CN115174528A - 一种设备地址管控方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设备地址管控方法、装置及系统包括：获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和第一IP地址，判断当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，地址集合包括网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；若发生IP冲突，则将当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。本发明检测到当前设备与网络内的智能设备发生IP冲突时，则通过服务器自动为当前设备分配一个空闲地址；同时，当前设备上电后可自寻服务器地址，同时通过服务器的自动分配更改地址，避免IP冲突导致的异常问题，节省人力排查问题的时间，实现了零配置管控地址。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种设备地址管控方法、装置及系统。
背景技术
目前，路由器若未设有专业人员对其进行VLAN（虚拟局域网）的划分，则会存在IP地址(互联网协议地址)混乱分配的情况，例如教师的个人计算机的IP地址自动分配获取、智能手机连接WIFI（无线通信技术）时IP自动分配获取等，而现有的技术方案无法掌握获取外部未知IP地址设备，从而导致服务器软件给产品设备分配地址时导致IP重用而发生严重异常的可能性。
此外，在目前现有的技术方案下无法完全排除现场中的所有网络设备，当现场存在未知设备通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）随机分配到IP地址（A地址），而现有技术方案中是无法得知当前网络中A地址。从而导致分配IP地址时会导致IP地址的冲突。
现有一种零配置IP地址管理方案，虽实现了零配置管理IP地址，但其设备在检测到IP冲突后会随机重新生成新的IP地址、若新的IP地址依然判断为IP冲突则重复该操作。并且IP地址变得无法管控而从而导致网络环境混乱，若初始时无人将其IP地址或子网掩码设置为一定规则，则依然是无法达到连接中心服务器的效果。
发明内容
本发明提供了一种设备地址管控方法、装置及系统，以解决现有零配置地址管理方案，容易造成IP冲突的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种设备地址管控方法，包括：
获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
本发明通过服务器获取网络中所有智能设备的IP地址，当检测到当前设备与网络内的智能设备发生IP冲突时，则通过服务器自动为当前设备分配一个空闲地址；同时，当前设备上电后可自寻服务器地址，同时通过服务器的自动分配更改地址，避免IP冲突导致的异常问题，节省人力排查问题的时间，实现了零配置管控地址。
进一步地，所述地址集合使通过服务器定期向所有智能设备发送ARP请求而获取的，具体为：
通过服务器定期广播式向网络发送ARP请求报文，并通过网络将所述ARP请求报文转发给网络中的所有智能设备；
获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合。
本发明利用ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议的特性，定期广播发送ARP协议，以搜寻网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址。
进一步地，在所述获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合之后，还包括：
将所述地址集合中所有智能设备的IP地址和MAC地址以Key-Value的形式存储到数据库中，所述MAC地址作为Key，所述IP地址作为Value。
本发明将网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址以Key-Value的形式进行存储，便于排查IP冲突是否发生，和筛选空闲IP。
进一步地，在所述获取当前设备的第一IP地址之前，还包括：
建立服务器与当前设备的心跳通讯，若当前设备与服务器断开连接时，则定期向预设的组播地址发送第一数据信令。
本发明通过建立服务器与设备的心跳通讯，来判断设备是否断开连接，避免因IP冲突断开连接后发现不及时。
进一步地，所述获取当前设备的第一IP地址，具体为：
通过服务器监听预设的组播地址，接收所述当前设备的第一数据信令；所述第一数据信令包括所述当前设备的第一IP地址和第一MAC地址。
本发明通过服务器监听预设的组播地址，以获取设备的IP地址，防止设备断开连接后，无法获取设备IP地址。
进一步地，所述根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突，具体为：
根据所述当前设备的第一MAC地址作为查找Key查询数据库中是否存在设备；
若不存在则将所述当前设备的第一IP地址和第二MAC地址存入数据库中；若存在，则所述当前设备与网络中的智能设备发生IP冲突。
本发明通过查询数据库中的现存IP地址以排查是否发生IP冲突，降低排查成本。
进一步地，所述若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址，具体为：
若发生IP冲突，则根据所述地址集合中所有智能设备的IP地址，筛选出空闲的IP地址，并向所述组播地址发送第二数据信令，所述第二数据信令包括空闲的IP地址、MAC地址、服务器地址和端口；
根据所述第二数据信令更改当前设备的第一IP地址并设置服务器地址与端口。
本发明根据现有IP地址筛选出空闲的IP地址，并通过私有信令将设备的IP地址更改为空闲IP地址，以解决IP冲突。
第二方面，本发明实施例还提供了一种设备地址管控装置，包括：地址获取模块、冲突判断模块和地址更改模块；
所述地址获取模块，用于获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述冲突判断模块，用于获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述地址更改模块，用于当发生IP冲突时，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备地址管控系统，包括服务器、网络和智能设备，所述服务器通过网络应用所述的设备地址管控方法实现零配置调节所述智能设备的IP地址。
本发明通过设置服务器作为管理者角色，能够职能的调节设备的IP地址，并且无需人工去初始调配设备属性；同时，本发明只需要一键运行服务器，将设备上电并接入网络即可达到一键部署的效果，降低了维护成本和部署成本。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：处理器、通信接口和存储器，所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器存储有可执行程序代码，所述处理器用于调用所述可执行程序代码，执行所述的设备地址管控方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的设备地址管控方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的设备地址管控装置的一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的地址管控系统的一种系统结构图；
图4为本发明实施例提供的设备地址管控方法一种时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，图1为本发明实施例提供的设备地址管控方法的一种流程示意图，包括步骤101至步骤103，具体如下:
步骤101：获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
在本实施例中，将所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址作为地址集合。
在本实施例中，所述地址集合使通过服务器定期向所有智能设备发送ARP请求而获取的，具体为：
通过服务器定期广播式向网络发送ARP请求报文，并通过网络将所述ARP请求报文转发给网络中的所有智能设备；
获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合。
在本实施例中，ARP是获取物理地址的一个TCP/IP协议。某节点的IP地址的ARP请求被广播到网络上后，这个节点会收到确认其物理地址的应答，这样的数据包才能被传送出去。
在本实施例中，由于无法通过网络更改外部智能设备IP地址，使用ARP报文仅仅是作为搜寻的功能，服务器利用ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议的特性，定期的广播式发送ARP请求到网络中，网络将ARP请求报文转发给网络中所有的智能设备；网络中的所有智能设备根据请求报文生成ARP应答报文并广播到网络中，由网络将ARP应答报文转发给服务器，以获取整个网络中的所有智能设备的IP地址及MAC地址。
在本实施例中，在所述获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合之后，还包括：
将所述地址集合中所有智能设备的IP地址和MAC地址以Key-Value的形式存储到数据库中，所述MAC地址作为Key，所述IP地址作为Value。
在本实施例中，将网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址以Key-Value的形式进行存储，便于排查IP冲突是否发生，和筛选空闲IP。
步骤102：获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址。
在本实施例中，在所述获取当前设备的第一IP地址之前，还包括：
建立服务器与当前设备的心跳通讯，若当前设备与服务器断开连接时，则定期向预设的组播地址发送第一数据信令。
在本实施例中，心跳通讯是每隔一段时间向互联的另一方发送一个很小的数据包，通过对方回复情况判断互联的双方之间的通讯链路是否已经断开的方法。
在本实施例中，通过建立服务器与设备的心跳通讯，来判断设备是否断开连接，避免因IP冲突断开连接后发现不及时。
在本实施例中，所述获取当前设备的第一IP地址，具体为：
通过服务器监听预设的组播地址，接收所述当前设备的第一数据信令；所述第一数据信令包括所述当前设备的第一IP地址和第一MAC地址。
在本实施例中，通过服务器监听预设的组播地址，以获取设备的IP地址，防止设备断开连接后，无法获取设备IP地址。
在本实施例中，所述根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突，具体为：
根据所述当前设备的第一MAC地址作为查找Key查询数据库中是否存在设备；
若不存在则将所述当前设备的第一IP地址和第二MAC地址存入数据库中；若存在，则所述当前设备与网络中的智能设备发生IP冲突。
在本实施例中，每次获取到设备ARP反馈时将MAC地址作为查找Key查询是否存在该设备，若存在则将IP地址更换为新的IP地址，即可实现每个设备在服务器数据库中记录一个IP地址。通过查询数据库中的现存IP地址以排查是否发生IP冲突，降低排查成本。
步骤103：若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
在本实施例中，所述若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址，具体为：
若发生IP冲突，则根据所述地址集合中所有智能设备的IP地址，筛选出空闲的IP地址，并向所述组播地址发送第二数据信令，所述第二数据信令包括空闲的IP地址、MAC地址、服务器地址和端口；
根据所述第二数据信令更改当前设备的第一IP地址并设置服务器地址与端口。
在本实施例中，由于无法通过网络更改外部智能设备IP地址，使用ARP报文仅仅是作为搜寻的功能，要达到解决IP冲突的问题，则需要通过我方设备实现私有信令，服务器检测到我方设备与网内智能设备发生IP冲突的情况下则发送私有信令要求设备更改为服务器所设置的目标IP地址。
在本实施例中，根据地址集合中的IP地址筛选过滤出空闲的IP地址，并通过私有信令（第二数据信令）将设备的IP地址更改为空闲IP地址，以解决IP冲突。
在本实施例中，设备与服务器软件通讯协议均采用UDP（User DatagramProtocol）即用户数据报协议。
在本实施例中，设备通过服务器与设备存有的互发的心跳信令，检测到设备自身与服务器断开连接时，则定期向预设的组播地址（例：224.0.0.200）发送数据信令（0x0A信令），所述数据信令包括<自身MAC与自身当前IP地址>，服务器监听相应的组播地址，当接收到设备的数据信令时，则从数据库中过滤已存在的IP地址，并筛选出空闲IP地址后将数据组合后，向组播地址中发送目标数据信令（0x0B信令）通知设备更改IP地址；所述目标数据心灵包括<MAC地址+IP地址+服务器地址+端口>。设备更改IP地址并设置服务器地址与端口，即可向目标服务器地址发送单播数据包建立心跳通讯，完成设备IP地址的调控。
在本实施例中，本发明通过服务器，根据ARP协议的特性，获取网络中所有智能设备的IP地址，当检测到当前设备与网络内的智能设备发生IP冲突时，则通过服务器自动为当前设备分配一个空闲地址；同时，当前设备上电后可自寻服务器地址，同时通过服务器的自动分配更改地址，避免IP冲突导致的异常问题，节省人力排查问题的时间，实现了零配置管控地址。
请参照图2，图2为本发明实施例提供的设备地址管控装置的一种结构示意图，其主要包括地址获取模块201、冲突判断模块202和地址更改模块203，具体如下：
所述地址获取模块201，用于获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述冲突判断模块202，用于获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述地址更改模块203，用于当发生IP冲突时，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
请参照图3，图3为本发明实施例提供的地址管控系统的一种系统结构图，其主要包括服务器、网络和智能设备，具体如下：
所述服务器通过网络应用所述的设备地址管控方法实现零配置调节所述智能设备的IP地址。
在本实施例中，通过设置服务器作为管理者角色，能够职能的调节设备的IP地址，并且无需人工去初始调配设备属性；同时，本发明只需要一键运行服务器，将设备上电并接入网络即可达到一键部署的效果，降低了维护成本和部署成本。
在本实施例中，还提供了一种计算机设备，包括：处理器、通信接口和存储器，所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器存储有可执行程序代码，所述处理器用于调用所述可执行程序代码，执行所述的设备地址管控方法。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的设备地址管控方法一种时序图，其主要包括数据库、服务器、网络和智能设备，具体如下：
服务器根据ARP协议广播式向网络发送ARP请求报文；
网络接收所述ARP请求报文并转发到网络中的所有智能设备上；
网络中的所有智能设备分别根据ARP请求报文生成ARP应答报文，并广播发送到网络中；
网络将所有接收到的ARP应答报文转发给服务器；
服务器接受所有ARP应答报文，所述ARP应答报文包括各个智能设备的IP地址和对应的MAC地址，服务器将所有IP地址和对应的MAC地址存入数据库中；
通过数据库中现存的IP地址和对应的MAC地址和当前设备的IP地址，根据算法校验，判断当前设备是否发生IP冲突；
若发生IP冲突，则通知设备将IP地址更改为服务器设置的空闲IP地址。
在本实施例中，无需专业人员对网络的划分，对IP网络环境的要求极大幅度下降，做到即装即用。设备还能做到自动规避外部未知设备IP重用，例：设备正常使用着（192.168.1.100）地址，下一刹那一台教师电脑设置了（192.168.1.100）地址将设备使用中的IP地址给重用了，而设备将会自动规避IP重用，将自身设为新的空闲IP地址（192.168.1.101）。
在本实施例中，能够彻底掌控整个网络内的所有智能设备的IP地址，当检测到我方设备（设备B）与网络内的其他智能设备发生IP冲突时会立即发送私有协议自动分配设备B一个空闲地址。该方案能彻底解决我方设备与未知设备IP冲突的情况发生。并且本方案能够做到完全零配置，设备上电即可自寻服务器地址，可运行在A地区智能上线至A服务器，移动到B地区后可上线至B服务器，并且地址会随着服务器的分配更改，完全避免IP冲突导致异常问题耗费人力时间排查问题。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种设备地址管控方法，其特征在于，包括：
获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
2.如权利要求1所述的设备地址管控方法，其特征在于，所述地址集合使通过服务器定期向所有智能设备发送ARP请求而获取的，具体为：
通过服务器定期广播式向网络发送ARP请求报文，并通过网络将所述ARP请求报文转发给网络中的所有智能设备；
获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合。
3.如权利要求2所述的设备地址管控方法，其特征在于，在所述获取所有智能设备根据ARP请求报文通过网络向服务器发送的ARP应答报文，所述ARP应答报文包括所述地址集合之后，还包括：
将所述地址集合中所有智能设备的IP地址和MAC地址以Key-Value的形式存储到数据库中，所述MAC地址作为Key，所述IP地址作为Value。
4.如权利要求3所述的设备地址管控方法，其特征在于，在所述获取当前设备的第一IP地址之前，还包括：
建立服务器与当前设备的心跳通讯，若当前设备与服务器断开连接时，则定期向预设的组播地址发送第一数据信令。
5.如权利要求4所述的设备地址管控方法，其特征在于，所述获取当前设备的第一IP地址，具体为：
通过服务器监听预设的组播地址，接收所述当前设备的第一数据信令；所述第一数据信令包括所述当前设备的第一IP地址和第一MAC地址。
6.如权利要求5所述的设备地址管控方法，其特征在于，所述根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突，具体为：
根据所述当前设备的第一MAC地址作为查找Key查询数据库中是否存在设备；
若不存在则将所述当前设备的第一IP地址和第二MAC地址存入数据库中；若存在，则所述当前设备与网络中的智能设备发生IP冲突。
7.如权利要求6所述的设备地址管控方法，其特征在于，所述若发生IP冲突，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址，具体为：
若发生IP冲突，则根据所述地址集合中所有智能设备的IP地址，筛选出空闲的IP地址，并向所述组播地址发送第二数据信令，所述第二数据信令包括空闲的IP地址、MAC地址、服务器地址和端口；
根据所述第二数据信令更改当前设备的第一IP地址并设置服务器地址与端口。
8.一种设备地址管控装置，其特征在于，包括：地址获取模块、冲突判断模块和地址更改模块；
所述地址获取模块，用于获取网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述冲突判断模块，用于获取当前设备的第一IP地址，根据预设的地址集合和所述第一IP地址，判断所述当前设备是否与网络中的智能设备发生IP冲突；其中，所述地址集合包括所述网络中所有智能设备的IP地址和MAC地址；
所述地址更改模块，用于当发生IP冲突时，则将所述当前设备的第一IP地址更改为服务器设置的目标IP地址。
9.一种设备地址管控系统，其特征在于，包括服务器、网络和智能设备，所述服务器通过网络应用如权利要求1至7中任一项所述的设备地址管控方法实现零配置调节所述智能设备的IP地址。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、通信接口和存储器，所述处理器、所述通信接口和所述存储器相互连接，其中，所述存储器存储有可执行程序代码，所述处理器用于调用所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7中任一项所述的设备地址管控方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221011 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |