
可选地，根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文的方法，具体为：
将所述广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为所述任一可信DHCP MAC地址。
可选地，根据所述指定DHCP服务器获取IP地址的方法，包括：
将所述单播报文发送至指定DHCP服务器；
根据所述单播报文，所述指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至所述虚拟机；
根据所述响应报文，虚拟机获取IP地址。
可选地，所述设置并存储可信DHCP MAC地址列表，包括：
在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表；
将所述可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机；
虚拟交换机存储所述可信DHCP MAC地址列表。
可选地，根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文的方法，包括：
根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为多个单播报文；
在当前的VLAN中，每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，且每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。
一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，所述系统包括：
可信DHCP MAC地址列表设置模块，用于设置并存储可信DHCP MAC地址列表；
广播报文获取模块，用于获取DHCP DISCOVER广播报文；
可信DHCP MAC地址选择模块，用于在所述可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCP MAC地址；
报文变更模块，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
IP地址获取模块，用于根据所述指定DHCP服务器获取IP地址。
可选地，所述报文变更模块，用于将所述广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为所述任一可信DHCP MAC地址。
可选地，所述IP地址获取模块包括：
报文发送单元，用于将所述单播报文发送至指定DHCP服务器；
报文响应单元，用于根据所述单播报文，所述指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至所述虚拟机；
IP地址获取单元，用于根据所述响应报文，虚拟机获取IP地址。
可选地，所述可信DHCP MAC地址列表设置模块包括：
可信DHCP MAC地址列表建立单元，用于在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表；
发送单元，用于将所述可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机；
虚拟交换机，用于存储所述可信DHCP MAC地址列表。
可选地，所述报文变更模块包括：第一报文变更单元和第二报文变更单元；
所述第一报文变更单元，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为一个单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
所述第二报文变更单元，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为多个单播报文，且每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，该方法首先设置并存储可信DHCPMAC地址列表，获取DHCP DISCOVER广播报文，然后在可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCP MAC地址，将DHCP DISCOVER广播报文的MAC目标地址修改为该任一可信DHCP MAC地址，从而将DHCP DISCOVER广播报文修改为DHCP DISCOVER单播报文，且DHCP DISCOVER单播报文的MAC目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址，最终根据指定DHCP服务器获取到IP地址。本实施例通过修改广播报文的MAC目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址，能够将广播报文变更为单播报文，从而实现特定DHCP服务器对虚拟机进行响应，避免当前VLAN中所有DHCP服务器都对虚拟机进行响应，从而确保虚拟机获取到正确的IP地址。
本申请还提供一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，该系统主要包括：可信DHCPMAC地址列表设置模块、广播报文获取模块、可信DHCP MAC地址选择模块、报文变更模块和IP地址获取模块，通过报文变更模块，对虚拟机的广播报文进行修改，将其修改为单播报文，且单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址，从而能够确保虚拟机发出的报文只会传输至特定的DHCP服务器，避免同一个VLAN内其余DHCP服务器做报文响应，从而提高虚拟机所获取的IP地址的准确性，进而提高虚拟机网络的稳定性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中步骤S3的工作原理示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。
实施例一
参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法的流程示意图。由图1可知，本实施例中虚拟机通过DHCP获取IP的方法，主要包括如下过程：
S0：设置并存储可信DHCP MAC地址列表。
具体地，步骤S0包括如下过程：
S01：在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表。
S02：将可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机。
S03：虚拟交换机存储可信DHCP MAC地址列表。
由以上步骤S01-S03可知，本实施例中首先在云平台中设置可信DHCP MAC地址列表，通过远程调度把该MAC地址列表发送给计算节点的虚拟交换机，通过虚拟交换机存储该DHCP MAC地址列表，以便于后续步骤取用该地址列表中的任一DHCP MAC地址。
S1：获取DHCP DISCOVER广播报文。
也就是，获取来自虚拟机网卡的DHCP DISCOVER广播报文。虚拟机网卡发出DHCPDISCOVER广播报文时，虚拟交换机捕获到该报文。
继续参见图1可知，获取到广播报文后，执行步骤S2：在可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCP MAC地址。
可信DHCP MAC地址列表也就是可信DHCP服务器的MAC地址列表。本实施例在设定的可信DHCP MAC地址列表中，随机选择一个可信DHCP MAC地址。
选择任一可信DHCP MAC地址之后，执行步骤S3：根据任一可信DHCP MAC地址，将广播报文变更为单播报文，单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址。
本实施例中，利用修改广播报文的MAC目标地址的方式，将DHCP DISCOVER广播报文变更为DHCP DISCOVER单播报文。
具体地，步骤S3的实现方法如下：
将广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为任一可信DHCP MAC地址。
本实施例中进行MAC地址修改是将广播报文二层以太帧头中的MAC目标地址进行替换，该修改方式简单而准确，有利于进一步提高最终所获取的IP地址的准确性。
本实施例中步骤S3的工作原理可以参见图2所示。由图2可知，假设当前VLAN中设置有3个DHCP服务器：DHCP服务器1、DHCP服务器2和DHCP服务器3，根据步骤S2中选择的任一可信DHCP MAC地址，虚拟交换机将来自虚拟机网卡的DHCP DISCOVER广播报文的目标MAC地址修改为MAC1，从而把DHCP DISCOVER广播报文修改为目标地址为MAC1的单播报文，该单播报文仅会传输至DHCP服务器1，而不会传输至DHCP服务器2和DHCP服务器3，从而能够避免DHCP服务器2和DHCP服务器3做报文回应，能够大大提高所获取的IP地址的准确性。
进一步地，本实施例中步骤S3包括两种实现方式。第一种是，根据任一可信DHCPMAC地址，将广播报文变更为一个单播报文，且单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址。第二种是，根据所述任一可信DHCP MAC地址，将广播报文变更为多个单播报文，且每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。第二种情况，通过多个单播报文，在当前的VLAN中，每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，从而提供一种冗余方案，每个单播报文的目标MAC地址均是可信地址，当某一个DHCP服务器发生故障时，其他DHCP服务器可以继续提供IP地址。这种方式，能够进一步提高通过DHCP获取IP的准确性和可靠性，从而进一步提高虚拟机网络的稳定性。
将广播报文变更为单播报文之后，执行步骤S4：根据指定DHCP服务器获取IP地址。
具体地，本实施例中在指定DHCP服务器中获取IP地址的方法，包括如下过程：
S41：将单播报文发送至指定DHCP服务器。
S42：根据单播报文，指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至虚拟机。
本实施例中，单播报文为DHCP DISCOVER单播报文，响应报文为DHCP OFFER报文。
S43：根据响应报文，虚拟机获取IP地址。
由以上步骤S41-S43可知，当DHCP服务器1获取到来自虚拟机的DHCP DISCOVER单播报文时，会回应携带分配了IP地址的DHCP OFFER报文给虚拟机，虚拟机最终从DHCP服务器1中获取到IP地址。
需要注意的是，当步骤S3中将广播报文变更为多个单播报文时，多个指定DHCP服务器进行响应，以最新进行响应的DHCP服务器所反馈的IP地址作为所获取的IP地址。
实施例二
在图1和图2所示实施例的基础之上参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统的结构示意图。由图3可知，本实施例中虚拟机通过DHCP获取IP的系统，主要包括：可信DHCP MAC地址列表设置模块、广播报文获取模块、可信DHCP MAC地址选择模块、报文变更模块和IP地址获取模块。其中，可信DHCP MAC地址列表设置模块，用于设置并存储可信DHCP MAC地址列表。广播报文获取模块，用于获取DHCP DISCOVER广播报文；可信DHCP MAC地址选择模块，用于根据设定的可信DHCP MAC地址列表，选择任一可信DHCP MAC地址；报文变更模块，用于根据任一可信DHCP MAC地址，将DHCP DISCOVER广播报文变更为DHCP DISCOVER单播报文，单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；IP地址获取模块，用于根据指定DHCP服务器获取IP地址。
进一步地，报文变更模块，用于将广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为任一可信DHCP MAC地址。
IP地址获取模块包括：报文发送单元、报文响应单元和IP地址获取单元。其中，报文发送单元，用于将单播报文发送至指定DHCP服务器；报文响应单元，用于根据单播报文，指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至虚拟机；IP地址获取单元，用于根据响应报文，虚拟机获取IP地址。
进一步地，可信DHCP MAC地址列表设置模块包括：可信DHCP MAC地址列表建立单元、发送单元和虚拟交换机。其中，可信DHCP MAC地址列表建立单元，用于在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表；发送单元，用于将可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机；虚拟交换机，用于存储可信DHCP MAC地址列表。
报文变更模块包括：第一报文变更单元和第二报文变更单元。第一报文变更单元，用于根据任一可信DHCP MAC地址，将广播报文变更为一个单播报文，单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；第二报文变更单元，用于根据任一可信DHCP MAC地址，将广播报文变更为多个单播报文，且每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。
该实施例中系统的工作原理和工作方法，在图1和图2所示的实施例中已经详细阐述，两个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，其特征在于，所述方法包括：
设置并存储可信DHCP MAC地址列表；
获取DHCP DISCOVER广播报文；
在所述可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCP MAC地址；
根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
根据所述指定DHCP服务器获取IP地址。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，其特征在于，根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文的方法，具体为：
将所述广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为所述任一可信DHCP MAC地址。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，其特征在于，根据所述指定DHCP服务器获取IP地址的方法，包括：
将所述单播报文发送至指定DHCP服务器；
根据所述单播报文，所述指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至所述虚拟机；
根据所述响应报文，虚拟机获取IP地址。
4.根据权利要求1所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，其特征在于，所述设置并存储可信DHCP MAC地址列表，包括：
在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表；
将所述可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机；
虚拟交换机存储所述可信DHCP MAC地址列表。
5.根据权利要求1所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的方法，其特征在于，根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文的方法，包括：
根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为多个单播报文；
在当前的VLAN中，每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，且每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。
6.一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，其特征在于，所述系统包括：
可信DHCP MAC地址列表设置模块，用于设置并存储可信DHCP MAC地址列表；
广播报文获取模块，用于获取DHCP DISCOVER广播报文；
可信DHCP MAC地址选择模块，用于在所述可信DHCP MAC地址列表中选择任一可信DHCPMAC地址；
报文变更模块，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
IP地址获取模块，用于根据所述指定DHCP服务器获取IP地址。
7.根据权利要求6所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，其特征在于，所述报文变更模块，用于将所述广播报文中二层以太帧头中的MAC目标地址替换为所述任一可信DHCPMAC地址。
8.根据权利要求6所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，其特征在于，所述IP地址获取模块包括：
报文发送单元，用于将所述单播报文发送至指定DHCP服务器；
报文响应单元，用于根据所述单播报文，所述指定DHCP服务器发送带有IP地址的响应报文至所述虚拟机；
IP地址获取单元，用于根据所述响应报文，虚拟机获取IP地址。
9.根据权利要求6所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，其特征在于，所述可信DHCP MAC地址列表设置模块包括：
可信DHCP MAC地址列表建立单元，用于在云平台预先设置可信DHCP MAC地址列表；
发送单元，用于将所述可信DHCP MAC地址列表发送至计算节点的虚拟交换机；
虚拟交换机，用于存储所述可信DHCP MAC地址列表。
10.根据权利要求6所述的一种虚拟机通过DHCP获取IP的系统，其特征在于，所述报文变更模块包括：第一报文变更单元和第二报文变更单元；
所述第一报文变更单元，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为一个单播报文，所述单播报文的目标地址为指定DHCP服务器的MAC地址；
所述第二报文变更单元，用于根据所述任一可信DHCP MAC地址，将所述广播报文变更为多个单播报文，且每个单播报文匹配一个指定DHCP服务器，每个单播报文的目标地址为其所匹配的指定DHCP服务器的MAC地址。
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