CN1585359A

CN1585359A - Dslam设备间地址段静态批量分配的方法

Info

Publication number: CN1585359A
Application number: CN 200410009141
Authority: CN
Inventors: 张丽军
Original assignee: Harbour Networks Holdings Ltd
Current assignee: Harbour Networks Holdings Ltd
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-02-23

Abstract

本发明公开了一种DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法，包括：在IP－DSLAM设备间配置互相通讯的虚拟局域网，并在部分IP－DSLAM设备上设置供连接用户使用的地址池；IP－DSLAM设备启动时，首先判断自身有无可供用户使用的地址池，若无地址池，则向有地址池的IP－DSLAM设备发出申请地址段的请求报文，有地址池的IP－DSLAM设备根据其请求判断是否可分配，若可以分配则发送允许报文，并为请求的IP－DSLAM设备静态分配所需的地址段，作为该请求的IP－DSLAM设备的本地地址池；若不可以分配则发送拒绝报文，IP－DSLAM设备继续向其他有地址池的IP－DSLAM设备发送请求，直到得到所需地址段为止；若有地址池，则向其他IP－DSLAM设备发送地址公告报文，同时为本地连接用户分配IP地址。

Description

DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法

技术领域

本发明涉及一种DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)设备间地址段分配的方法，尤其涉及一种DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法。

背景技术

随着网络技术的发展，目前宽带接入已经成为一种主导的用户接入方式。宽带接入一般包括ADSL、VDSL、以太网等方式，根据运营商的运营需要，所有的这些方式都需要有宽带拨号与认证的过程。当认证阶段完成后，通常还需要进行IP地址分配，目的是为用户端分配一个IP，这样，最终用户才能进行通信。而目前大多数IP-DSLAM已将基本的认证(如802.1x认证、PPPoE认证及终结)和IP地址分配和管理功能集成到DSLAM设备上实现。这样，上级设备就可以用价格相对低廉的三层交换机替代传统应用模式的BRAS，从而大幅度降低了宽带接入网络的建设成本。

IP地址分配有多种方式，主要可分为两大类：静态IP分配和动态IP分配；静态IP分配方式是事先为用户端指定一个IP，当用户认证通过后，就马上可以通信；而动态IP分配方式是用户端事先没有IP，当认证通过后，通过IP地址分配过程，获得一个IP，然后才可以通信。对于动态IP分配方式，最常见的是利用DHCP(Dynamic Host ConfigurationProtocol)协议，IP-DSLAM为用户端动态分配一个IP地址；当用户端主动断开连接或异常断线时，IP-DSLAM会回收这个IP，以便可以为其他客户端分配。DHCP是BOOTP的扩展，是基于C/S模式的，它提供了一种动态指定IP地址和配置参数的机制，这主要用于大型网络环境和配置比较困难的地方。DHCP定义了一种可以使IP地址使用一段有限时间的机制，在客户期限到了的时候可以重新分配这个IP地址。DHCP服务器自动为客户机指定IP地址，它的配置参数使得网络上的计算机通信变得方便而容易实现了。DHCP使IP地址可以租用，对于拥有许多台计算机的大型网络来说，每台计算机拥有一个IP地址有时候可能是不必要的。租期从1分钟到100年不定，当租期到了的时候，服务器可以把这个IP地址分配给别的机器使用。客户也可以请求使用自己喜欢的网络地址及相应的配置参数。

目前，IP-DSLAM通过DHCP协议分配IP存在以下缺陷：(1)地址不能共享，造成浪费；(2)地址池分散，不容易管理。假设两台IP-DSLAM设备A和B都内置有IP地址池；这样A上连接的用户只能从A的地址池中分配地址，B上连接的用户只能从B的地址池中分配地址；这样为了满足满配用户同时上线的需要，A和B都必须拥有一个大地址池，可实际接入用户不多时，造成珍贵的IP资源的浪费；如果配置一个小地址池，又会出现用户因为得不到IP而无法上网的情况；同时，因为地址池分散，造成管理的极大不方便，阻碍了网络管理员整网规划。

目前，针对上述分配IP地址的不灵活的缺点，有一种通过扩展DHCP实现多IP-DSLAM间用户IP地址池共享的方法。其主要特点是：某个特定PPPoE用户认证通过后，开始申请IP，如果本地有可用IP，则从本地地址池中分配一个可用地址；如本地无可用地址，则构造ip-request报文，向远程的优先级最高的server进行申请，然后被申请者返回一个可用IP地址。上述分配方法没有问题，通常情况下，也不会因为性能影响用户正常上网。但在某些情况下，可能带来性能问题，例如：如果一个group内只有一台device可以充当server，其余的device都只能做为普通client；这样，各client要向server频繁地发送地址申请和地址释放的报文；当用户数较多的时候，可能导致地址申请缓慢。

每个client会随着用户上线请求的增加，而不断地向server申请地址；这个过程是频繁而长期的，会导致client和server总会有地址申请或释放报文的交互；当用户上下线频繁时，会加重server的负担，导致其处理能力的直接下降，导致带宽降低。

发明内容

针对现有用户IP地址池共享的方法所存在的问题和不足，本发明提出了一种可减少DSLAM设备间互访次数提高整体带宽的DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法。

本发明是这样实现的：一种DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法，包括以下步骤：

在IP-DSLAM设备间配置互相通讯的虚拟局域网，并在部分IP-DSLAM设备上设置供连接用户使用的地址池；

IP-DSLAM设备启动时，首先判断自身有无可供用户使用的地址池，若无地址池，则向有地址池的IP-DSLAM设备发出申请地址段的请求报文，有地址池的IP-DSLAM设备根据其请求判断是否可分配，若可以分配则发送允许报文，并为请求的IP-DSLAM设备静态分配所需的地址段，作为该请求的IP-DSLAM设备的本地地址池；若不可以分配则发送拒绝报文，IP-DSLAM设备继续向其他有地址池的IP-DSLAM设备发送请求，直到得到所需地址段为止；若有地址池，则向其他IP-DSLAM设备发送地址公告报文，同时为本地连接用户分配IP地址。

进一步地，该方法还包括：若IP-DSLAM上连接用户持续增加到一定数量欲超出本地地址池容量时，向有地址池的IP-DSLAM申请地址。

进一步地，该方法还包括：若IP-DSLAM重启或者突然断开，若被分配了IP地址池及IP地址，主动释放申请的IP地址；若分配出了IP地址池及IP地址，则收回IP地址。

进一步地，所述部分IP-DSLAM上设置地址池可以是一台IP-DSLAM上设置。

进一步地，所述静态分配地址段具体为，分配地址段仅一次，分配的地址池视为本地地址池。

本发明首先将多个IP-DSLAM连接，通过对现有的DHCP进行适当的扩展，完成地址池的自动配置与分发，可以实现IP地址池的地址共享；例如：对于IP-DSLAM设备A与B，A初始配置有地址池，B初始无地址池，经过静态地址段配置，A分发地址段给B，则B也拥有地址段；这样，对于任意A或B的接入用户，只要A或B的内置地址池里还有地址可以分配，他就可以获得IP(无论在A，还是B)，从而正常上网。本发明通过IP-DSLAM的client或server重启时，批量分配地址池到无地址池的IP-DSLAM设备，完成每个设备配置一个本地地址池的目的；一旦静态分配完成，除非异常情况发生，分配到的地址池视为本地地址池，永久使用；而且只分配一次地址段，如果以后本地的地址池用光，继续向其它设备进行地址申请。本发明提供的方法，使得IP-DSLAM在不需要增加设备的任何软件和硬件成本(包括CPU、内存)、不改变原有的组网模式的情况下，就可解决IP地址不易共享、碎片过多和管理不易的两大弊端；另外还可以完成负载均担、提高效能和集中管理的功能。本发明使得地址分配更加快捷高效，地址申请中，IP-DSLAM间的交互数减少到最少，可靠性和性能得到极大提高。同时方便局方统一的组网规划和管理，因为只需要管理一或几台有预先配置地址池的IP-DSLAM即可。本发明通过地址段的静态分配与释放使得client与server之间关于IP地址申请的报文交互数大幅减少，提高了IP的利用率，提高了server的处理效率，同时降低IP的浪费率。并且，可以改变单种配置模式，即一个group内可配置多个server，为每个server事先配置一段地址，大大方便了局方的管理。

附图说明

下面结合附图，对本发明做出详细描述。

图1为本发明IP-DSLAM的地址池共享组网结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的应用结构如图，其中：A：Radius Server服务器；B：Internet；C：L3 Switch，用于汇聚L2 Switch；D：L2 Switch；E：IP-DSLAM；F：用户。并通过IP-DSLAM内置DHCP-SERVER完成对用户IP地址的分配。

本发明首先为group内一台或者几台IP-DSLAM配置地址池，同时配置IP-DSLAM彼此通信所用的vlan，使IP-DSLAM可以完成IP地址池共享。并且，由于地址池可以共享，所以可以对用户的IP地址进行集中管理。

当IP-DSLAM重新启动时或DHCP服务重新启动时，首先判断本地是否有预先配置的地址池，如本地有固定地址池，则本设备类型为SERVER(只能向别的IP-DSLAM分发地址段，不能向别的IP-DSLAM申请地址段)，如本地无固定地址池，则本设备类型为CLIENT(只能向别的IP-DSLAM申请地址段，不能向别的IP-DSLAM分发地址段)；然后通过广播DHCP_TYPE_REBOOT报文和收取DHCP_TYPE_REBOOT_ACK进行彼此的学习(记录彼此的MAC和IP)；当初次学习到别的IP-DSLAM时，根据别的IP-DSLAM的类型(有无预先配置的地址段)，进行地址段的申请与分发：如果本地是CLIENT，远程是SERVER，则发送DHCP_TYPE_IP_BATCH_REQUEST报文，然后SERVER判断能否给CLIENT分配地址段，如能分配，则发送DHCP_TYPE_IP_BATCH_ACK，CLIENT根据分配到的地址段设置本地地址池。

这里，DHCP_TYPE_IP_BATCH_REQUEST报文用于向初始配置有地址池的IP-DSLAM发送一个IP地址段申请；DHCP_TYPE_IP_BATCH_ACK报文用于回馈一个IP地址段申请成功消息(包含静态IP地址段常用配置信息)。

当IP-DSLAM收到接入用户的地址申请时，首先从本地地址池(本地已经申请了地址池)分配地址，除非本地无可用地址(已全部用光)，才构造扩展的DHCP申请报文，根据优先级算法，选取适当的IP-DSLAM，发出DHCP_TYPE_IP_REQUEST申请报文；而后收到有地址池的IP-DSLAM的DHCP_TYPE_IP_ACK(携带IP的配置信息)，即分配可用地址。并且为防止异常发生，本发明设有超时重传机制。成功申请地址后，申请者和提供者共同记录该信息。

当收到地址释放时，IP-DSLAM首先判断是否应从本地释放；若IP地址是从远端的IP-DSLAM申请到的，则构造DHCP释放报文，发送DHCP_TYPE_IP_RELEASE报文到对应的IP-DSLAM；对应的IP-DSLAM收到该报文后释放IP。成功释放地址后，申请者和提供者共同修改信息。这里，DHCP_TYPE_IP_RELEASE报文用于发送IP地址段释放消息。

若IP-DSLAM设备发生重启或异常，若是CLIENT，则发送DHCP_TYPE_IP_BATCH_RELEASE，通知SERVER回收地址段。为了在配置发生改变，或检测到异常时，通知别的设备采取措施，保持IP地址段同步，本发明还引入了事件通知机制。当异常情况发生时，例如设备重启，取消共享，重新共享，链路异常时，每个IP-DSLAM检测到后，会采取相应措施。并且可以通知其它IP-DSLAM，收到通知的IP-DSLAM也执行相应操作(主动释放地址段或主动回收地址段)，以保持地址段同步。

Claims

1、一种DSLAM设备间地址段静态批量分配的方法，包括以下步骤：

2、如权利要求1所述的实现多IP-DSLAM之间地址池共享的方法，其特征在于，该方法还包括：若IP-DSLAM上连接用户持续增加到一定数量欲超出本地地址池容量时，向有地址池的IP-DSLAM申请地址。

3、如权利要求1所述的实现多IP-DSLAM之间地址池共享的方法，其特征在于，该方法还包括：若IP-DSLAM重启或者突然断开，若被分配了IP地址池及IP地址，主动释放申请的IP地址；若分配出了IP地址池及IP地址，则收回IP地址。

4、如权利要求1所述的实现多IP-DSLAM之间地址池共享的方法，其特征在于，所述部分IP-DSLAM上设置地址池可以是一台IP-DSLAM上设置。

5、如权利要求1所述的实现多IP-DSLAM之间地址池共享的方法，其特征在于，所述静态分配地址段具体为，分配地址段仅一次，分配的地址池视为本地地址池。