CN116094999A - 一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，包括指定分配网段方法、自动分配网段方法，指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6网络表，指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6子网分配表。本发明有益效果：既能保证按部就班的自动分配IPv6网段，同时还能指定具体的网段进行分配，防止分配的网段重叠，满足用户指定创建的需求，并且能够按顺序分配IPv6子网和指定分配子网，防止已经被分配且未被回收的IPv6子网被重复分配。

Description

一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法

技术领域

本发明属于SDN云网络领域，尤其是涉及一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法。

背景技术

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写，是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。由于IPv4最大的问题在于网络地址资源不足，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。IPv6中没有子网掩码的概念，也没有网络号与主机号的概念，取而代之的是“前缀长度”和“接口ID”。前缀长度就可以当作子网掩码来理解，接口ID可以当作主机号来理解。IPv6的总长度为128位，最小前缀长度为64位，虽然地址数量远超IPv4，但是也要按部就班的进行分配，一般运营商给分配一个前缀长度48位的IPv6网络，我们可以分配65536个前缀长度64位的IPv6子网，然后在各个子网下分配具体的IPv6地址。根据具体的IPv6网络，可以从该网络中按照指定前缀长度自动分配子网网段，也可以指定子网网段进行分配，这样可能会出现子网网段分配冲突重叠的问题，导致后面从子网分配IPv6地址时出现冲突。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，以解决现有技术中，在保证按部就班的自动分配IPv6网段的前提下，出现子网网段分配冲突重叠，导致后续从子网分配IPv6地址时出现冲突的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，包括指定分配网段方法、自动分配网段方法；

所述指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6网络表；

所述指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6子网分配表。

进一步的，所述指定分配网段方法的流程如下：

A1：计算子网id对应的整形值的范围，取得子网id对应的整形值的起始值与结束值；

A2：查询IPV6子网分配表中子网id对应的整形值范围内allocated的值是否为1：

若allocated的值不为1，继续指定网段分配流程；

若allocated的值为1，则cidr冲突，指定网段分配失败。

进一步的，步骤A2中，当allocated的值不为1时，执行如下步骤：

A3：校验子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr是否有交集：

若子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr无交集，继续指定网段分配流程；

若子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr有交集，则cidr冲突，指定网段分配失败。

进一步的，步骤A3中，当子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr无交集时，执行如下步骤：

A4：校验对应IPV6网络下，子网id对应的整形值的起始值与结束值，是否存在于分配表中：

若存在，则根据子网id对应的整形值，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1；

若不存在，则创建子网id对应的整形值并将对应的子网相关信息存入IPV6子网分配表中；

A5：计算子网id对应的整形值范围内是否存在allocated＝0的数据：

若存在，则根据子网id对应的整形值，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1，结束指定网段分配流程；

若不存在，结束指定网段分配流程。

进一步的，步骤A1中的计算过程如下：

A11：根据分配时子网id对应的整形值为0的Ipv6子网网段，计算出该网段第一个ipv6地址的整型数据为baseNum；

A12：分配子网指定的前缀长度为prefixLength，分配的每个子网中Ipv6地址个数为2的128-prefixLength次幂，即subnetIpv6Num；

A13：指定Ipv6子网中起止IP对应的整型数据分别为firstNum、lastNum；

所述子网id对应的整形值的起始值计算方式为(firstNum-baseNum)/subnetIpv6Num，所述子网id对应的整形值的结束值计算方式为(lastNum-baseNum)/subnetIpv6Num。

进一步的，所述自动分配网段方法的流程如下：

B1：根据azId和网络类型查询IPV6网络表，得到网络列表并记录当前网络的总数；

B2：定义待遍历的网络编号，并将网络编号初始化为0；

B3：遍历步骤B1中得到的网络列表，并记录当前遍历的是第几个网络，网络编号自增1；

B4：根据IPV6子网分配表中，network_id的值、allocated的值、子网id对应的整形值，对IPV6子网分配表进行降序查询；

B5：根据步骤B4中查询得到的内容，判断是否存在网段分配记录：

若不存在，则分配子网地址为x:x:x::/64，子网id对应的整形值为0，子网网关为x:x:x::1，结束自动分配网段流程；

若存在记录，取得第一个子网id对应的整形值。

进一步的，步骤B5中，取得第一个子网id对应的整形值后执行如下步骤：

B6：判断子网id对应的整形值+1是否小于可分配的最大值：

若子网id对应的整形值+1小于可分配的最大值，则分配出子网地址的子网id对应的整形值在原来的基础上加1，得到新的子网id对应的整形值；

若子网id对应的整形值+1不小于可分配的最大值，需要重新复用已经释放的子网网段，根据network_id的值、allocated的值、子网id对应的整形值，对IPV6子网分配表进行升序查询。

进一步的，步骤B6中得到新的子网id对应的整形值后执行如下步骤：

B7：判断子网id对应的整形值在分配表中是否存在：

若存在，则根据network_id的值和子网id对应的整形值，修改子网id的值、前缀信息，将allocated的值置为1，结束自动分配网段流程；

若不存在，直接分配，根据子网id对应的整形值计算ipv6前缀，将相关信息存入分配表，结束自动分配网段流程。

进一步的，步骤B6中对IPV6子网分配表进行升序查询后执行如下步骤：

B8：根据步骤B6中查询得到的信息，判断是否存在网段分配记录：

若存在，则获取第一个子网，将allocated的值置为1，将子网id修改成新的子网id，前缀信息修改为，根据子网id对应的整形值计算得到的对应的ipv6前缀，结束自动分配网段流程；

若不存在，则判断当前网络编号是否小于网络的总数。

进一步的，步骤B8中得到当前网络编号是否小于网络总数的判断结果后执行如下步骤：

若网络编号小于网络总数，则获取下一个网络编号，并执行步骤B3；

若不小于，则说明该IPV6网络中的网段地址已全部被分配，返回报错，结束自动分配网段流程。

相对于现有技术，本发明所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法具有以下有益效果：

本发明所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，既能保证按部就班的自动分配IPv6网段，同时还能指定具体的网段进行分配，防止分配的网段重叠，满足用户指定创建的需求，并且能够按顺序分配IPv6子网和指定分配子网，防止已经被分配且未被回收的IPv6子网被重复分配。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的IPV6网络表示意图；

图2为本发明实施例所述的IPV6子网分配表示意图；

图3为本发明实施例所述的指定分配网段方法的流程示意图；

图4为本发明实施例所述的自动分配网段方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图3、图4中所述index特指子网id对应的整形值：subnet_index。

如图1、图2所示：一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，包括指定分配网段方法、自动分配网段方法，指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6网络表(tbl_ipv6_network)，指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6子网分配表(tbl_ipv6_subnet_allocations)。

指定分配网段方法与自动分配网段方法共用IPV6网络表与IPV6子网分配表，实现了对IPV6网段划分的自动分配与指定分配的兼容效果，既能保证按部就班的自动分配IPv6网段，同时还能指定具体的网段进行分配，防止分配的网段重叠，满足用户指定创建的需求，并且能够按顺序分配IPv6子网和指定分配子网，防止已经被分配且未被回收的IPv6子网被重复分配。

如图3所示：

指定分配网段流程如下：

A1：计算子网id对应的整形值(subnet_index)的范围，取得subnet_index的起始值(firstIndex)与结束值(lastIndex)；

A2：查询IPV6子网分配表中subnet_index范围内allocated的值是否为1：

若allocated的值不为1，继续指定网段分配流程；

若allocated的值为1，则cidr冲突，指定网段分配失败。

步骤A2中，当allocated的值不为1时，执行如下步骤：

A3：校验subnet_index范围与其他指定创建的cidr是否有交集：

若subnet_index范围与其他指定创建的cidr无交集，继续指定网段分配流程；

若subnet_index与其他指定创建的cidr有交集，则cidr冲突，指定网段分配失败。

步骤A3中，当subnet_index范围与其他指定创建的cidr无交集时，执行如下步骤：

A4：校验对应IPV6网络下，subnet_index的firstIndex与lastIndex，是否存在于分配表中：

若存在，则根据subnet_index，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1；

若不存在，则创建subnet_index并将对应的子网相关信息存入IPV6子网分配表中；

A5：计算子网id对应的整型范围内是否存在allocated＝0的数据：

若存在，则根据subnet_index，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1，结束指定网段分配流程；

若不存在，结束指定网段分配流程。

步骤A1中的计算过程如下：

A11：根据分配时subnet_index为0的Ipv6子网网段，计算出该网段第一个ipv6地址的整型数据为baseNum；

A12：分配子网指定的前缀长度为prefixLength，分配的每个子网中Ipv6地址个数为2的128-prefixLength次幂，即subnetIpv6Num；

A13：指定Ipv6子网中起止IP对应的整型数据分别为firstNum、lastNum；

所述指定子网的firstIndex＝(firstNum-baseNum)/subnetIpv6Num，lastIndex＝(lastNum-baseNum)/subnetIpv6Num。

如图4所示：

自动分配网段流程如下：

B1：根据azId和网络类型(neworkType)查询IPV6网络表，得到网络列表并记录当前网络的总数；

B2：定义待遍历的网络编号(networkErgodicNum)，并将networkErgodicNum初始化为0；

B3：遍历步骤B1中得到的网络列表，并记录当前遍历的是第几个网络，networkErgodicNum自增1；

B4：根据IPV6子网分配表中，network_id的值、allocated的值、subnet_index，对IPV6子网分配表进行降序查询；

B5：根据步骤B4中查询得到的内容，判断是否存在网段分配记录：

若不存在，则分配子网地址为x:x:x::/64，subnet_index为0，子网网关为x:x:x::1，结束自动分配网段流程；

若存在记录，取得第一个subnet_index。

步骤B5中，取得第一个subnet_index后执行如下步骤：

B6：判断subnet_index+1是否小于可分配的最大值：

若subnet_index+1小于可分配的最大值，则分配出子网地址的subnet_index在原来的基础上加1，得到新的subnet_index；

若subnet_index+1不小于可分配的最大值，需要重新复用已经释放的子网网段，根据network_id的值、allocated的值、subnet_index，对IPV6子网分配表进行升序查询。

步骤B6中得到新的subnet_index后执行如下步骤：

B7：判断subnet_index在分配表中是否存在：

若存在，则根据network_id的值和subnet_index，修改子网id(subnet_id)的值、前缀信息，将allocated的值置为1，结束自动分配网段流程；

若不存在，直接分配，根据subnet_index计算ipv6前缀，将相关信息存入分配表，结束自动分配网段流程。

步骤B6中对IPV6子网分配表进行升序查询后执行如下步骤：

B8：根据步骤B6中查询得到的信息，判断是否存在网段分配记录：

若存在，则获取第一个子网，将allocated的值置为1，将subnet_id修改成新的subnet_id，前缀信息修改为，根据subnet_index计算得到的对应的ipv6前缀，结束自动分配网段流程；

若不存在，则判断当前networkErgodicNum是否小于网络的总数。

步骤B8中得到当前networkErgodicNum是否小于网络总数的判断结果后执行如下步骤：

若networkErgodicNum小于网络总数，则获取下一个networkErgodicNum，并执行步骤B3；

若不小于，则说明该IPV6网络中的网段地址已全部被分配，返回报错，结束自动分配网段流程。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述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单元来实现本发明实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

包括指定分配网段方法、自动分配网段方法；

所述指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6网络表；

所述指定分配网段方法与自动分配网段方法均使用同一个IPV6子网分配表。

2.根据权利要求1所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

所述指定分配网段方法的流程如下：

A1：计算子网id对应的整形值的范围，取得子网id对应的整形值的起始值与结束值；

A2：查询IPV6子网分配表中子网id对应的整形值范围内allocated的值是否为1：

若allocated的值不为1，继续指定网段分配流程；

若allocated的值为1，则cidr冲突，指定网段分配失败。

3.根据权利要求2所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤A2中，当allocated的值不为1时，执行如下步骤：

A3：校验子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr是否有交集：

若子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr无交集，继续指定网段分配流程；

若子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr有交集，则cidr冲突，指定网段分配失败。

4.根据权利要求3所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤A3中，当子网id对应的整形值范围与其他指定创建的cidr无交集时，执行如下步骤：

A4：校验对应IPV6网络下，子网id对应的整形值的起始值与结束值，是否存在于分配表中：

若存在，则根据子网id对应的整形值，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1；

若不存在，则创建子网id对应的整形值并将对应的子网相关信息存入IPV6子网分配表中；

A5：计算子网id对应的整形值范围内是否存在allocated＝0的数据：

若存在，则根据子网id对应的整形值，修改子网id、子网前缀并将allocated的值置为1，结束指定网段分配流程；

若不存在，结束指定网段分配流程。

5.根据权利要求2所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤A1中的计算过程如下：

A11：根据分配时子网id对应的整形值为0的Ipv6子网网段，计算出该网段第一个ipv6地址的整型数据为baseNum；

A12：分配子网指定的前缀长度为prefixLength，分配的每个子网中Ipv6地址个数为2的128-prefixLength次幂，即subnetIpv6Num；

A13：指定Ipv6子网中起止IP对应的整型数据分别为firstNum、lastNum；

所述子网id对应的整形值的起始值计算方式为(firstNum-baseNum)/subnetIpv6Num，所述子网id对应的整形值的结束值计算方式为(lastNum-baseNum)/subnetIpv6Num。

6.根据权利要求1所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

所述自动分配网段方法的流程如下：

B1：根据azId和网络类型查询IPV6网络表，得到网络列表并记录当前网络的总数；

B2：定义待遍历的网络编号，并将网络编号初始化为0；

B3：遍历步骤B1中得到的网络列表，并记录当前遍历的是第几个网络，网络编号自增1；

B4：根据IPV6子网分配表中，network_id的值、allocated的值、子网id对应的整形值，对IPV6子网分配表进行降序查询，得到新的降序分配表；

B5：根据步骤B4中得到的降序分配表，判断是否存在网段分配记录：

若不存在，则分配子网地址为x:x:x::/64，子网id对应的整形值为0，子网网关为x:x:x::1，结束自动分配网段流程；

若存在记录，取得第一个子网id对应的整形值。

7.根据权利要求6所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤B5中，取得第一个子网id对应的整形值后执行如下步骤：

B6：判断子网id对应的整形值+1是否小于可分配的最大值：

若子网id对应的整形值+1小于可分配的最大值，则分配出子网地址的子网id对应的整形值在原来的基础上加1，得到新的子网id对应的整形值；

若子网id对应的整形值+1不小于可分配的最大值，需要重新复用已经释放的子网网段，根据network_id的值、allocated的值、子网id对应的整形值，对IPV6子网分配表进行升序查询，得到新的升序分配表。

8.根据权利要求7所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤B6中得到新的子网id对应的整形值后执行如下步骤：

B7：判断子网id对应的整形值在分配表中是否存在：

若存在，则根据network_id的值和子网id对应的整形值，修改子网id的值、前缀信息，将allocated的值置为1，结束自动分配网段流程；

若不存在，直接分配，根据子网id对应的整形值计算ipv6前缀，将相关信息存入分配表，结束自动分配网段流程。

9.根据权利要求7所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤B6中对IPV6子网分配表进行升序查询后执行如下步骤：

B8：根据步骤B6中得到的升序分配表，判断是否存在网段分配记录：

若存在，则获取第一个子网，将allocated的值置为1，将子网id修改成新的子网id，前缀信息修改为，根据子网id对应的整形值计算得到的对应的ipv6前缀，结束自动分配网段流程；

若不存在，则判断当前网络编号是否小于网络的总数。

10.根据权利要求9所述的一种兼容自动分配和指定分配的IPv6网段划分方法，其特征在于：

步骤B8中得到当前网络编号是否小于网络总数的判断结果后执行如下步骤：

若网络编号小于网络总数，则获取下一个网络编号，并执行步骤B3；

若不小于，则说明该IPV6网络中的网段地址已全部被分配，返回报错，结束自动分配网段流程。

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