CN117201459A - 一种地址更新方法、主设备、子设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地址更新方法、主设备、子设备和系统。其方法部分主要包括：主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件；主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元；主设备的协议栈单元通过中继多播类型的TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自定义的自动配置更新TLV。本发明用于实现子设备上的IP地址在不中断链路层连接的前提下自动更新。

Description

一种地址更新方法、主设备、子设备和系统

技术领域

本发明涉及组网技术领域，特别是涉及一种地址更新方法、主设备、子设备和系统。

背景技术

IEEE 1905.1是IEEE组织制定的为家庭网络技术提供公共接口的标准，以实现不同物理接口的兼容和聚合，在逻辑链路层(Logic Link Control Sub Layer，简写为：LLC)和媒体接入层(media access control layer，简写为：MAC)引入一个抽象层(AbstractionLayer，简写为：AL)，支持以下家庭网络技术：IEEE1901、无线的WI-FI/IEEE802.11、双绞线的以太网、同轴电缆的moca1.1。

Wi-Fi Easymesh标准是无线联盟(Wi-Fi Alliance，简写为：WFA)基于IEEE 1905标准定义的一种无线分布式的网格网络，可以实现无线接入点(Access Point，简写为：AP)之间的互通互联。Easymesh网络定义了一个控制器和多个代理，其中控制器用来控制、管理、配置网络内代理。

IEEE 1905和Wi-Fi Easymesh标准定义了拓扑发现、自动配置、链路统计等一系列控制管理数据单元(control message data unit，简写为：CMDU)，在抽象层之间传递，用于实现对1905网络的控制管理和信息收集，还提供了高层查询和响应消息(1905HigherLayer Query/Response Message)，用于查询并获取1905邻居的网络层及更高层的管理控制信息，如URL、IPv4/IPv6地址等，以实现高层管理协议建立连接和会话。1905子设备(如无线路由器)的IPv4、IPv6管理地址，一般由1905主设备(如光猫)通过DHCP/DHCPv6/ICMPv6协议自动分配，以避免地址冲突。

然而，受限于DHCP/DHCPv6/ICMPv6协议本身没有心跳机制，当主设备地址池配置发生变化时，子设备不能及时进行地址更新；并且，随着IEEE 1905和Wi-Fi Easymesh标准的完善和部署，应用场景不再局限于上网业务，已经开始向Internet、IPTV、VoIP等多种业务并存的场景拓展。多业务场景下，1905主设备上的802.1网桥配置复杂，可能出现路由模式、桥接模式、路由+桥接混合模式等，如果主设备上IEEE 1905抽象层的建立晚于802.1网桥的建立，就可能导致1905子设备DHCP/DHCPv6/ICMPv6广播发现报文在主设备802.1网桥内洪泛，获取错误的DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器响应。

鉴于此，如何克服现有技术所存在的缺陷，解决现有IEEE 1905/Wi-Fi Easymesh网络中子设备无法自动更新IPv4&IPv6地址的问题，是本技术领域待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中子设备无法感知到DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器和地址池的变化，以及主设备上业务配置的变化，导致子设备管理地址未能及时更新，进而造成高层管理协议出现网络不可达的问题，本发明基于IEEE 1905标准厂商专用(Vendor Specific)TLV消息扩展了一种地址更新方法、主设备、子设备和系统，从而实现子设备上的IP地址在不中断链路层连接的前提下自动更新。本发明适用于DHCP、DHCPv6、ICMPv6场景下的IPv4&IPv6双栈地址更新。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种地址更新方法，应用在主设备，包括：

主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件；

主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元；

主设备的协议栈单元通过中继多播类型的TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自定义的自动配置更新TLV。

进一步的，所述中继多播类型的TLV消息中，包括RelayIndicator字段以及1905.1protocol tlvs字段，其中：

所述RelayIndicator字段为1时，表示此消息需要被1905抽象层向除接收端口以外的其它所有1905接口广播；

所述1905.1protocol tlvs字段用于承载IEEE 1905标准定义的TLV消息，包括所述自定义的自动配置更新TLV。

第二方面，本发明提供了一种地址更新方法，应用在子设备，包括：

子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自定义的自动配置更新TLV的通告后，解压所述自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元；

子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元；

子设备的客户端单元释放当前地址；

子设备的客户端单元申请新地址。

进一步的，所述子设备的客户端单元申请新地址时，还通过接口物理层重新使能操作，触发子设备直连的非IEEE 1905协议的邻居重新申请地址分配_。

进一步的，所述子设备的客户端单元释放当前地址具体包括：

若为DHCP方式，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP释放请求；

若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6释放请求；

若为ICMPv6方式，则无状态地址不必发送释放请求。

进一步的，所述子设备的客户端单元申请新地址具体包括：

若为DHCP方式，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP发现请求；

若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6征询请求；

若为ICMPv6方式,则子设备无状态客户端向主设备无状态服务器发送ICMPv6征询请求。

进一步的，所述自定义的自动配置更新TLV包括如下扩展字段：

SubType字段，1个字节，用于表示自定义消息类型，用于承载自动配置更新消息时，为0xF6；

SubLength字段，2个字节，表示自动配置更新消息的长度；

AL MAC字段，6个字节，为主设备的抽象层MAC地址，自动配置更新消息为中继多播类型，通过AL MAC字段使子设备接收到消息时可解析出发送源的抽象层MAC地址，从而识别定位主设备；

Specific Version自动，1个字节，用于控制自定义的自动配置更新TLV的版本，以便后续扩展支持更多配置变化场景；

Services字段，1个字节，由地址配置管理单元根据上层单元的通知或监控结果，对其进行填充，供子设备识别主设备上可提供的地址服务，不同的比特位代表不同的服务器，Service字段任意比特位为1时，表示相应的服务出现变化，子设备据此判断是否需要向主设备查询或获取新的配置，或者发起地址更新流程。

第三方面，本发明提供了一种主设备，基于第一方面、第二方面所述的地址更新方法，包括服务器单元、业务配置管理单元、协议栈单元以及地址配置管理单元，其中：

所述主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件；

所述主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元；

所述主设备的协议栈单元通过中继多播类型的厂商专用TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自动配置更新TLV。

第四方面，本发明提供了一种子设备，基于第一方面、第二方面所述的地址更新方法，包括客户端单元、协议栈单元以及地址配置管理单元，其中：

所述子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自动配置更新TLV的通告后，解压自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元；

所述子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元；

所述子设备的客户端单元释放当前地址，并申请新地址。

第五方面，本发明提供了一种地址更新系统，包括如第三方面所述的主设备以及如第四方面所述的子设备，其中，主设备以及子设备共同实现如第一方面、第二方面所述的地址更新方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明基于IEEE 1905标准提供一种地址更新方法、主设备、子设备和系统，该方法和系统通过地址配置管理单元监控和生效DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器和地址池配置变化、业务配置变化，可以主动触发子设备更新服务器分配的IPv4/IPv6地址，可以避免回传链路中断后重新组网，从而节省组网达到稳定状态的时间，可以及时释放占用的IP资源，避免地址池资源浪费和地址冲突，可以覆盖多种场景下的IP更新需求，可以屏蔽物理层差异，适用于FTTR、ONU、AP的光路以及有线、无线组网。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于IEEE 1905标准的典型拓扑图；

图2为本发明实施例提供的另一种基于IEEE 1905标准的典型拓扑图；

图3为本发明实施例1提供的基于IEEE 1905标准的一种地址更新方法在主设备上的流程图；

图4为本发明实施例1提供的基于IEEE 1905标准的一种地址更新方法在子设备上的流程图；

图5为本发明实施例2提供的基于IEEE 1905标准的一种地址更新系统的主设备框架图；

图6为本发明实施例2提供的基于IEEE 1905标准的一种地址更新系统的子设备框架图；

图7为本发明实施例2提供的地址配置管理单元的框架图；

图8为本发明实施例2提供的地址更新系统工作流程图；

图9为本发明实施例2提供的主设备与子设备之间的报文交互示意图；

图10为本发明实施例2提供的自定义的自动配置更新TLV的帧结构示意图；

图11为本发明实施例2提供的广播类型的IEEE 1905厂商专用(Vendor Specific)TLV消息的帧结构示意图；

图12为本发明实施例2提供的基于IEEE 1905标准的CMDU转发规则示意图；

图13为本发明实施例3提供的一种地址更新装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明要解决的技术问题是：在典型的IEEE 1905和Wi-Fi Easymesh组网拓扑下，例如图1和图2，子设备需要通过DHCP/DHCPv6/ICMPv6协议获取明确的管理地址，才能与主设备建立起可靠的高层管理通道，如HTTP、Telnet/SSH等；而DHCP/DHCPv6/ICMPv6因协议本身不具心跳机制，客户端(子设备)不能主动感知服务器和地址池的变化，也不能感知主设备上的业务配置变化，只能被动地等待租约到期后发起地址更新，从而因客户端管理地址未及时更新，导致高层管理通道网络不可达。

传统的解决方案为通过触发物理接口链路层link down、link up事件，达到触发客户端重新发起地址分配请求的流程。但此方案并不适用于IEEE 1905和Wi-Fi Easymesh组网场景，因为此方案不仅会导致组网中断，并且在网关设备上，IEEE 1905抽象层的建立晚于网卡驱动的初始化，客户端发送的DHCP Discovery广播或ICMPv6 RouterSolicitation多播，可能在这个间隙通过802.1网桥洪泛，获取错误服务器的响应。

考虑如下场景，用户通过UI修改了服务器DHCP地址池配置，从原地址池192.168.1.0/24网段，默认网关地址192.168.1.1，修改为新地址池192.168.2.0/24网段，默认网关地址192.168.2.1，则客户端获取的IP地址，如192.168.1.2，并没有被相应的更新，因为无法找到下一跳地址，客户端无法连接到服务器，也不能正常与主设备上的高层管理模块通信。

再看如下场景，管理员通过RPC修改了主设备上的业务配置，从原来的桥接模式，修改为路由模式，此时客户端需要更新为私网地址，不能继续使用原公网地址，否则主子设备之间的高层管理通道无法建立。

在上述两种场景中，只能等待租约到期，触发客户端发起地址更新流程。在此之前，客户端的地址是无效的。

如果通过物理层重新使能接口的方法，则不仅要考虑不同物理接口的特性，设计不同的物理层操作，比如针对以太网卡要link down/up，针对无线网卡要解除关联/重新关联，而且会导致IEEE 1905/Wi-Fi Easymesh链路中断，而中断后的链路恢复可能再次导致拿错地址现象。

如果采用网络层协议触发客户端地址更新流程，则可能因为路由不通而网络不可达。

有鉴于此，本发明的技术方案提出了基于IEEE 1905标准的一种地址更新方法、主设备、子设备和系统的实施例，通过链路层的IEEE 1905控制消息数据单元(ControlMessage Data Unit，简写为：CMDU⁾的交互，实现触发子设备客户端的地址更新流程。

下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

本发明实施例1提供一种地址更新方法，该方法为基于IEEE 1905标准的DHCP/DHCPv6/ICMPv6地址更新方法，该方法基于一个主设备和多个子设备进行实现，主设备提供DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器单元(后续简称服务器单元)和业务配置管理单元，子设备提供DHCP/DHCPv6/ICMPv6客户端单元(后续简称客户端单元)，主子设备均具备IEEE 1905协议栈单元(后续简称协议栈单元)、地址配置管理单元。其中，协议栈单元用于收发IEEE 1905标准定义的控制管理数据单元(CMDU)，并与地址配置管理单元保持通信。地址配置管理单元监控设备上的DHCP/DHCPv6/ICMPv6地址配置和业务配置变化，并与协议栈单元保持通信，分发或传达地址更新通告。服务器单元工作在主设备上，提供IP地址的动态分配和管理功能，可以通过用户接口(UI)和远程方法调用(RPC)修改配置。业务配置管理单元工作在主设备上，提供配置管理承载Internet、IPTV、VoIP等业务和数据的通道、网卡的功能，具有路由桥接模式、802.1Q ID和优先级等多种属性。客户端单元工作在子设备上，提供服务器发现、地址申请和释放、租期维护和更新功能。

基于上述设置，以及基于IEEE 1905标准厂商专用(Vendor Specific)TLV扩展的自定义自动配置更新TLV。如图3所示，本发明实施例提供一种地址更新方法，该方法在主设备上包括如下步骤。

步骤101：主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件。

步骤102：主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，基于IEEE 1905.1标准定义的厂商专用(Vendor Specific)TLV封装一个自定义的自动配置更新(AutoConfiguration Renew)TLV，传递给主设备的IEEE 1905协议栈单元。需说明，本实施例中出现的主设备、子设备的协议栈单元均为IEEE 1905协议栈单元。

步骤103：主设备的协议栈单元通过中继多播(Relay Multicast)类型的厂商专用(Vendor Specific)TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自动配置更新TLV。

如图4所示，本发明实施例提供一种地址更新方法，该方法在子设备上包括如下步骤。

步骤201：子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自动配置更新TLV的通告后，解压自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元。

步骤202：子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元。

步骤203：子设备的客户端单元释放当前地址。该步骤种客户端单元需要释放现有IP地址。子设备的客户端单元释放当前地址时，若为DHCP方式_，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP释放请求；若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6释放请求；若为ICMPv6方式，则无状态地址不必发送释放请求。

步骤204：子设备的客户端单元申请新地址。客户端单元释放现有IP地址后，重新发送服务器发现广播，并向响应服务器请求分配新IP地址。子设备的客户端单元申请新地址时，若为DHCP方式，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP发现请求；若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6征询请求；若为ICMPv6方式,则子设备无状态客户端向主设备无状态服务器发送ICMPv6征询请求。

在一个优选实施例种，所述子设备的客户端单元申请新地址时，子设备直连的非1905设备也无法感知到主设备的配置变化事件，所以还需要子设备通过接口物理层重新使能或重新关联操作，触发子设备直连的非IEEE 1905协议的邻居重新申请地址分配。需说明，物理层操作包括有线链路的down/up操作，和无线链路的disassoc/reassoc操作，wifi接口不可直接down/up，否则会导致所有STA的掉线，基于此，本实施例的“触发子设备直连的非IEEE 1905协议的邻居重新申请地址分配”主要用于无线链路的disassoc/reassoc操作，这样对其他直连的IEEE1905协议邻居就不会有太大影响。

通过上述方法，本发明实施例通过地址配置管理单元监控和生效DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器和地址池配置变化、业务配置变化，可以主动触发子设备更新服务器分配的IPv4/IPv6地址，可以避免回传链路中断后重新组网，从而节省组网达到稳定状态的时间，可以及时释放占用的IP资源，避免地址池资源浪费和地址冲突，可以覆盖多种场景下的IP更新需求，可以屏蔽物理层差异，适用于FTTR、ONU、AP的光路以及有线、无线组网。

实施例2：

本发明实施例2基于IEEE 1905标准，提供一种地址更新系统，该系统包括主设备和多个子设备。

其中，参考图5，所述主设备采用分层化的设计模式，包含四个独立单元或层级，也即包括DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器单元(后续简称服务器单元)、业务配置管理单元、IEEE1905协议栈单元(后续简称协议栈单元)以及地址配置管理单元。对于业务配置管理单元，如图中301，其用于提供业务配置、数据通道配置和网卡配置等功能，并向主设备的地址配置管理单元通告配置变化状态。对于服务器单元，如图中302，其用于为客户端单元提供IP地址的动态分配和管理功能，并向主设备的地址配置管理单元通告配置变化状态。对于地址配置管理单元，如图中303，其用于监控设备上的DHCP/DHCPv6/ICMPv6地址配置和业务配置变化，发现变化后封装自定义的自动配置更新TLV，向主设备的协议栈单元传递。对于协议栈单元，如图中304，其用于收发IEEE 1905标准消息，承载自动配置更新TLV的收发，并与主设备的地址配置管理单元保持通信。

参考图6所示的子设备框架图，所述子设备包含三个独立单元，也即包括DHCP/DHCPv6/ICMPv6客户端单元(后续简称客户端单元)、IEEE 1905协议栈单元(后续简称协议栈单元)以及地址配置管理单元。对于客户端单元，如图中401，其用于提供服务器发现、地址申请和释放、租期维护和更新功能，并接受子设备的地址配置管理单元上报的配置变化事件。对于地址配置管理单元，如图中402，其用于接收子设备的协议栈单元发来的消息，对消息进行检验、解封，根据消息内容构造可被子设备的客户端单元识别的消息数据，并分发给对应的上层单元。对于协议栈单元，如图中403，其功能与主设备上的协议栈单元相同，用于IEEE 1905/Wi-Fi Easymesh标准消息的收发，包括收发自动配置更新TLV，并与子设备的地址配置管理单元保持通信。

本实施例提供的地址配置管理单元同时部署在主设备和子设备上，一个具体的实施方式为通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，地址配置管理单元提供的逻辑框图见图7所示，包括：南向接口、解析单元以及北向接口。其中：所述南向接口用于与本设备的协议栈单元进行通信，进一步，南向接口通过注册回调函数或者socket通信的方式，从协议栈单元接收订阅的消息体，或者向协议栈单元发送已封装的消息体。所述解析单元用于自动配置更新TLV的封装与解封，进一步，解析单元对南向接口输入的消息体，进行解封、校验，并将受许可的消息数据分发给更高层单元；解析单元还接收来自北向接口的消息数据，进行拼接、封装，并将序列化的消息体传递给协议栈单元。所述北向接口用于与本设备的服务器单元和业务配置管理单元进行通信或用于与本设备的客户端单元进行通信，进一步，北向接口监控到更高层单元的配置变化事件时，获取新配置中的关键参数并与旧配置进行比较，根据变化的内容作出逻辑判断，生成需要通告给子设备的消息数据；北向接口接收到解析单元发来的消息数据时，根据数据内容判断配置发生变化的模块，分发给对应的更高层单元做相应操作。

在本实施例的一个具体实施方式中，所述主设备和所述子设备均包括802.3接口、802.11接口、1901接口以及MoCA接口，其中：所述802.3接口用于以太网(Ethernet)连接；所述802.11接口用于无线网(Wi-Fi)连接；所述1901接口用于电力线缆(Power Line)连接；所述MoCA接口用于同轴线缆(Coax)连接。

上述系统的各个单元的功能和作用仅仅为示意性的，在实现方式上，可以为软件方式的，也可以是硬件方式的；在部署上，可以是分布式的，也可以是集中式。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。

基于上述系统的各个单元模块，本实施例的系统在实际使用工作时，参考图8所示，包括如下步骤。

步骤601：所述主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件。

步骤602：所述主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元。

步骤603：所述主设备的协议栈单元通过中继多播(Relay Multicast)类型的厂商专用(Vendor Specific)TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自动配置更新TLV。

步骤604：所述子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自动配置更新TLV的通告后，解压自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元。

步骤605：所述子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元。

步骤606：所述子设备的客户端单元释放当前地址并申请新地址。在释放当前地址时，如为DHCP方式则发送DHCP Release请求，如为DHCPv6方式则发送DHCPv6 Release请求，如为ICMPv6方式则不必发送释放请求。在申请新地址时，如为DHCP方式则发送DHCPDiscovery请求，如为DHCPv6方式则发送DHCPv6 Solicit请求，如为ICMPv6方式则发送ICMPv6Solicitation请求。在申请新地址时，还通过接口物理层重新使能操作，触发子设备直连的非1905邻居重新申请地址分配。

参考图9所示，以DHCP方式举例，主设备与子设备之间的报文交互流程包括：主设备配置变化后，发送IEEE 1905厂商专用(Vendor Specific)TLV Message到子设备；子设备发送DHCP Release请求到主设备；子设备发送DHCP Discovery请求到主设备；主设备回应DHCP Offer到子设备。

还需说明，在本实施例中，所述自定义的自动配置更新TLV基于IEEE 1905标准定义的厂商专用(Vendor Specific)TLV扩展而来，一个帧格式的具体实施例见图10所示。其中：Type字段，1个字节，为固定值0x0B，表示标准厂商专用(Vendor Specific)TLV；Length字段，2个字节，为整个OUI和厂商专用信息字段的长度之和，单位为字节；OUI字段，3个字节，设置为本厂商的唯一标识。Type、Length、OUI均为IEEE 1905标准定义的保留字段。OUI字段之后的内容被称为厂商专用信息(Vendor Specific Information)，无固定内容，IEEE1905标准允许对其进行自定义。

本实施例对厂商专用信息字段进行了扩展：SubType字段，1个字节，用于表示自定义消息类型，用于承载本实施例所定义自动配置更新消息时，为0xF6；SubLength字段，2个字节，表示自定义自动配置更新消息体的长度；AL MAC字段，6个字节，主设备的抽象层MAC地址，自动配置更新消息为中继多播类型，有必要使子设备接收到消息时能解析出发送源的抽象层MAC地址，从而识别定位主设备；Specific Version自动，1个字节，用于控制自动配置更新TLV的版本，以便后续扩展支持更多配置变化场景；Services字段，1个字节，由地址配置管理单元根据上层单元的通知或监控结果，对其进行填充，供子设备识别主设备上可以提供哪些地址服务，不同的比特位代表不同的服务器，本实施例提供的实施方案为：bit 7,最高位，保留；bit 6，表示ICMPv6服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 5，表示DHCPv6服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 4，表示DHCP服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 3，表示VoIP服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 2，表示TR069服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 1，表示IPTV服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化；bit 0，表示Internet服务，1表示支持或有变化，0表示不支持或无变化。Service字段任意比特位为1时，表示相应的服务出现变化，子设备可以据此判断是否需要向主设备查询或获取新的配置，或者发起本实施例定义的DHCP/DHCPv6/ICMPv6地址更新流程。

在本实施例中，中继多播(Relay Multicast)类型的厂商专用(Vendor Specific)TLV消息的帧格式见图11所示。其中，RelayIndicator(bit 6)置为1，表示此消息需要被1905抽象层向除接收端口以外的其它所有1905接口广播；1905.1protocol tlvs字段用于承载IEEE 1905标准定义的TLV消息，包括本实施例基于厂商专用TLV自定义的自动配置更新TLV。在本实施例中，基于IEEE 1905标准的地址更新系统，消息转发规则遵循IEEE802.1标准定义的桥转发实体行为，如图12所示。所有的CMDU都在两个IEEE 1905邻居之间交互，RelayIndicator比特位置为1的消息，可以被中继到其它1905邻居。以太网MAC层服务数据单元(MSDU)也在1905抽象层交互，也可以根据1905抽象层转发实体配置的规则，向更高层(LLC)转发。基于IEEE 1905标准的转发规则，本实施例提供的地址配置管理单元，还可以提供另外一个实现IEEE 1905数据帧和IEEE 802.3数据帧同步的实施例，即：IEEE 1905抽象层在完成必要的CMDU交互后，通知地址配置管理单元组网状态和拓扑结构，地址配置管理单元分析拓扑数据，向IEEE 1905转发实体下发转发规则，允许子设备发来的802.3以太帧地址发现报文(DHCP Discovery、DHCPv6 Solicit、ICMPv6 Solicitation)向更高层转发，从而进入DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器单元，获得响应。

下面通过具体的实例来展示本发明实施例的技术方案。

假设主设备上的DHCP服务器地址池网段配置为192.168.1.0/24，默认网关地址为192.168.1.1；子设备DHCP客户端通过DHCP协议，分配的IP地址为192.168.1.2。主设备上的DHCP服务器修改地址池网段为192.168.1.100/30后，并不能主动通知子设备更新IP地址，子设备上的DHCP客户端的IP地址仍为192.168.1.2。

在这种情况下，应用本实施例所述的基于IEEE 1905的地址更新系统，主设备上的DHCP服务器通知主设备上的地址配置管理单元，请求子设备更新DHCP地址；主设备上的地址配置管理单元对DHCP服务器的请求进行TLV封装，并转发给IEEE 1905协议栈；IEEE 1905协议栈创建一个携带全新消息ID的厂商专用(Vendor Specific)TLV消息，承载自定义的TLV数据，通过IEEE 1905通道转发给网络内的全部子设备；子设备接收到厂商专用(VendorSpecific)TLV消息后，提取自定义的TLV数据，转发给子设备上的地址配置管理单元；子设备上的配置管理单元解封自定义TLV，判断数据内容为DHCP服务器配置变化，则转发给子设备上的DHCP客户端；子设备上的DHCP客户端向DHCP服务器发送DHCP Release请求，释放当前的IP地址，继而发送DHCP Discovery报文，请求新服务；主设备上的DHCP服务器接收到DHCP Release请求后，回收已分配给该子设备的IP地址192.168.1.2；在接收到DHCPDiscovery报文后，向子设备发送DHCP Offer报文，在所配置的地址池中确定一个合适的IP地址，及相应的租约期限和其他配置信息。子设备上DHCP客户端在接收到DHCP Offer后，将本地地址更新为192.168.1.101。

综上所述，通过本实施例提供的系统和方法，可以使主设备上的DHCP/DHCPv6/ICMPv6服务器配置变化或主设备上的业务配置变化时，子设备上的IPv4和IPv6客户端及时感知到该变化，并更新地址，使得主设备与子设备之间的高层管理通道保持畅通，避免了物理层的断链或网络层的路由不可达，提高了家庭网络的稳定性和用户体验。

实施例3：

在上述实施例1提供的地址更新方法的基础上，本发明还提供了一种可用于实现上述方法及系统的地址更新装置，如图13所示，是本发明实施例的装置架构示意图。本实施例的地址更新装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图13中以一个处理器21为例。

处理器21和存储器22可以通过总线或者其它方式连接，图13中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如实施例1中的地址更新方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行地址更新装置的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例1的地址更新方法。

存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

程序指令/模块存储在存储器22中，当被一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的地址更新方法，例如，执行以上描述的图3-图4所示的各个步骤。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

需要说明的是，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实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnly Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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。

Claims (10)

1.一种地址更新方法，其特征在于，包括：

主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件；

主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元；

主设备的协议栈单元通过中继多播类型的TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自定义的自动配置更新TLV。

2.根据权利要求1所述的地址更新方法，其特征在于，所述中继多播类型的TLV消息中，包括RelayIndicator字段以及1905.1protocoltlvs字段，其中：

所述RelayIndicator字段为1时，表示此消息需要被1905抽象层向除接收端口以外的其它所有1905接口广播；

所述1905.1protocol tlvs字段用于承载IEEE 1905标准定义的TLV消息，包括所述自定义的自动配置更新TLV。

3.一种地址更新方法，其特征在于，包括：

子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自定义的自动配置更新TLV的通告后，解压所述自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元；

子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元；

子设备的客户端单元释放当前地址；

子设备的客户端单元申请新地址。

4.根据权利要求3所述的地址更新方法，其特征在于，所述子设备的客户端单元申请新地址时，还通过接口物理层重新使能操作，触发子设备直连的非IEEE 1905协议的邻居重新申请地址分配_。

5.根据权利要求3所述的地址更新方法，其特征在于，所述子设备的客户端单元释放当前地址具体包括：

若为DHCP方式，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP释放请求；

若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6释放请求；

若为ICMPv6方式，则无状态地址不必发送释放请求。

6.根据权利要求3所述的地址更新方法，其特征在于，所述子设备的客户端单元申请新地址具体包括：

若为DHCP方式，则子设备DHCP客户端向主设备DHCP服务器发送DHCP发现请求；

若为DHCPv6方式，则子设备DHCPv6客户端向主设备DHCPv6服务器发送DHCPv6征询请求；

若为ICMPv6方式,则子设备无状态客户端向主设备无状态服务器发送ICMPv6征询请求。

7.根据权利要求1-6任一所述的地址更新方法，其特征在于，所述自定义的自动配置更新TLV包括如下扩展字段：

SubType字段，1个字节，用于表示自定义消息类型，用于承载自动配置更新消息时，为0xF6；

SubLength字段，2个字节，表示自动配置更新消息的长度；

AL MAC字段，6个字节，为主设备的抽象层MAC地址，自动配置更新消息为中继多播类型，通过AL MAC字段使子设备接收到消息时可解析出发送源的抽象层MAC地址，从而识别定位主设备；

Specific Version自动，1个字节，用于控制自定义的自动配置更新TLV的版本，以便后续扩展支持更多配置变化场景；

Services字段，1个字节，由地址配置管理单元根据上层单元的通知或监控结果，对其进行填充，供子设备识别主设备上可提供的地址服务，不同的比特位代表不同的服务器，Service字段任意比特位为1时，表示相应的服务出现变化，子设备据此判断是否需要向主设备查询或获取新的配置，或者发起地址更新流程。

8.一种主设备，其特征在于，基于权利要求1-7任一所述的地址更新方法，包括服务器单元、业务配置管理单元、协议栈单元以及地址配置管理单元，其中：

所述主设备的服务器单元或业务配置管理单元发生配置变化时，向主设备的地址配置管理单元发送配置更新事件；

所述主设备的地址配置管理单元监控到配置更新事件后，封装一个自定义的自动配置更新TLV，传递给主设备的协议栈单元；

所述主设备的协议栈单元通过中继多播类型的厂商专用TLV消息，向所有子设备通告带有配置更新事件的自动配置更新TLV。

9.一种子设备，其特征在于，基于权利要求1-7任一所述的地址更新方法，包括客户端单元、协议栈单元以及地址配置管理单元，其中：

所述子设备的协议栈单元接收到带有配置更新事件的自动配置更新TLV的通告后，解压自定义的自动配置更新TLV，并传递给子设备的地址配置管理单元；

所述子设备的地址配置管理单元解析自定义的自动配置更新TLV，判断主设备发生变化的配置，并分发给子设备的客户端单元；

所述子设备的客户端单元释放当前地址，并申请新地址。

10.一种地址更新系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的主设备以及如权利要求9所述的子设备，其中，主设备以及子设备共同实现如权利要求1-7任一所述的地址更新方法。