CN1606305A - 管理无线客户机因特网协议地址与名称映射的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于管理网络地址的方法、装置、以及计算机指令。为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与一个从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较。如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包括前一网络地址。把释放数据分组发送给前一服务器,其中,释放数据分组使得前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种改进的数据处理系统,具体地讲,本发明涉及一种用于管理因特网协议(IP)地址的方法和装置。更具体地讲,本发明涉及一种用于为无线客户机清理不使用的IP地址和名称映射(name mapping)的方法、装置、以及计算机指令。
背景技术
把单一的地址赋予一个连接到网络的数据处理系统,以允许这些系统之间的通信。这些地址也被称为IP地址。把一个数据处理系统添加到网络上的一种方法是由用户或管理员来手工指派和配置一个IP地址。例如,先前,计算机用户必须请求一个地址,然后系统管理员为用户手工配置数据处理系统。
手工处理,很容易在配置处理中产生错误。例如,如果把相同的IP地址分配给一个以上的数据处理系统,这些数据处理系统中,除了一个以外,将全部具有和网络连接的问题。另外,当移动用户在不同地点之间移动时,要求这些用户针对它们需要连接的每一不同地点重新配置和建立一个IP地址。
动态宿主机配置协议(DHCP,Dynamic Host Configuration Protocol)是一种允许网络管理员集中管理和自动化IP地址分配和网络配置的协议。这一协议避免了使用户和管理员为每一数据处理系统手工地输入IP地址。另外,还可以使用这一协议从一个中心地点指派和监控IP地址。用这种方式,DHCP在一个叫做租赁周期的特定的时间周期,提供对IP客户机配置的自动动态分配。
当一个DHCP客户机重新启动时,无论是因为断电还是因为重置,这一客户机都要试图获得与在当机状态之前该客户机具有的IP地址相同的IP地址。作为一个DHCP请求,在一个本地子网上广播DHCP客户机最后曾使用过的IP地址,对于客户机来说,这一广播是询问该客户机是否可以重新使用这一地址,或假如旧的地址已经被占用,由没有任何监听服务器可以向该客户机提供一个新的IP地址。然而,来自客户机的这些类型的广播由路由器自户机提供一个新的IP地址。然而,来自客户机的这些类型的广播由路由器自动地加以丢弃。
对于固定的DHCP客户机来说,这一实现类型是理想的,因为在子网上存在一个DHCP服务器,但对于无线客户机来说,却不能很好地得以运作。当一个无线DHCP客户机在受不同域名服务器和DHCP服务器控制的不同的区域之间迁移时,则在所定义的截止时间到来之前,该无线客户机所遗留的资源将不能被收回。所定义的截止时间为对该客户机的IP地址的租赁时间。这些资源包括该客户机从DHCP服务器那里所获得的IP地址和存储在一个域名服务器(DNS)中的任何名称/地址映射。因为路由器丢弃了所有广播数据分组,DHCP无线客户机所进行的广播不由先前的DHCP服务器加以接收。结果,无法告诉先前的DHCP服务器是否可以收回该地址以作它用。
在租赁时间截止之前,DHCP服务器将不会收回IP地址。具有3天租赁时间的IP地址池的DHCP服务器并非不寻常。在一个域名服务器中,名称/地址有效的时间量与租赁时间相符。当一个客户机获得一个IP地址时,该客户机还可能包括一个用于接触(reach to)该客户机的名称。DHCP服务器向一个域名服务器发送这一名称/地址映射,该域名服务器把这一映射存储在一组域名服务(DNS,Domain Name Service)表项中。结果,当一个无线客户机移动并接收一个新的IP地址和名称/地址映射时,可能存在不再有效的名称/地址映射表项。
解决这方面问题的一种可能的方案是,减少租赁时间。这一选项既有优点也有开销。减少租赁时间可以更快地收回地址,但增加了DHCP服务器方面的负载。服务器方面所增加的新的负载是由无线或其它类型的移动客户机以及固定客户机所造成的。另一种方案是实现子网,在这一子网中,无线客户机使用IP地址的一个池,而固定客户机使用IP地址的一个不同的池。这一方案可用以减少每一子网可用IP地址的总数量,但服务器上的负载仍然很重。结果,为一个较小的IP地址池找出最佳租赁时间而不向DHCP服务器施加高的负载是十分困难的。
因此,具有一种用于为移动客户机管理IP地址和名称映射的方法、装置、以及计算机指令,将是非常有益的。
发明内容
本发明提供了一种用于管理网络地址的方法、装置、以及计算机指令。为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与一个从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较。如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包含前一网络地址。把释放数据分组发送给前一服务器,其中释放数据分组导致前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
附图说明
所附权利要求中给出了本发明的被视为新性能的特征。然而,通过参照以下对一个说明性实施例的详细描述,并结合附图阅读时,将可充分理解本发明本身、所使用的优选实施例、以及本发明的进一步的目的和优点。在这些附图中:
图1描绘了在其中可以实现本发明的数据处理系统的一个网络的图形表示;
图2为根据本发明的一个优选实施例的可以作为一个服务器加以实现的数据处理系统的一个方框图;
图3是说明在其中可以实现本发明的一个数据处理系统的方框图;
图4说明了根据本发明的一个优选实施例管理IP地址和域名服务表项的部件的图表;以及
图5是根据本发明的一个优选实施例从一个DHCP服务器请求和管理IP地址的一个处理的流程图。
具体实施方式
现在,参照附图,图1描述了在其中可以实现本发明的数据处理系统的一个网络的图形表示。网络数据处理系统100是一个在其中可以实现本发明的计算机网络。网络数据处理系统100包含一个网络102,网络102是用于网络数据处理系统100中为连接在一起的各种设备和计算机之间提供通信链路的介质。网络102可以包括诸如有线、无线通信链路、或光纤电缆的连接。
在所描述的例子中,服务器104随存储器单元106一起连接到网络102。另外,客户机108、110、以及112也被连接到网络102。例如,这些客户机108、110、以及112可以为个人计算机或网络计算机。
在所描述的例子中,服务器104向客户机108~112提供数据,例如启动文件、操作系统映像、以及应用等。客户机108、110、以及112是服务器104的客户机。在所说明的这些例子中,服务器104可被用作一个DHCP服务器和/或一个域名服务器。网络数据处理系统100可以包括未在图中示出的其它服务器、客户机、以及其它设备。
在所描述的例子中,网络数据处理系统100为具有网络102的因特网,代表了世界范围内使用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)协议组互相通信的网络和网关的一个集合。因特网的核心处是主结点,或宿主计算机之间的高速数据通信线路的一个主干(backbone),由成千上万路由数据和消息的商业的、政府的、教育的以及其它计算机系统构成。当然,网络数据处理系统100还可以作为多个不同类型的网络加以实现,例如作为内联网、局域网(LAN)、或广域网(WAN)加以实现。图1仅仅是一个例子,而不是把其作为对本发明体系结构上的一个限制。
参照图2,图2描述了根据本发明的一个优选实施例的可以作为一个服务器,例如作为图1中所示的服务器104加以实现的数据处理系统的方框图。取决于具体的实现,网络数据处理系统200可以作为DHCP服务器和DNS服务器之一加以运作,也可以作为DHCP服务器和DNS服务器,即两个服务器加以运作。
网络数据处理系统200可以为一个包括连接到系统总线206的多个处理器202和204的对称多处理(SMP)系统。或者,也可以使用一个单处理器系统。另外,连接到系统总线206的还有存储器控制器/高速缓存208。I/O总线桥210连接到系统总线206,并且提供一个到I/O总线212的接口。如所描述的,可以集成存储器控制器/高速缓存208和I/O总线桥210。
连接到I/O总线212的外设部件互连(PCI)总线桥214提供了到PCI局部总线216的一个接口。可以把多个调制解调器连接到PCI局部总线216。典型的PCI总线的实现将支持4个PCI扩展槽或附件连接器。可以通过调制解调器218和网络适配器220提供到图1中的客户机108~112的通信链路,其中调制解调器218和网络适配器220通过附件板连接到PCI局部总线216。
附加的PCI总线桥222和224为附加的PCI局部总线226和228提供了接口,通过这些接口可以支持附加的调制解调器或网络适配器。通过这种方式,网络数据处理系统200允许到多个网络计算机的连接。也可以如所描述的直接或间接地把一个存储器映射的图形适配器230和硬盘232连接到I/O总线212。
本领域中的普通熟练技术人员将会意识到:图2中所描述的硬件是可以变化的。例如,除了所描述的硬件外,也可以使用其它外部设备,例如光盘驱动器等,或者用这些外部设备取代所描述的硬件。所描述的例子并不意味着对本发明体系结构的限制。
例如,图2中所描述的数据处理系统可以是一个IBM eSeries系统,这是纽约Armonk国际商用机器公司的一个产品,运行在高级交互执行(AIX,Advanced Interactive Executive)操作系统或LINUX操作系统上
现在参照图3,图3描述了一个方框图,说明了其中可以实现本发明的一个数据处理系统。数据处理系统300是客户机计算机的一个实例。数据处理系统300采用了一个外部部件互连(PCI)局部总线体系结构。尽管所描述的例子使用了一条PCI总线,但也可以使用其它的总线体系结构,例如加速图形端口(AGP)和工业标准体系结构(ISA)。可以通过PCI桥308把处理器302和主存储器304连接到PCI局部总线306。PCI桥308也可以包括一个用于处理器302的集成的存储器控制器和高速缓存。
可以通过直接部件互连或通过附件板实现到PCI局部总线306的附加的连接。在所描述的例子中,通过直接部件互连,把局域网(LAN)适配器310、SCSI宿主机总线适配器312、以及扩展总线接口314连接到PCI局部总线306。作为对照,而通过插入扩展槽的附件板,把音频适配器316、图像适配器318、以及音频/视频适配器319连接到PCI局部总线306。扩展总线接口314为键盘和鼠标器适配器320、调制解调器322、以及附加存储器324提供了一个连接。小型计算机系统接口(SCSI)宿主机总线适配器312为硬盘驱动器326、磁带驱动器328、以及CD-ROM驱动器提供了一个连接。
一个操作系统运行在处理器302上,并用于协调和控制图3中的数据处理系统300中的各种部件。该操作系统可以为一个商业上可用的操作系统,例如Windows XP,可从Microsoft公司获得这一操作系统。一个面向对象的程序设计系统,例如Java,可以随这一操作系统一起运行,并提供了从在数据处理系统300上执行的Java程序或应用对这一操作系统的调用。“Java”是Sun Microsystems公司的一个商标。把操作系统、面向对象的程序设计系统、以及应用或程序的指令定位在存储设备上,例如定位在硬盘驱动器326上,并可以把它们加载到主存储器304中,以由处理器302加以执行。
本领域中的普通熟练技术人员将会意识到:图3中所描述的硬件是可以变动的,取决于具体实现。例如,除了图3中所描述的硬件外,也可以使用其它内部硬件或外围设备,例如闪速只读存储器(ROM)、等价的非易失性存储器、或光盘驱动器等,或者用这些设备取代图3中所描述的硬件。另外,本发明的各处理也可施用于多处理器数据处理系统。
图3中所描述的和上面所述的例子并不意味着对体系结构的限制。例如,除了呈PDA的形式外,数据处理系统300也可以为笔记本计算机或手持计算机。数据处理系统300还可以为信息站或Web用具(appliance)。
本发明提供了一种为客户机管理IP地址和名称映射的改进的方法、装置、以及计算机指令。本发明的机制提供了对未使用的IP地址和名称映射的清理。这一机制提供了在租赁时间截止之前对这些地址和表项的释放,以允许对这些资源的较快的重新再使用。可以在无需修改当前DHCP协议的情况下实现这一机制,RFC 2131中较详细地描述了这一机制。包括在客户机DHCP处理中的是一个扩展部分,这一扩展部分进行检查,以确定广播消息是否由与先前从其获取IP地址的服务器相同的服务器来接收。如果DHCP服务器是同一服务器,则不采取其它步骤。如果DHCP服务器是一个不同的服务器,则当获得一个新地址时把一个数据包发送给老服务器。
更具体地讲,DHCP客户机追踪最后一次所使用的DHCP服务器和IP地址。当DHCP客户机发现提供了一个IP地址时,则客户机追踪最后一次所使用的DHCP服务器和IP地址。并对照日志检查这一提供。如果这一提供是来自一个不同服务器的新的IP地址,则客户机将向包含将要释放的旧IP地址的前一DHCP服务器发送一个数据分组。这一数据分组导致DHCP服务器释放该IP地址,即使租赁期尚未截止。另外,DHCP服务器将释放当DHCP服务器接收到释放IP地址的请求时可自动调用的域名服务器中的表项。
接下来,转向图4,图4描述了根据本发明的一个优选实施例管理IP地址和域名服务表项处理中所使用的部件。在这一例子中,无线客户机400可以从DHCP服务器402请求一个IP地址。可以使用一个数据处理系统,例如图3中的数据处理系统300来实现无线客户机400。可以使用一个数据处理系统,例如图2中的数据处理系统200来实现DHCP服务器402。
无线客户机400包括用于从DHCP服务器402请求和获得一个IP地址的DHCP客户机处理404。具体地讲,DHCP客户机处理404把DHCP发现消息406发送到DHCP服务器402中的DHCP服务器处理408。当接收到这一请求时,DHCP服务器处理408从可用的IP地址410或绑定的IP地址412选择一个IP地址。
如果无线客户机400先前已从DHCP服务器402接收了一个IP地址,则可以把这一IP地址再次提供给无线客户机400。DHCP服务器402检查绑定的IP地址412,以观察无线客户机400是否先前已从DHCP服务器402接收了一个IP地址。绑定的IP地址412是已经赋予客户机并且拥有尚未截止的租赁期的IP地址。当租赁期截止时,则把IP地址从绑定的IP地址412返回到无线IP地址410。通过DHCP提供414,把IP地址以及其它配置信息返回到无线客户机处理410。DHCP客户机处理404接收DHCP提供414,并等待,以能够绑定这一地址。当绑定了这一地址时,把该地址存储在绑定的IP地址412中。
另外,当接收到DHCP提供414时,DHCP客户机处理404检查日志416,并把该服务器和来自DHCP提供414的IP地址与最后使用的DHCP服务器和最后使用的IP地址加以比较。如果该提供是来自同一服务器的一个新IP地址,那么除在从DHCP服务器获取一个IP地址的处理中所正常执行的步骤外,不执行附加的步骤。如果IP地址是来自不同DHCP服务器的新地址,则DHCP客户机处理404等待,直至它能够绑定这一新地址。
在DHCP客户机处理404绑定一个新的地址之后,DHCP客户机处理404建造DHCP释放数据分组418,并把DHCP释放数据分组418发送到前一DHCP服务器,即DHCP服务器420。可以使用一个数据处理系统,例如使用数据处理系统200,实现DHCP服务器420。由DHCP服务器420中的DHCP服务器处理422接收DHCP释放数据分组418。响应于接收这一释放消息,如果对IP地址的租赁尚未到期,则从所绑定的IP地址424释放该IP地址。结果,将把这一IP地址返回到可用IP地址426,以释放这一地址,以分配给另一个客户机。
另外,除了使用一个IP地址外,如果还可使用一个名称访问无线客户机400,则把这一名称发送到DHCP服务器402,DHCP服务器402将把更新428发送到域名系统(DNS)服务器430。可以使用一个数据处理系统,例如使用图2中所示的数据处理系统200,实现域名系统服务器430。DNS服务器处理432从更新428获取名称和IP地址,并在DNS表项434中创建一个表项。
先前,在前一DHCP服务器,即,此例子中图2中的DHCP服务器释放DNS表项之前,将不去除这些DNS表项。通常,对于分配给无线客户机400的前一IP地址来说,在租赁时间截止之前,不会进行这一释放。在所描述的例子中,可以通过本发明的机制,从DNS表项中释放表项。
具体地讲,当DHCP服务器422接收到DHCP释放418时,生成更新436,并将其发送到DNS服务器处理432,以指示一个特定的名称和地址映射不再需要,可以从DNS表项434中去除。于是,以这一方式,本发明的机制允许改进的IP地址和DNS表项的管理,而不会出现减少IP地址租赁时间引起的问题和纠纷(complication)。
尽管把DHCP服务器和DNS系统服务器说明为独立的机器,但取决于具体的实现,实际上可以把DHCP服务器处理和DNS服务器处理定位在同一物理机器中。
现在转向图5,图5说明了根据本发明的一个优选实施例从一个DHCP服务器请求和管理IP地址的处理的流程图。可以在一个客户机中,例如在图4中的无线客户机400中,实现图5中所说明的处理。
该处理开始于请求一个IP地址(步骤500)。此后,从DHCP服务器接收一个提供(步骤502)。把IP地址和服务器与一个日志进行比较(步骤504)。这一日志包含前一IP地址和前一向该客户机提供IP地址的服务器。确定这一提供是否是一个来自不同服务器的新IP地址(步骤506)。如果该IP地址是一个来自不同服务器的新IP地址,则该处理等待,以绑定这一新IP地址(步骤508)。
接下来,确定是否已经绑定这一新IP地址(步骤510),如果还没有绑定该地址,则处理返回到步骤508。否则,创建一个DHCP释放数据分组(步骤512)。
然后,发送DHCP释放数据分组(步骤516),此后,该处理终止。这个DHCP释放数据分组使得向客户机提供IP地址的服务器从一组绑定或使用过的IP地址中释放该IP地址。回过头来参照步骤506,如果这一提供不是来自不同服务器的新IP地址,则处理终止。
因此,接下来该IP地址可用于重新分配。而且,如果已经为客户机创建了一个名称/地址映射,则DHCP服务器还将把一个更新发送到DNS服务器,以去除该表项。
因而,本发明的机制提供了一种该进的用于管理动态分配给客户机的IP地址的方法、装置、以及计算机指令。本发明的机制允许在租赁时间截止之前释放IP地址。请求IP地址的客户机将生成一个数据分组请求:如果提供给客户机的新地址来自不同的DHCP服务器,则释放老的IP地址。以这一方式,可以在一个DHCP服务器中更有效地管理IP地址,而不必请求对租赁期的粗调或微调。而且,这一机制还允许通过提供在DHCP服务器中提供更新处理来从DNS服务器中去除不需要的DNS表项。
重要的是,应注意:尽管在一个功能齐全(fully functioning)的数据处理系统场景中描述了本发明,但本领域中的普通熟练技术人员将会意识到,能够以指令的一种计算机可读介质的形式以及其它各种形式分布本发明的各个处理,并且还将会意识到,不管实际使用的信号承载介质的具体类型如何,本发明同等地适用于进行这一分布。计算机可读介质的例子包括可记录型介质,例如软盘、硬盘驱动器、RAM、CD-ROM、DVD-ROM;以及传输类型介质,例如数字和模拟通信链路;使用传输形式的有线或无线通信链路,例如射频和光波传输等。计算机可读介质可以呈编码的格式,在特定的数据处理系统中,为了实际使用,将对这些编码的格式进行解码。
在这一公开中,对本发明的描述仅仅是说明性和描述性的,并不是对本发明所公开形式的穷举,也不是对本发明公开形式的限制。本领域中的普通熟练技术人员应当意识到,可以对本发明进行多方面的修改与变更。之所以选择这一实施例并对其加以描述,是为了更好地解释本发明的原理、实际应用、以及使本领域中的普通熟练技术人员中的某些人员能够理解适合于所构思的具体应用的具有各种修改的不同实施例。
Claims (20)
1.一种在数据处理系统中用于管理网络地址的方法,该方法包括:
为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较;
如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包含前一网络地址;以及
把释放数据分组发送给前一服务器,其中,释放数据分组导致前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
2.如权利要求1所述的方法,其中,当前服务器和前一服务器为动态宿主机配置协议服务器。
3.如权利要求1所述的方法,还包括:
仅在已经把新网络地址绑定于数据处理系统之后,才启动创建步骤。
4.如权利要求1所述的方法,其中网络地址为因特网协议地址。
5.如权利要求1所述的方法,其中,释放数据分组导致前一服务器向一个域名服务器发送一个更新,以删除一个把前一网络地址映射到用于数据处理系统的一个名称的表项。
6.如权利要求1所述的方法,还包括:
把新网络地址和当前服务器的标识存储在一个日志中。
7.一种用于管理网络地址的数据处理系统,该数据处理系统包括:
一个总线系统;
一个通信单元,连接到该总线系统;
一个存储器,连接到该总线系统,其中,该存储器包括一组指令;以及
一个处理单元,连接到该总线系统,其中,该处理单元执行这组指令,以
为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较;如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包含前一网络地址;以及把释放数据分组发送给前一服务器,其中,释放数据分组导致前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
8.一种用于管理网络地址的数据处理系统,该数据处理系统包括:
比较装置,用于为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较;
创建装置,如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则用于创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包含前一网络地址;以及
发送装置,用于把释放数据分组发送给前一服务器,其中,释放数据分组导致前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
9.如权利要求8所述的数据处理系统,其中,当前服务器和前一服务器为动态宿主机配置协议服务器。
10.如权利要求8所述的数据处理系统,还包括:
启动装置,用于仅在已经把新网络地址绑定到数据处理系统之后,才启动创建装置。
11.如权利要求8所述的数据处理系统,其中网络地址为因特网协议地址。
12.如权利要求8所述的数据处理系统,其中,释放数据分组导致前一服务器向一个域名服务器发送一个更新,以删除把前一网络地址映射到数据处理系统的一个名称的表项。
13.如权利要求8所述的数据处理系统,还包括:
存储装置,用于把新网络地址和当前服务器的一个标识存储在一个日志中。
14.一种用于管理网络地址的计算机可读介质中的计算机程序产品,该计算机程序产品包括:
第一指令,用于为了标识数据处理系统,把一个从当前服务器所接收的网络地址与一个从前一服务器所接收的前一网络地址进行比较;
第二指令,如果所接收的网络地址是一个新的网络地址,并且前一服务器是一个不同于当前服务器的服务器,则用于创建一个释放数据分组,其中,释放数据分组包含前一网络地址;以及
第三指令,用于把释放数据分组发送给前一服务器,其中,释放数据分组导致前一服务器释放前一网络地址,以便重新使用。
15.如权利要求14所述的计算机程序产品,其中,当前服务器和前一服务器为动态宿主机配置协议服务器。
16.如权利要求14所述的计算机程序产品,还包括:
第四指令,用于仅在已经把新网络地址绑定到数据处理计算机程序产品之后,才启动创建装置。
17.如权利要求14所述的计算机程序产品,其中网络地址是一个因特网协议地址。
18.如权利要求14所述的计算机程序产品,其中,释放数据分组导致前一服务器向一个域名服务器发送一个更新,以删除把前一网络地址映射到数据处理系统的一个名称的表项。
19.如权利要求14所述的计算机程序产品,还包括:
第五指令,用于把新网络地址和当前服务器的一个标识存储在一个日志中。
20.如权利要求14所述的计算机程序产品,其中,域名服务器位于和前一服务器相同的数据处理系统上。
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