CN103002064A - 一种释放地址的方法、用户节点及远程接入服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种释放地址的方法、用户节点及远程接入服务器，包括：用户节点在释放互联网协议版本6IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。本发明中用户节点在释放通过前缀生成的IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点，提高了计费的准确性，改善了用户感受，并且，在本地链路范围内起到了回收地址资源的功能，可以将用户释放的地址资源重新用于网络中。

Description

一种释放地址的方法、用户节点及远程接入服务器

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种释放地址的方法、用户节点及远程接入服务器。

背景技术

随着宽带技术的迅速发展以及宽带用户的迅速增长，互联网协议版本4(Intemet Protocol Version 4，简称为IPv4)地址空间的危机由来已久，这是导致互联网协议(Intemet Protocol，简称为IP)版本升级的主要动力。中国下一代互联网示范工程(CNGI项目)是国家级的战略项目，该项目的主要目标是以互联网协议版本6(Intemet Protocol Version 6，简称为IPv6)为核心，搭建下一代互联网的试验平台。此项目的启动标志了我国的IPv6进入了实质性发展阶段。各级运营商也正在加紧步伐部署V6网络，V6宽带接入网络已逐步进入试商用阶段。

IPv6基础协议的设计理念是希望V6网络能成为一个即插即用的接入网络，但是对于部分运营商而言，需要采用有状态(即动态地址分配)形式来管理地址，所以支持IPv6的动态主机配置协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol for IPv6，简称为DHCPv6)应运而生，导致在现有IPv6远程宽带接入网络拓扑环境中，邻居发现协议(Neighbor Discovery Protocol，简称为NDP)协议中的无状态地址自动配置(Stateless Address Auto configuration，简称为SLAAC)功能与DHCPv6协议地址分配功能共存。

现今，流行的宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，简称为BRAS)路由器设备提供的典型的IPv6接入用户类型有：IPHOST(静态专线)用户、DCHPv6用户和SLAAC用户。对于链路方式的不同，DHCPv6用户与SLAAC用户可以分为以太链网链路用户和以太网上的点对点协议(Point-to-point Protocol Over Ethemet，简称为PPPoE)链路用户。

特别在IPv6组网中，多宿主主机变成日益重要的应用场景。一个主机除了一个有线的网络连接(例如以太网)，还可能有一个或者更多的无线连接，例如，蓝牙和802.11协议等。一个主机除了与物理链路连接，也可能与虚拟网络或者隧道网络连接。例如，一个主机除了直连到公共因特网，还可能连接到一个隧道私有共有网络。对于IPv6过渡场景很可能会增加一条隧道链路，例如，主机们可能与6to4隧道(RFC3056)或者一个配置隧道(RFC2893)网络相连接。

而在BRAS路由器设备的实际应用中，经常使用的是NDP协议的SLAAC功能或者DHCPv6协议地址分配功能给用户分配前缀，而触发用户根据前缀生成IPv6地址。新用户生成的地址将会在本地链路范围内进行重复地址检测(Duplicate Address Detection，简称为DAD)，即在本地链路范围内组播DAD报文(图1所示为DAD报文的封装格式)，等待是否有回复。当本地链路上已经有此地址在线时，则使用此地址的用户将回复邻居通告(NeighborAdvertise，简称为NA)报文给后生成此地址的新用户(图2所示为NA报文的封装格式)，告知其此地址不能被使用，因为此地址已经在本地链路范围内有节点正在使用。此时发出DAD报文并收到邻居节点回复的NA报文的新用户则需要将自身生成的地址打上重复标记，等待人工重新手动配置。如果新用户进行了规定次数(注：DAD检测默认次数根据设备差异而各有不同，必须大于一次，一般检测三次，每次间隔时间为一秒)的DAD检测后，仍然没有收到本地链路范围内其他节点回复的NA报文，则证明此地址在本地链路范围内无冲突，即新用户可以正常使用此地址。在新用户根据BRAS路由器设备分配的前缀生成地址的过程中，新用户支持一个前缀一次生成多个地址也支持多次生成一个或者多个地址，同样支持手动配置一个或者多个地址。

如上描述的环境，在BRAS路由器设备的IPv6用户接入时属于普遍现象，特别是在前缀共享的应用场景中。而前缀共享的场景可以描述为BRAS路由器设备给多个用户分配同一个前缀的应用场景。这样的协议内容给BRAS路由器设备的用户管理带来了很大的考验和难度。当用户生成一个或者多个地址时，在后生成地址的用户收到对于该地址的NA报文后，即使正在使用该地址的用户释放地址后，后生成地址的用户也不会对该地址再次进行DAD检测并启动该地址，导致地址资源的浪费；此外，在用户释放地址后，BRAS路由器设备仍然会对用户进行计费，导致对用户的错误计费，增加了用户的不合理支出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种释放地址的方法及装置，能够避免地址资源的浪费及对用户的错误计费。

为解决上述技术问题，本发明的一种释放地址的方法，包括：

用户节点在释放互联网协议版本6IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。

进一步地，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点，包括：

所述用户节点向本地链路范围内的节点发送邻居通告NA报文，将所述释放的IPv6地址携带在所述NA报文的目的地址字段，通过所述NA报文的代码CODE字段向本地链路范围内的节点指示所述目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址。

进一步地，还包括：

所述本地链路范围内的节点包括宽带远程接入服务器BRAS；

所述BRAS在接收到所述NA报文，根据所述NA报文的CODE字段判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，停止对所述用户节点的计费操作。

进一步地，还包括：

所述本地链路范围内的节点包括所述用户节点的邻居用户节点；

所述用户节点的邻居用户节点在接收到所述NA报文，根据所述NA报文的CODE字段判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，在已将所述用户节点释放的IPv6地址设置为重复地址的情况下，重设所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

进一步地，还包括：

所述BRAS在判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，设置所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

进一步地，一种用户节点，包括：地址释放单元和释放通知单元，其中：

所述地址释放单元，用于释放互联网协议版本6IPv6地址；

所述释放通知单元，用于在所述地址释放单元释放IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。

进一步地，所述释放通知单元，具体用于向本地链路范围内的节点发送邻居通告NA报文，将所述释放的IPv6地址携带在所述NA报文的目的地址字段，通过所述NA报文的代码CODE字段向本地链路范围内的节点指示所述目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址。

进一步地，一种远程接入服务器，包括：接收单元、判断单元和计费单元，其中：

所述接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

所述判断单元，用于在所述接收单元接收到所述NA报文后，根据所述NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为所述用户节点释放的IPv6地址；

所述计费单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，停止对发送所述NA报文的用户节点的计费操作。

进一步地，还包括地址维护单元，其中：

所述地址维护单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，设置所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

进一步地，一种用户节点，包括：接收单元、判断单元和地址生成单元，其中：

所述接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

所述判断单元，用于在所述接收单元接收到所述NA报文后，根据所述NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为所述用户节点释放的IPv6地址；

所述地址生成单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，并在已将所述用户节点释放的IPv6地址设置为重复地址的情况下，重设所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

综上所述，本发明中用户节点在释放通过前缀生成的IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点，提高了计费的准确性，改善了用户感受，并且，在本地链路范围内起到了回收地址资源的功能，可以将用户释放的地址资源重新用于网络中。

附图说明

图1是现有技术的DAD报文的封装格式示意图；

图2是现有技术的NA报文的封装格式示意图；

图3是本实施方式应用的网络的拓扑组网示意图；

图4是本实施方式的释放地址的方法的流程图；

图5是本实施方式的一种用户节点的架构图；

图6是本实施方式的远程接入服务器的架构图；

图7是本实施方式的另一种用户节点的架构图。

具体实施方式

本实施方式中在考虑到当有用户(用户节点)释放了自己生成的IPv6地址或者人工手动配置的地址时，不会在本地链路范围内通告其释放的地址。这样BRAS无法知晓用户已经释放了正在使用地址而会继续为此用户计费，其他用户也无法不知晓原先与此用户冲突的地址可以进行DAD检测并可以重新启用。

针对BRAS设备在用户释放地址后仍然为用户计费，造成误计费的问题以及后生成地址的用户不会尝试使用该地址，造成地址资源浪费的问题，本实施方式中用户节点在释放地址时发送邻居通告报文给本地链路范围内的各节点，包括BRAS和其他邻居用户节点，当用户节点主动释放某一IPv6地址时，需要组播NA报文，该NA报文的字段中扩展了原有的代码(即CODE)字段，通过CODE字段向本地链路范围内的节点指示目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址，目的地址字段携带释放的IPv6地址；收到CODE字段被扩展的NA报文后，BRAS对上述用户执行相应的停止计费；其他存在冲突地址的邻居用户节点执行被释放地址的再启用等操作。

上述NA报文的字段中的代码CODE字段扩展内容包括：CODE字段为1时，表示发送的邻居通告报文是向本地链路范围内的各个节点指示报文中的目的地址字段中的IPv6地址是释放的地址。

当BRAS收到一个目的地址字段携带IPv6地址、并由节点组播的NA报文时，如果CODE字段为1，则表示某邻居用户节点要释放NA报文中的目的地址字段内的IPv6地址，BRAS需要停止针对此地址的计费操作等。

当其他用户节点或者BRAS收到一个目的地址字段携带IPv6地址、并由节点组播的NA报文时，如果CODE字段为1，则表示有邻居用户节点释放了NA报文中的目的地址字段内的IPv6地址，则其他邻居用户节点或者BRAS可以使用此地址，将该地址重设为能够使用的地址。

BRAS设备或其他邻居节点在使用某用户节点释放的地址前，同样进行DAD检测，由于本地链路中的用户已经释放了此地址，则DAD检测有可能会成功(即无冲突地址存在)。此地址可以重新应用于其他用户节点或者BRAS设备。如果在进行DAD检测时，还出现不成功的情况，则表示此地址在链路中还是存在冲突情况，不能重新应用于其他用户或者BRAS设备。

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图3为网络拓扑组网示意图，图4为释放地址的方法的流程图，请参考图3和图4，本实施方式的释放地址的方法，包括：

SS1：当BRAS分配用户1前缀100：：/64时，用户1生成一个IPv6地址为100：：1/128，此时假设BRAS的地址为100：：1234/128不与用户1冲突，此时用户2未在链路上，则用户1生成的地址在本地链路范围内不存在与其冲突的地址，则DAD检测成功用户1正常使用地址100：：1/128；

SS2：当用户2后续向BRAS请求前缀时，BRAS同样也给用户2分配了100：：/64的前缀，此时用户2根据前缀生成的地址也为100：：1/128，用户2向本地链路范围内组播发送DAD报文，检测用户2是否可以使用100：：1/128这个地址，由于用户1在使用该地址，用户2设置100：：1/128为重复地址；

如果CPE设备为普通交换设备，则BRAS设备与用户1都可以直接收到DAD报文。用户1收到此DAD报文时，发现DAD报文中目的地址字段的内容与自身节点的地址相同，则回复NA报文(CODE字段为0的普通NA报文，非本文扩展后的NA报文)给用户2告知其生成的地址已经在本地链路范围内有节点正在使用。此时用户2将100：：1/128这个地址置为重复地址，并不使用此地址进行网络通讯；

如果CPE为特殊的路由设备(即不容许用户之间进行报文互通)，则BRAS需要开启DAD代理功能，BRAS代理用户1的重复地址检测。这种情况下，用户1收不到用户2发送的DAD报文，而BRAS可以收到用户2的DAD报文，BRAS查找到开启了DAD代理功能，并且知道用户1已经使用了此地址，则BRAS发送NA报文给用户2告知其生成的地址已经在本地链路范围内有节点正在使用。此时用户2将100：：1/128这个地址置为重复地址，并不使用此地址进行网络通讯。

SS3：当用户1释放地址时，需要发送NA报文，NA报文的目的地址字段为释放的IPV6地址，此报文的CODE字段填写为1；

SS4：当BRAS设备收到此NA报文，即表明用户1释放了100：：1/128这个地址，此时BRAS对用户1的100：：1/128地址停止计费；

如果CPE是普通的交换设备，则用户2可以直接收到此种NA报文；如果CPE为特殊的路由设备，则BRAS需要开启DAD代理功能，当BRAS收到此NA报文时，需要进行本地链路范围内的转发，转发到其他用户节点上，此时用户2还是可以收到此种NA报文。

SS5：当用户2收到NA报文时，得知本地链路范围内已经将100：：1/128这个地址释放，其之前生成的未能使用的100：：1/128这个地址可以重新进行DAD检测，重设地址为能够使用的地址，进行DAD检测，在检测成功后使用此地址访问网络；

SS6：BRAS收到用户2的DAD报文，得知用户2现在使用此地址时，开始对用户2的100：：1/128这个地址进行计费操作。

从以上的描述中可以看出，本实施方式能够使得BRAS有效管理IPv6地址，并且对根据前缀生成的地址的释放和回收的问题提出了解决方案。

如图5所示，本事方式还提供了一种用户节点，包括：地址释放单元和释放通知单元，其中：

地址释放单元，用于释放互联网协议版本6IPv6地址；

释放通知单元，用于在地址释放单元释放IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。

释放通知单元，具体用于向本地链路范围内的节点发送邻居通告NA报文，将释放的IPv6地址携带在NA报文的目的地址字段，通过NA报文的代码CODE字段向本地链路范围内的节点指示目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址。

如图6所示，本实施方式还提供了一种远程接入服务器，包括：接收单元、判断单元和计费单元，其中：

接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

判断单元，用于在接收单元接收到NA报文后，根据NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为用户节点释放的IPv6地址；

计费单元，用于在判断单元判断NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为用户节点释放的IPv6地址时，停止对发送NA报文的用户节点的计费操作。

远程接入服务器还包括地址维护单元，其中：

地址维护单元，用于在判断单元判断NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为用户节点释放的IPv6地址时，设置用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

如图7所示，本实施方式提供的另一种用户节点，包括：接收单元、判断单元和地址生成单元，其中：

接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

判断单元，用于在接收单元接收到NA报文后，根据NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为用户节点释放的IPv6地址；

地址生成单元，用于在判断单元判断NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为用户节点释放的IPv6地址时，并在已将用户节点释放的IPv6地址设置为重复地址的情况下，重设用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种释放地址的方法，包括：

用户节点在释放互联网协议版本6IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点，包括：

所述用户节点向本地链路范围内的节点发送邻居通告NA报文，将所述释放的IPv6地址携带在所述NA报文的目的地址字段，通过所述NA报文的代码CODE字段向本地链路范围内的节点指示所述目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述本地链路范围内的节点包括宽带远程接入服务器BRAS；

所述BRAS在接收到所述NA报文，根据所述NA报文的CODE字段判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，停止对所述用户节点的计费操作。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述本地链路范围内的节点包括所述用户节点的邻居用户节点；

所述用户节点的邻居用户节点在接收到所述NA报文，根据所述NA报文的CODE字段判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，在已将所述用户节点释放的IPv6地址设置为重复地址的情况下，重设所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述BRAS在判断目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址后，设置所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

6.一种用户节点，包括：地址释放单元和释放通知单元，其中：

所述地址释放单元，用于释放互联网协议版本6IPv6地址；

所述释放通知单元，用于在所述地址释放单元释放IPv6地址时，将释放的IPv6地址通知给本地链路范围内的节点。

7.如权利要求6所述的用户节点，其特征在于：

所述释放通知单元，具体用于向本地链路范围内的节点发送邻居通告NA报文，将所述释放的IPv6地址携带在所述NA报文的目的地址字段，通过所述NA报文的代码CODE字段向本地链路范围内的节点指示所述目的地址字段中的IPv6地址为释放的IPv6地址。

8.一种远程接入服务器，包括：接收单元、判断单元和计费单元，其中：

所述接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

所述判断单元，用于在所述接收单元接收到所述NA报文后，根据所述NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为所述用户节点释放的IPv6地址；

所述计费单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，停止对发送所述NA报文的用户节点的计费操作。

9.如权利要求8所述的远程接入服务器，其特征在于，还包括地址维护单元，其中：

所述地址维护单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，设置所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

10.一种用户节点，包括：接收单元、判断单元和地址生成单元，其中：

所述接收单元，用于接收邻居通告NA报文；

所述判断单元，用于在所述接收单元接收到所述NA报文后，根据所述NA报文的代码CODE字段判断目的地址字段中的互联网协议版本6IPv6地址是否为所述用户节点释放的IPv6地址；

所述地址生成单元，用于在所述判断单元判断所述NA报文的目的地址字段中的IPv6地址为所述用户节点释放的IPv6地址时，并在已将所述用户节点释放的IPv6地址设置为重复地址的情况下，重设所述用户节点释放的IPv6地址为能够使用的地址。

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