CN101227356A - 基于动态主机配置协议的网络接入方法、***和设备 - Google Patents
基于动态主机配置协议的网络接入方法、***和设备 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于动态主机配置协议的网络接入方法、***和设备，其中该方法包括：需要IP地址的客户端设备向网络广播包括其ID号的IP获取请求数据包；DHCP服务器收到所述IP获取请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包；所述客户端设备收到所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则所述客户端设备接收所述响应数据包提供的IP地址，并以该IP地址接入网络。本发明不仅缓解了DHCP服务器的工作量和避免过多的分配IP地址；同时还可以使DHCP客户端设备能够获取有效的IP地址，正常接入网络。
Description
技术领域
本发明涉及网络接入技术，尤其是涉及一种基于动态主机配置协议来获取有效IP地址的网络接入方法、***和设备。
背景技术
任何一台连接到因特网上的用户机，都需要配置IP地址、子网掩码、默认路由器的IP地址以及域名服务器的IP地址。目前宽带网络中参与网络接入的服务器是采用标准的动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)的DHCP服务器。在客户端进行网络接入时，首先由客户端用户向DHCP服务器发起DHCP过程与DHCP服务器进行交互，DHCP使用客户-服务器(Client-Server，C/S)方式，这种机制允许一台运行客户软件的计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。
以一台计算机为例。当计算机第一次接入一个网络时，由于其本身没有任何IP数据的设定，且会向网络广播一个发现报文(为DHCP DISCOVER的广播封包)，该计算机即成为网络中的DHCP服务器的客户端。网络中的DHCP服务器监听到发现报文后，首先会在数据库中查找该计算机的配置信息，若找到，则返回找到的信息；若找不到，则会从还没有租用的IP地址范围内，选择最前面的空置IP，连同其它TCP/IP设定，响应给客户端一个用于提供一个IP地址、并含有该IP租用期限信息的提供报文(为DHCP OFFER的广播封包)。并且，如果客户端收到一个网络内的多台DHCP服务器的响应，一般而言，客户端根据先到先用的原则，将最先收到的DHCP服务器提供的IP地址作为有效的IP地址保存起来以供自身使用。
然而，如图1所示，在一个IP网络中，当存在多个DHCP服务器和若干需要接入IP网络的客户端设备，且如果网络中存在一些无效的DHCP服务器，或者提供的IP地址不能正常接入某些网络服务的DHCP服务器，可能存在如下缺陷：
1、如果一个DHCP客户端设备在申请IP地址的过程中，得到的一个IP地址并不是其所期望的使用域范围内的IP地址，那么，该DHCP客户端设备就可能不能正常接入其期望的网络和享受相应的网络服务；
2、同时，提供IP地址的DHCP服务器也消耗了该使用域范围内的一个IP地址，导致了别的有需求的DHCP客户端设备申请不到有效的IP地址。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提出一种基于动态主机配置协议(DHCP)的网络接入方法、***和设备，以解决当网络中存在多个客户端设备、以及分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器的情况下，P客户端设备能够从有效的DHCP服务器中申请到有效的IP地址的技术问题。
为解决上述问题，本发明公开一种基于动态主机配置协议的网络接入方法，包括：
需要IP地址的客户端设备向网络广播包括其ID号的IP获取请求数据包；
DHCP服务器收到所述IP获取请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包；
所述客户端设备收到所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则所述客户端设备接收所述响应数据包提供的IP地址，并以该IP地址接入网络。
较优的，所述客户端设备接收所述响应数据包提供的IP地址的步骤包括：
所述客户端设备向所述DHCP服务器发送选择IP租用请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；
所述DHCP服务器收到所述选择IP租用请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则所述DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；
所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
较优的，所述IP获取请求数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP DISCOVER的IP租用请求报文；所述提供一个IP地址的响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP OFFER的IP租用提供报文。
较优的，所述选择IP租用请求数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP REQUEST的选择IP租用报文；所述IP租用确认的响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP ACK的IP租用确认报文。
较优的，所述判断客户端设备ID号和DHCP服务器ID号是否匹配的条件是用户同时在客户端设备和DHCP服务器中预先设置的两者ID号相匹配的先决条件；或是在客户端设备和DHCP服务器中同时存在的两者ID号相匹配的默认条件。
相应的，本发明公开一种基于动态主机配置协议的网络接入***，包括多个客户端设备和分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器；
所述客户端设备包括：
数据包生成单元，用于在向DHCP服务器申请一个IP地址时，生成与所述DHCP服务器进行信息交互且包含所述客户端设备ID号的数据包；
数据包发送单元，用于向网络广播一个包含所述客户端设备ID号的获取IP请求数据包；
数据包分析单元；用于收到ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配的一个DHCP服务器发出的且包括该DHCP服务器ID号的响应数据包之后，从该响应数据包提取DHCP服务器ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；
IP信息配置单元，用于当所述数据包分析单元判断所述响应数据包中DHCP服务器ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配时，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息并以该DHCP服务器提供的IP地址接入网络；
所述DHCP服务器用于收到所述客户端设备发出的所述IP获取请求数据包后，提取所述客户端设备的ID号并判断该ID号是否与协商的客户端设备ID号ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个用于提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包。
较优的，所述客户端设备还向所述DHCP服务器发送一个用于选择IP租用的请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；
所述DHCP服务器收到所述选择IP租用请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则所述DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；
所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
较优的，所述判断客户端设备ID号和DHCP服务器ID号是否匹配的条件是用户同时在客户端设备和DHCP服务器中预先设置的两者ID号相匹配的先决条件；或是在客户端设备和DHCP服务器中同时存在的两者ID号相匹配的默认条件。
另外，本发明还公开一种基于动态主机配置协议的网络接入设备，该网络中具有分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器，该接入设备包括：
数据包生成单元，用于在向DHCP服务器申请一个IP地址时，生成与所述DHCP服务器进行信息交互且包含所述接入设备ID号的数据包；
数据包发送单元，用于向网络广播一个包含所述接入设备ID号的获取IP请求数据包；
数据包分析单元，用于收到ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配的DHCP服务器发出的且包括该DHCP服务器ID号的响应数据包之后，从该响应数据包提取DHCP服务器ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；
IP信息配置单元，用于当所述数据包分析单元判断所述响应数据包中DHCP服务器ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配时，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息并以该DHCP服务器提供的IP地址接入网络。
较优的，所述数据包发送单元还向所述DHCP服务器发送一个包括所述客户端设备ID号且用于选择IP租用的请求数据包；
所述IP信息配置单元于所述数据包分析单元分析所述DHCP服务器向所述客户端设备发出包含所述DHCP服务器ID号且用于IP租用确认的响应数据包，确认该ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配后，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明能够解决当网络中存在多个DHCP客户端设备、以及分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器的情况下，DHCP客户端设备能够从有效的DHCP服务器中申请到有效的IP地址；且能够解决当网络中有多个DHCP客户机的时候，DHCP服务器只是给有效的客户机分配IP地址。因此，本发明不仅缓解了DHCP服务器的工作量和避免过多的分配IP地址；同时，本发明还可以使DHCP客户端设备能够获取有效的IP地址，正常接入网络。
附图说明
图1是现有IP网络的拓扑结构示意图。
图2是本发明一个较佳实施例的流程示意图。
图3是本发明一个较佳实施例的拓扑结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是，在一个网络中存在可分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器时，在DHCP服务器与DHCP客户端双方协商客户端ID号和服务器ID号相匹配的预设条件；当该网络环境中的DHCP客户端需要申请IP地址的时候，就在其发送的申请IP地址的数据包中将客户端ID号填充进指定的字段中；DHCP服务器收到来自网络中的任何一个申请IP地址的请求的时候，判断指定字段中是否存在有客户端ID号，如果不存在或者与双方协商的客户端ID号不匹配，则DHCP服务器不用响应这个请求；如果存在并且匹配，则DHCP服务器在指定字段中填充自身的ID号，并且响应这个请求，提供一个有效的IP地址给DHCP客户端；DHCP客户端发出申请后，可能收到多个DHCP服务器发送的提供IP地址的数据包，同样，DHCP客户端判断指定字段中是否有DHCP服务器ID号，如果不存在或者与双发协商的DHCP服务器ID号不匹配，则DHCP客户端不接受这个IP地址；如果存在并且匹配，则客户端接受该IP地址，并以该IP地址接入网络。
请参考图2所示。一个客户端设备请求获取IP地址后，并以该IP地址接入网络的典型过程如下：
步骤1：网络中一个需要获取IP地址的客户端设备，生成一个请求获取IP地址的请求数据包后向网络进行广播，该数据包中包括该客户端设备的ID号信息；并且，该数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP DISCOVER的IP租用请求报文。
步骤2：网络中存在的多台DHCP服务器均会收到客户端设备发出的请求数据包，每台DHCP服务器均会对数据包进行分析：提取其中包含的客户端设备的ID号，并判断该ID号是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配。
若两者不相匹配甚至所述请求数据包中根本不存在客户端设备ID号的信息，则该DHCP服务器对所述请求数据包不做任何响应。
步骤3：若步骤2判断两者ID号相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个用于提供IP地址、且包含该DHCP服务器ID号的响应数据包。该响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP OFFER的IP租用提供报文。
步骤4：所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；若两者ID号不相匹配，则丢弃所述响应数据包。
步骤5：若步骤2判断两者ID号相匹配，所述客户端设备向所述DHCP服务器发送选择IP租用请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；并且，所述选择IP租用请求数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP REQUEST的选择IP租用报文。
步骤6：所述DHCP服务器均会对所述选择IP租用请求数据包进行分析：，判断该数据包中的ID号是否与协商的客户端设备ID号相匹配。
若两者不相匹配甚至所述请求数据包中根本不存在所述客户端设备ID号的信息，则所述DHCP服务器对所述请求数据包不做任何响应。
步骤7：若步骤6判断两者ID号相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；且所述IP租用确认的响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCPACK的IP租用确认报文。
步骤8：所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配。
步骤9：若步骤8判断两者的ID号相匹配，则所述客户端设备使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
步骤10：所述客户端设备以所述DHCP服务器提供的IP地址，通过所述DHCP服务器接入网络。
另外，请参考图3所示。网络中每个接入网络的客户端设备都可以具有类似的结构，包括：
数据包生成单元，用于在向DHCP服务器申请一个IP地址时，生成与所述DHCP服务器进行信息交互且包含所述客户端设备ID号的数据包；
数据包发送单元，用于向网络广播一个包含所述客户端设备ID号的获取IP请求数据包；
数据包分析单元；用于收到ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配的DHCP服务器发出的且包括该DHCP服务器ID号的响应数据包之后，从该响应数据包提取DHCP服务器ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；
IP信息配置单元，用于当所述数据包分析单元判断所述响应数据包中DHCP服务器ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配时，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息并以该DHCP服务器提供的IP地址接入网络；
所述DHCP服务器用于收到所述客户端设备发出的所述IP获取请求数据包后，提取所述客户端设备的ID号并判断该ID号是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个用于提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包。
另外，所述客户端设备还向所述DHCP服务器发送一个用于选择IP租用的请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；
所述DHCP服务器收到所述选择IP租用请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则所述DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；
所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
并且，所述判断客户端设备ID号和DHCP服务器ID号是否匹配的条件是用户同时在客户端设备和DHCP服务器中预先设置的两者ID号相匹配的先决条件；或是在客户端设备和DHCP服务器中同时存在的两者ID号相匹配的默认条件。
在本发明中，所述DHCP服务器的改进之处主要在于：所述DHCP服务器只会对该数据包中包含了与协商的客户端设备ID号相匹配的数据包作出相应的响应；且所述DHCP服务器也会在相应的响应数据包中填入自身的ID号信息，并一起发送给响应的客户端设备。通过网络中DHCP服务器与客户端设备两者同时作了相应的改进，实现DHCP服务器只响应与协商的客户端设备ID号相匹配的客户端设备的信息，客户端设备也只采用与协商的DHCP服务器ID号相匹配的DHCP服务器提供的信息，以此实现一个客户端设备能够从网络中的一个有效的DHCP服务器中申请到有效的IP地址。
综上所述，本发明具有如下有益技术效果：
本发明能够解决当网络中存在多个DHCP客户端设备、以及分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器的情况下，DHCP客户端设备能够从有效的DHCP服务器中申请到有效的IP地址；且能够解决当网络中有多个DHCP客户机的时候，DHCP服务器只是给有效的客户机分配IP地址。因此，本发明不仅缓解了DHCP服务器的工作量和避免过多的分配IP地址；同时，本发明还可以使DHCP客户端设备能够获取有效的IP地址，正常接入网络。
Claims (10)
1.一种基于动态主机配置协议的网络接入方法，其特征在于，包括：
需要IP地址的客户端设备向网络广播包括其ID号的IP获取请求数据包；
DHCP服务器收到所述IP获取请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包；
所述客户端设备收到所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则所述客户端设备接收所述响应数据包提供的IP地址，并以该IP地址接入网络。
2.根据权利要求1所述的基于动态主机配置协议的网络接入方法，其特征在于，所述客户端设备接收所述响应数据包提供的IP地址的步骤包括：
所述客户端设备向所述DHCP服务器发送选择IP租用请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；
所述DHCP服务器收到所述选择IP租用请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则所述DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；
所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
3.根据权利要求1所述的基于动态主机配置协议的网络接入方法，其特征在于，所述IP获取请求数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP DISCOVER的IP租用请求报文；所述提供一个IP地址的响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP OFFER的IP租用提供报文。
4.根据权利要求2所述的基于动态主机配置协议的网络接入方法，其特征在于，所述选择IP租用请求数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP REQUEST的选择IP租用报文；所述IP租用确认的响应数据包的形式为基于DHCP协议的DHCP ACK的IP租用确认报文。
5.根据权利要求1至4任何一项所述的基于动态主机配置协议的网络接入方法，其特征在于，所述判断客户端设备ID号和DHCP服务器ID号是否匹配的条件是用户同时在客户端设备和DHCP服务器中预先设置的两者ID号相匹配的先决条件；或是在客户端设备和DHCP服务器中同时存在的两者ID号相匹配的默认条件。
6.一种基于动态主机配置协议的网络接入***，其特征在于，包括多个客户端设备和分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器；
所述客户端设备包括：
数据包生成单元，用于在向DHCP服务器申请一个IP地址时，生成与所述DHCP服务器进行信息交互且包含所述客户端设备ID号的数据包；
数据包发送单元，用于向网络广播一个包含所述客户端设备ID号的获取IP请求数据包；
数据包分析单元；用于收到ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配的一个DHCP服务器发出的且包括该DHCP服务器ID号的响应数据包之后，从该响应数据包提取DHCP服务器ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；
IP信息配置单元，用于当所述数据包分析单元判断所述响应数据包中DHCP服务器ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配时，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息并以该DHCP服务器提供的IP地址接入网络；
所述DHCP服务器用于收到所述客户端设备发出的所述IP获取请求数据包后，提取所述客户端设备的ID号并判断该ID号是否与协商的客户端设备ID号ID号相匹配，若相匹配，则该DHCP服务器向所述客户端设备发出一个用于提供IP地址、且包含DHCP服务器ID号的响应数据包。
7.根据权利要求6所述的基于动态主机配置协议的网络接入***，其特征在于，所述客户端设备还向所述DHCP服务器发送一个用于选择IP租用的请求数据包，该数据包包括所述客户端设备ID号的信息；
所述DHCP服务器收到所述选择IP租用请求数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的客户端设备ID号相匹配，若相匹配，则所述DHCP服务器向所述客户端设备发出IP租用确认的响应数据包，该响应数据包包含所述DHCP服务器ID号的信息；
所述客户端设备接收所述响应数据包后，提取其中的ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配，若相匹配，则使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
8.根据权利要求6所述的基于动态主机配置协议的网络接入***，其特征在于，所述判断客户端设备ID号和DHCP服务器ID号是否匹配的条件是用户同时在客户端设备和DHCP服务器中预先设置的两者ID号相匹配的先决条件；或是在客户端设备和DHCP服务器中同时存在的两者ID号相匹配的默认条件。
9.一种基于动态主机配置协议的网络接入设备，该网络中具有分别提供不同使用域范围内的IP地址的多台DHCP服务器，其特征在于，该接入设备包括：
数据包生成单元，用于在向DHCP服务器申请一个IP地址时，生成与所述DHCP服务器进行信息交互且包含所述接入设备ID号的数据包；
数据包发送单元，用于向网络广播一个包含所述接入设备ID号的获取IP请求数据包；
数据包分析单元，用于收到ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配的DHCP服务器发出的且包括该DHCP服务器ID号的响应数据包之后，从该响应数据包提取DHCP服务器ID号并判断是否与协商的DHCP服务器ID号相匹配；
IP信息配置单元，用于当所述数据包分析单元判断所述响应数据包中DHCP服务器ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配时，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息并以该DHCP服务器提供的IP地址接入网络。
10.根据权利要求9所述的基于动态主机配置协议的网络接入设备，其特征在于，所述数据包发送单元还向所述DHCP服务器发送一个包括所述客户端设备ID号且用于选择IP租用的请求数据包；
所述IP信息配置单元于所述数据包分析单元分析所述DHCP服务器向所述客户端设备发出包含所述DHCP服务器ID号且用于IP租用确认的响应数据包，确认该ID号与协商的DHCP服务器ID号相匹配后，使用所述响应数据包中的信息配置TCP/IP信息。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
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Open date: 20080723 |