JP3654554B2 - ネットワークシステム及びdhcpサーバ選択方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバでIP(Internet Protocol )アドレスを管理するネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法に関し、特に、2以上のDHCPサーバが存在する場合に、各クライアントがそれぞれ所定のDHCPサーバを選択し、もってIPアドレスの管理を容易にするネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、DHCPサーバをネットワーク上に設け、クライアントのネットワーク機器が起動するときに、このDHCPサーバからIPアドレスの使用権を動的に取得するネットワークシステムが知られている。
【0003】
このDHCPサーバは、IAB(Internet Architecture Board )の標準勧告文書RFC(Request For Comment )1531に規定される仕様に従って、IPアドレスを各クライアントに動的に付与するサーバである。
【0004】
かかるシステムでは、IPアドレスを個々のネットワーク機器に設定する必要がなく、動作している機器にのみIPアドレスが割り付けられるため、IPアドレスを効率良く使用し、ネットワーク管理を簡便に行えるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このRFC1531では、複数のDHCPサーバがネットワークに加入する場合に、各クライアントがいずれのDHCPサーバを選択するかを規定していない。
【0006】
このため、ネットワークに複数のDHCPサーバが存在する場合に、実際にクライアントを起動するまでは、該クライアントがいずれのDHCPサーバからIPアドレスを取得するかは分からない。
【0007】
その結果、各DHCPサーバの管理者が異なるような場合には、IPアドレスの管理が複雑なものとなり、IPアドレスの管理を容易にするDHCPの利点を活かすことができなくなる。
【0008】
例えば、オフィスの各階にそれぞれ配設したLANをIPルータを介して連接し、各LANごとにネットワーク管理者及びDHCPサーバを設けた場合に、各DHCPサーバが階を問わずにIPアドレスを付与することとすると、IPアドレスの管理が複雑になる。
【0009】
このため、2以上のDHCPサーバがネットワークに加入する場合に、各クライアントがIPアドレスを取得するDHCPサーバをいかにして特定し、IPアドレスの管理を容易にするかが重要な課題となっている。
【0010】
なお、DHCPサーバ側に所掌クライアントの管理能力を付与することとすると、新たに所掌クライアントの登録及び更新作業を要し、各ネットワーク管理者の負担が増加するため適切ではない。
【0011】
そこで、本発明では、上記課題を解決して、2以上のDHCPサーバが存在する場合に、各クライアントがそれぞれ所定のDHCPサーバを選択し、もってIPアドレスの管理を容易にすることができるネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するため、第1の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおいて、各クライアントは、所定の基準アドレスを記憶する記憶手段と、前記複数のDHCPサーバからそれぞれ取得したIPアドレスと、前記記憶手段に記憶した基準アドレスとに基づいて、所定のDHCPサーバを選択する選択手段とを具備するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0013】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0014】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0015】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0016】
また、第2の発明は、上記第1の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスと各IPアドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0017】
また、第3の発明は、上記第2の発明において、前記記憶手段が、前記所定のDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレスとして記憶するよう構成したので、所望のDHCPサーバが確実に選択することができる。
【0018】
また、第4の発明は、上記第2の発明において、前記複数のDHTPサーバにそれぞれ配当するアドレス領域間に所定のギャップを設け、前記記憶手段は、前回付与されたIPアドレスを基準アドレスとして記憶するよう構成したので、DHCPサーバに連続したアドレス領域を配当できない場合であっても、所望のDHCPサーバを確実に選択することができる。
【0019】
また、第5の発明は、上記第2乃至第4の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスがなすビット列と、各IPアドレスがそれぞれなすビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0020】
また、第6の発明は、上記第2乃至第4の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスの所定の場所に位置するビット列と、各IPアドレスの所定の場所に位置するビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0021】
また、第7の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、各クライアントは、前記複数のDHCPサーバからそれぞれIPアドレスと取得し、取得した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0022】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0023】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0024】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0025】
また、第8の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、各クライアントは、前記複数のDHCPサーバにそれぞれディスカバーパケットをブロードキャストし、該ブロードキャストパケットに応答して返送されるオファーパケットからIPアドレスを切り出し、切り出した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択し、選択したDHCPサーバにリクエストパケットを送信して当該IPアドレスの使用権を申請し、該DHCPサーバから返送されるアックパケットを受領するよう構成したので、RFC1531に規定される仕様に従って、所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0027】
図2は、本実施の形態で用いるネットワークシステムの全体構成を示す図である。
【0028】
図2に示すように、このネットワークシステムは、DHCPサーバ11及びクライアント12〜14が接続されたローカルエリアネットワーク(LAN)1と、DHCPサーバ21及びクライアント22〜24が接続されたLAN2とをブリッジ3を介して接続したネットワークシステムである。また、LAN2は、IPルータ4を介してパケット交換網5に接続されている。
【0029】
LAN1及び2は、TCP/IP通信を行うイーサネット(Ethernet)であり、IPアドレスによってIPインターネットワークにつながれた多くのノードの中から特定の1台を区別する。
【0030】
ブリッジ3は、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルの第2層(データリンク層)で動作する機器であり、IPルータ4は、OSI参照モデルの第3層(ネットワーク層)レベルで動作する機器である。
【0031】
DHCPサーバ11及び21は、各クライアント12〜14及び22〜24(以下「クライアント」と総称する。)の要求に応答して、IPアドレスを動的に付与するサーバである。
【0032】
具体的には、いずれかのクライアントからディスカバー(Discover)パケットを受信したならば、あらかじめ割り当てられた所定のアドレス領域の中から、該クライアントに付与するIPアドレスを決定し、決定したIPアドレスを含むオファー(Offer )パケットを返送する。
【0033】
そして、クライアントからリクエスト(Request )パケットを用いて当該IPアドレスの使用権の申請を受けたならば、アック(Ack )パケットを返送して申請を了承する。
【0034】
ここで、DHCPサーバ11は、基本的には、クライアント12〜14のみならずクライアント22〜24に対してもIPアドレスを付与することができ、また、DHCPサーバ21は、クライアント22〜24のみならずクライアント12〜14に対してもIPアドレスを付与することができる。
【0035】
しかしながら、複数のDHCPサーバが共通のクライアントにIPアドレスを付与することとすると、IPアドレスの管理が複雑なものとなり、管理上妥当ではない。
【0036】
そこで、本実施の形態では、各クライアントにサーバ選択機構を設け、各クライアントが常に所定のDHCPサーバを選択するよう構成している。なお、本実施の形態では、クライアント12〜14についてはDHCPサーバ11からIPアドレスの提供を受け、クライアント22〜24についてはDHCPサーバ21からIPアドレスの提供を受けるものとする。
【0037】
次に、図2に示すクライアントの細部構成について具体的に説明する。ここでは、クライアント12を例に挙げ、その構成を説明することとする。
【0038】
図1は、図2に示すクライアント12の細部構成を示す機能ブロック図である。
【0039】
同図に示すように、クライアント12は、インターフェース部(I/F部)12aと、入力部12bと、表示部12cと、制御部12dと、通信処理部12eと、記憶部12fと、選択部12gとを有する。
【0040】
I/F部12aは、LAN1との間の通信インターフェースを司る処理部であり、具体的には、LAN1からパケットを受信したならば、当該パケットを通信処理部12e又は制御部12dに出力し、また、通信処理部12e又は制御部12dから送信パケットを受け取ると、当該送信パケットに所定のヘッダ等を付加してLAN1に出力する。
【0041】
入力部12bは、キーボード及びマウス等からなる入力デバイスであり、表示部12cは、ディスプレイ又は液晶パネル等からなる表示デバイスである。
【0042】
なお、入力部12b及び表示部12cに関しては、I/F部12aを介してネットワーク経由で他のクライアントの入力デバイスや表示デバイスを使用することもできる。
【0043】
制御部12dは、クライアント12全体を制御する制御部であり、具体的には、記憶部12fへの基準アドレスの格納及び読み出し、通信処理部12eへのIPアドレスの取得指示、選択部12gへのDHCPサーバの選択指示等を行う。
【0044】
通信処理部12eは、RFC1531に規定される仕様に従って各種パケットの送受信処理を行う処理部であり、具体的には、ディスカバーパケットのブロードキャスト、オファーパケットの受信並びにIPアドレスの抽出、リクエストパケットのブロードキャスト及びアックパケットの受信等を行う。
【0045】
記憶部12fは、各IPアドレスの比較の対象となる基準アドレスを記憶する記憶部である。
【0046】
ここで、この基準アドレスとは、選択すべきDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値であり、例えばDHCPサーバ11を常に選択したい場合には、図3に示すように、DHCPサーバ11の配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレス31とする。
【0047】
このように、中央値を基準アドレスとする理由は、DHCPサーバ11から付与されるIPアドレス32と基準アドレス31との差が、DHCPサーバ21から付与されるIPアドレス33と基準アドレス31との差よりも常に小さくするためである。
【0048】
選択部12gは、DHCPサーバ11及び21からそれぞれ受け取ったIPアドレス32及び33と、記憶部12fに記憶した基準アドレス31とに基づいて、IPアドレスの使用許可を受けるDHCPサーバを選択する処理部である。
【0049】
具体的には、この選択部12gでは、基準アドレス31、IPアドレス32及びIPアドレス33を10進数表現した場合の数値間の差を減算により求め、求めた差の絶対値を距離として算出し、算出した距離が小さなIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する。
【0050】
ただし、各IPアドレスをガロア体GF(2)上の符号語とみなし、各IPアドレスと基準アドレスとのハミング距離を算出し、算出したハミング距離の小さなDHCPサーバを選択することもできる。
【0051】
例えば、図3に示す場合には、IPアドレス32と基準アドレス31との間の距離が、IPアドレス33と基準アドレス31との間の距離よりも常に短くなることが明白であるため、クライアント12は、常にDHCPサーバ11を選択することになる。
【0052】
なお、ここではIPアドレスの構成ビット全体についての距離を算出することとしたが、例えばIPアドレスの特定ビットのみが異なるようにIPアドレスが付与される場合には、該特定ビットについてのみ差分を比較すれば良い。
【0053】
上記構成を有するクライアント12を用いることにより、該クライアント12は、たとえLAN2上に接続されたとしても、常にDHCPサーバ11からIPアドレスを取得するよう構成することが可能となる。
【0054】
次に、上記クライアントとDHCPサーバ間で授受されるパケットのフォーマットについて説明する。
【0055】
図4は、図1に示すクライアント12がDHCPサーバとの間で授受するパケットフォーマットを示す図である。具体的には、ディスカバーパケット、オファーパケット、リクエストパケット及びアックパケットが下記に示すパケットフォーマットを有することになる。
【0056】
同図に示すように、このパケットフォーマットは、メッセージのタイプを示すopフィールド41、MAC層のタイプARPと同じhtypeフィールド42、ハードウエアアドレスの種類を示すhlenフィールド43、リレーエージェントの場合に使用するhopsフィールド44及びトランザクションID用のxidフィールド45等からなる。かかるパケットフォーマットは、RFC1531に規定されているので、その詳細な説明は省略する。なお、DHCPサーバが返送するIPアドレスは、optionフィールド47に格納される。
【0057】
次に、図1に示すクライアント12がIPアドレスを取得するまでの手順について説明する。
【0058】
図5は、図1に示すクライアント12がIPアドレスを取得するまでの手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、DHCPサーバ11を選択する場合を示している。
【0059】
同図に示すように、まず最初に、クライアント12がディスカバーパケットをブロードキャストすると(ステップ501)、DHCPサーバ11及び21が該ディスカバーパケットをそれぞれ受信する(ステップ502)。
【0060】
次に、DHCPサーバ11及び21は、それぞれクライアント12に配当するIPアドレスを決定し、該IPアドレスを有するオファーパケットをクライアント12に送信する(ステップ503)。
【0061】
そして、クライアント12が各オファーパケットを受信したならば(ステップ504)、各オファーパケットからそれぞれIPアドレスを抽出し、各IPアドレスと記憶部12fに記憶した基準アドレスとを用いて、IPアドレスを取得するDHCPサーバを選択処理する(ステップ505)。
【0062】
そして、クライアント12がDHCPサーバ11を選択したならば、該クライアント12は、ネットワーク上にリクエストパケットをブロードキャストし、DHCPサーバ11に対して使用権の申請を行う(ステップ506)。
【0063】
そして、DHCPサーバ21が該リクエストパケットを受信すると(ステップ507)、自所宛のIPアドレスの要求ではないために処理を終了する。
【0064】
一方、DHCPサーバ11では、リクエストパケットを受信したならば(ステップ507)、自所宛のIPアドレスの要求であるので申請許可を意味するアックパケットをクライアント12に返送する(ステップ508)。
【0065】
そして、クライアント12が該アックパケットを受信したならば(ステップ509)、DHCPサーバ11から付与されたIPアドレスを使用すべきIPアドレスとして設定して(ステップ510)、処理を終了する。
【0066】
なお、ここでは説明な説明を省略するが、クライアント12は、このIPアドレスを用いて、他のクライアント又はインターネット上の各種ノードとのデータ通信等を行うことになる。
【0067】
次に、図5のステップ505に示すサーバ選択処理についてさらに詳細に説明する。
【0068】
図6は、図5のステップ505に示すサーバ選択処理手順を示すフローチャートである。
【0069】
同図に示すように、クライアント12は、DHCPサーバ11及び21がそれぞれ返送したオファーパケットからIPアドレスを抽出した後(ステップ601)、記憶部12fに記憶した基準アドレスを読み出す(ステップ602)。
【0070】
そして、各IPアドレスと基準アドレスとの差分を算定し(ステップ603)、この差分が最小となるDHCPサーバを選択する(ステップ604)。
【0071】
このように、図5及び図6に示す一連の処理を行うことにより、クライアント12は、常にDHCPサーバ11からIPアドレスを取得することができる。
【0072】
ところで、上記一連の説明では、選択すべきDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレスとすることとしたが、クライアントが前回使用したIPアドレスを基準アドレスとすることもできる。
【0073】
図7は、前回使用したIPアドレスを基準アドレスとした場合における基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図である。
【0074】
同図に示すように、前回使用したIPアドレスを基準アドレスとする場合には、基準アドレス71自体が、DHCPサーバ11のアドレス領域内でその都度変動する。
【0075】
しかしながら、DHCPサーバ11に配当するアドレス領域と、DHCPサーバ21に配当するアドレス領域との間に所定のギャップ74を設けることにより、DHCPサーバ11が付与するIPアドレス72と基準アドレス71との差分が、DHCPサーバ21が付与するIPアドレス73と基準アドレス71との差分よりも常に小さくすることができる。
【0076】
このため、かかる前回使用したIPアドレスを基準アドレス71として記憶部12fに記憶することもできる。ただし、かかる場合には、IPアドレスの配当を受けるたびに、制御部12dが記憶部12fに記憶する基準アドレスを更新する必要が生ずる。
【0077】
上述してきたように、本実施の形態では、各クライアントが記憶部12fに基準アドレスを記憶しておき、DHCPサーバ11及び21からIPアドレスを受け付けたならば、各IPアドレスと基準アドレスとの差分をそれぞれ求め、この差分が最小となるDHCPサーバを選択して、選択したDHCPサーバにIPアドレスの使用権を申請するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0078】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0079】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0080】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0081】
なお、本実施の形態では、DHCPサーバを2台設けた場合を示すこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、3台以上設ける場合に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるクライアントの細部構成を示す機能ブロック図。
【図2】本実施の形態で用いるネットワークシステムの全体構成を示す図。
【図3】基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図。
【図4】図1に示すクライアントがDHCPサーバとの間で授受するパケットフォーマットを示す図。
【図5】図1に示すクライアントがIPアドレスを取得するまでの手順を示すフローチャート。
【図6】図5に示すサーバ選択処理手順を示すフローチャート。
【図7】前回使用したIPアドレスを基準アドレスとした場合における基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図。
【符号の説明】
1,2…LAN、 3…ブリッジ、 4…IPルータ、
5…パケット交換網、 11,21…DHCPサーバ、
12,13,14,22,23,24…クライアント、
12a…I/F部、 12b…入力部、 12c…表示部、
12d…制御部、 12e…通信処理部、 12f…記憶部、
12g…選択部、 31,71…基準アドレス、
32,33,72,73…IPアドレス、 74…ギャップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバでIP(Internet Protocol )アドレスを管理するネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法に関し、特に、2以上のDHCPサーバが存在する場合に、各クライアントがそれぞれ所定のDHCPサーバを選択し、もってIPアドレスの管理を容易にするネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、DHCPサーバをネットワーク上に設け、クライアントのネットワーク機器が起動するときに、このDHCPサーバからIPアドレスの使用権を動的に取得するネットワークシステムが知られている。
【0003】
このDHCPサーバは、IAB(Internet Architecture Board )の標準勧告文書RFC(Request For Comment )1531に規定される仕様に従って、IPアドレスを各クライアントに動的に付与するサーバである。
【0004】
かかるシステムでは、IPアドレスを個々のネットワーク機器に設定する必要がなく、動作している機器にのみIPアドレスが割り付けられるため、IPアドレスを効率良く使用し、ネットワーク管理を簡便に行えるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このRFC1531では、複数のDHCPサーバがネットワークに加入する場合に、各クライアントがいずれのDHCPサーバを選択するかを規定していない。
【0006】
このため、ネットワークに複数のDHCPサーバが存在する場合に、実際にクライアントを起動するまでは、該クライアントがいずれのDHCPサーバからIPアドレスを取得するかは分からない。
【0007】
その結果、各DHCPサーバの管理者が異なるような場合には、IPアドレスの管理が複雑なものとなり、IPアドレスの管理を容易にするDHCPの利点を活かすことができなくなる。
【0008】
例えば、オフィスの各階にそれぞれ配設したLANをIPルータを介して連接し、各LANごとにネットワーク管理者及びDHCPサーバを設けた場合に、各DHCPサーバが階を問わずにIPアドレスを付与することとすると、IPアドレスの管理が複雑になる。
【0009】
このため、2以上のDHCPサーバがネットワークに加入する場合に、各クライアントがIPアドレスを取得するDHCPサーバをいかにして特定し、IPアドレスの管理を容易にするかが重要な課題となっている。
【0010】
なお、DHCPサーバ側に所掌クライアントの管理能力を付与することとすると、新たに所掌クライアントの登録及び更新作業を要し、各ネットワーク管理者の負担が増加するため適切ではない。
【0011】
そこで、本発明では、上記課題を解決して、2以上のDHCPサーバが存在する場合に、各クライアントがそれぞれ所定のDHCPサーバを選択し、もってIPアドレスの管理を容易にすることができるネットワークシステム及びDHCPサーバ選択方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するため、第1の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおいて、各クライアントは、所定の基準アドレスを記憶する記憶手段と、前記複数のDHCPサーバからそれぞれ取得したIPアドレスと、前記記憶手段に記憶した基準アドレスとに基づいて、所定のDHCPサーバを選択する選択手段とを具備するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0013】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0014】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0015】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0016】
また、第2の発明は、上記第1の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスと各IPアドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0017】
また、第3の発明は、上記第2の発明において、前記記憶手段が、前記所定のDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレスとして記憶するよう構成したので、所望のDHCPサーバが確実に選択することができる。
【0018】
また、第4の発明は、上記第2の発明において、前記複数のDHTPサーバにそれぞれ配当するアドレス領域間に所定のギャップを設け、前記記憶手段は、前回付与されたIPアドレスを基準アドレスとして記憶するよう構成したので、DHCPサーバに連続したアドレス領域を配当できない場合であっても、所望のDHCPサーバを確実に選択することができる。
【0019】
また、第5の発明は、上記第2乃至第4の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスがなすビット列と、各IPアドレスがそれぞれなすビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0020】
また、第6の発明は、上記第2乃至第4の発明において、前記選択手段が、前記記憶手段に記憶した基準アドレスの所定の場所に位置するビット列と、各IPアドレスの所定の場所に位置するビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、簡単な演算で所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0021】
また、第7の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、各クライアントは、前記複数のDHCPサーバからそれぞれIPアドレスと取得し、取得した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0022】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0023】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0024】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0025】
また、第8の発明は、IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、各クライアントは、前記複数のDHCPサーバにそれぞれディスカバーパケットをブロードキャストし、該ブロードキャストパケットに応答して返送されるオファーパケットからIPアドレスを切り出し、切り出した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択し、選択したDHCPサーバにリクエストパケットを送信して当該IPアドレスの使用権を申請し、該DHCPサーバから返送されるアックパケットを受領するよう構成したので、RFC1531に規定される仕様に従って、所望のDHCPサーバを選択することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0027】
図2は、本実施の形態で用いるネットワークシステムの全体構成を示す図である。
【0028】
図2に示すように、このネットワークシステムは、DHCPサーバ11及びクライアント12〜14が接続されたローカルエリアネットワーク(LAN)1と、DHCPサーバ21及びクライアント22〜24が接続されたLAN2とをブリッジ3を介して接続したネットワークシステムである。また、LAN2は、IPルータ4を介してパケット交換網5に接続されている。
【0029】
LAN1及び2は、TCP/IP通信を行うイーサネット(Ethernet)であり、IPアドレスによってIPインターネットワークにつながれた多くのノードの中から特定の1台を区別する。
【0030】
ブリッジ3は、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルの第2層(データリンク層)で動作する機器であり、IPルータ4は、OSI参照モデルの第3層(ネットワーク層)レベルで動作する機器である。
【0031】
DHCPサーバ11及び21は、各クライアント12〜14及び22〜24(以下「クライアント」と総称する。)の要求に応答して、IPアドレスを動的に付与するサーバである。
【0032】
具体的には、いずれかのクライアントからディスカバー(Discover)パケットを受信したならば、あらかじめ割り当てられた所定のアドレス領域の中から、該クライアントに付与するIPアドレスを決定し、決定したIPアドレスを含むオファー(Offer )パケットを返送する。
【0033】
そして、クライアントからリクエスト(Request )パケットを用いて当該IPアドレスの使用権の申請を受けたならば、アック(Ack )パケットを返送して申請を了承する。
【0034】
ここで、DHCPサーバ11は、基本的には、クライアント12〜14のみならずクライアント22〜24に対してもIPアドレスを付与することができ、また、DHCPサーバ21は、クライアント22〜24のみならずクライアント12〜14に対してもIPアドレスを付与することができる。
【0035】
しかしながら、複数のDHCPサーバが共通のクライアントにIPアドレスを付与することとすると、IPアドレスの管理が複雑なものとなり、管理上妥当ではない。
【0036】
そこで、本実施の形態では、各クライアントにサーバ選択機構を設け、各クライアントが常に所定のDHCPサーバを選択するよう構成している。なお、本実施の形態では、クライアント12〜14についてはDHCPサーバ11からIPアドレスの提供を受け、クライアント22〜24についてはDHCPサーバ21からIPアドレスの提供を受けるものとする。
【0037】
次に、図2に示すクライアントの細部構成について具体的に説明する。ここでは、クライアント12を例に挙げ、その構成を説明することとする。
【0038】
図1は、図2に示すクライアント12の細部構成を示す機能ブロック図である。
【0039】
同図に示すように、クライアント12は、インターフェース部(I/F部)12aと、入力部12bと、表示部12cと、制御部12dと、通信処理部12eと、記憶部12fと、選択部12gとを有する。
【0040】
I/F部12aは、LAN1との間の通信インターフェースを司る処理部であり、具体的には、LAN1からパケットを受信したならば、当該パケットを通信処理部12e又は制御部12dに出力し、また、通信処理部12e又は制御部12dから送信パケットを受け取ると、当該送信パケットに所定のヘッダ等を付加してLAN1に出力する。
【0041】
入力部12bは、キーボード及びマウス等からなる入力デバイスであり、表示部12cは、ディスプレイ又は液晶パネル等からなる表示デバイスである。
【0042】
なお、入力部12b及び表示部12cに関しては、I/F部12aを介してネットワーク経由で他のクライアントの入力デバイスや表示デバイスを使用することもできる。
【0043】
制御部12dは、クライアント12全体を制御する制御部であり、具体的には、記憶部12fへの基準アドレスの格納及び読み出し、通信処理部12eへのIPアドレスの取得指示、選択部12gへのDHCPサーバの選択指示等を行う。
【0044】
通信処理部12eは、RFC1531に規定される仕様に従って各種パケットの送受信処理を行う処理部であり、具体的には、ディスカバーパケットのブロードキャスト、オファーパケットの受信並びにIPアドレスの抽出、リクエストパケットのブロードキャスト及びアックパケットの受信等を行う。
【0045】
記憶部12fは、各IPアドレスの比較の対象となる基準アドレスを記憶する記憶部である。
【0046】
ここで、この基準アドレスとは、選択すべきDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値であり、例えばDHCPサーバ11を常に選択したい場合には、図3に示すように、DHCPサーバ11の配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレス31とする。
【0047】
このように、中央値を基準アドレスとする理由は、DHCPサーバ11から付与されるIPアドレス32と基準アドレス31との差が、DHCPサーバ21から付与されるIPアドレス33と基準アドレス31との差よりも常に小さくするためである。
【0048】
選択部12gは、DHCPサーバ11及び21からそれぞれ受け取ったIPアドレス32及び33と、記憶部12fに記憶した基準アドレス31とに基づいて、IPアドレスの使用許可を受けるDHCPサーバを選択する処理部である。
【0049】
具体的には、この選択部12gでは、基準アドレス31、IPアドレス32及びIPアドレス33を10進数表現した場合の数値間の差を減算により求め、求めた差の絶対値を距離として算出し、算出した距離が小さなIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する。
【0050】
ただし、各IPアドレスをガロア体GF(2)上の符号語とみなし、各IPアドレスと基準アドレスとのハミング距離を算出し、算出したハミング距離の小さなDHCPサーバを選択することもできる。
【0051】
例えば、図3に示す場合には、IPアドレス32と基準アドレス31との間の距離が、IPアドレス33と基準アドレス31との間の距離よりも常に短くなることが明白であるため、クライアント12は、常にDHCPサーバ11を選択することになる。
【0052】
なお、ここではIPアドレスの構成ビット全体についての距離を算出することとしたが、例えばIPアドレスの特定ビットのみが異なるようにIPアドレスが付与される場合には、該特定ビットについてのみ差分を比較すれば良い。
【0053】
上記構成を有するクライアント12を用いることにより、該クライアント12は、たとえLAN2上に接続されたとしても、常にDHCPサーバ11からIPアドレスを取得するよう構成することが可能となる。
【0054】
次に、上記クライアントとDHCPサーバ間で授受されるパケットのフォーマットについて説明する。
【0055】
図4は、図1に示すクライアント12がDHCPサーバとの間で授受するパケットフォーマットを示す図である。具体的には、ディスカバーパケット、オファーパケット、リクエストパケット及びアックパケットが下記に示すパケットフォーマットを有することになる。
【0056】
同図に示すように、このパケットフォーマットは、メッセージのタイプを示すopフィールド41、MAC層のタイプARPと同じhtypeフィールド42、ハードウエアアドレスの種類を示すhlenフィールド43、リレーエージェントの場合に使用するhopsフィールド44及びトランザクションID用のxidフィールド45等からなる。かかるパケットフォーマットは、RFC1531に規定されているので、その詳細な説明は省略する。なお、DHCPサーバが返送するIPアドレスは、optionフィールド47に格納される。
【0057】
次に、図1に示すクライアント12がIPアドレスを取得するまでの手順について説明する。
【0058】
図5は、図1に示すクライアント12がIPアドレスを取得するまでの手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、DHCPサーバ11を選択する場合を示している。
【0059】
同図に示すように、まず最初に、クライアント12がディスカバーパケットをブロードキャストすると(ステップ501)、DHCPサーバ11及び21が該ディスカバーパケットをそれぞれ受信する(ステップ502)。
【0060】
次に、DHCPサーバ11及び21は、それぞれクライアント12に配当するIPアドレスを決定し、該IPアドレスを有するオファーパケットをクライアント12に送信する(ステップ503)。
【0061】
そして、クライアント12が各オファーパケットを受信したならば(ステップ504)、各オファーパケットからそれぞれIPアドレスを抽出し、各IPアドレスと記憶部12fに記憶した基準アドレスとを用いて、IPアドレスを取得するDHCPサーバを選択処理する(ステップ505)。
【0062】
そして、クライアント12がDHCPサーバ11を選択したならば、該クライアント12は、ネットワーク上にリクエストパケットをブロードキャストし、DHCPサーバ11に対して使用権の申請を行う(ステップ506)。
【0063】
そして、DHCPサーバ21が該リクエストパケットを受信すると(ステップ507)、自所宛のIPアドレスの要求ではないために処理を終了する。
【0064】
一方、DHCPサーバ11では、リクエストパケットを受信したならば(ステップ507)、自所宛のIPアドレスの要求であるので申請許可を意味するアックパケットをクライアント12に返送する(ステップ508)。
【0065】
そして、クライアント12が該アックパケットを受信したならば(ステップ509)、DHCPサーバ11から付与されたIPアドレスを使用すべきIPアドレスとして設定して(ステップ510)、処理を終了する。
【0066】
なお、ここでは説明な説明を省略するが、クライアント12は、このIPアドレスを用いて、他のクライアント又はインターネット上の各種ノードとのデータ通信等を行うことになる。
【0067】
次に、図5のステップ505に示すサーバ選択処理についてさらに詳細に説明する。
【0068】
図6は、図5のステップ505に示すサーバ選択処理手順を示すフローチャートである。
【0069】
同図に示すように、クライアント12は、DHCPサーバ11及び21がそれぞれ返送したオファーパケットからIPアドレスを抽出した後(ステップ601)、記憶部12fに記憶した基準アドレスを読み出す(ステップ602)。
【0070】
そして、各IPアドレスと基準アドレスとの差分を算定し(ステップ603)、この差分が最小となるDHCPサーバを選択する(ステップ604)。
【0071】
このように、図5及び図6に示す一連の処理を行うことにより、クライアント12は、常にDHCPサーバ11からIPアドレスを取得することができる。
【0072】
ところで、上記一連の説明では、選択すべきDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレスとすることとしたが、クライアントが前回使用したIPアドレスを基準アドレスとすることもできる。
【0073】
図7は、前回使用したIPアドレスを基準アドレスとした場合における基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図である。
【0074】
同図に示すように、前回使用したIPアドレスを基準アドレスとする場合には、基準アドレス71自体が、DHCPサーバ11のアドレス領域内でその都度変動する。
【0075】
しかしながら、DHCPサーバ11に配当するアドレス領域と、DHCPサーバ21に配当するアドレス領域との間に所定のギャップ74を設けることにより、DHCPサーバ11が付与するIPアドレス72と基準アドレス71との差分が、DHCPサーバ21が付与するIPアドレス73と基準アドレス71との差分よりも常に小さくすることができる。
【0076】
このため、かかる前回使用したIPアドレスを基準アドレス71として記憶部12fに記憶することもできる。ただし、かかる場合には、IPアドレスの配当を受けるたびに、制御部12dが記憶部12fに記憶する基準アドレスを更新する必要が生ずる。
【0077】
上述してきたように、本実施の形態では、各クライアントが記憶部12fに基準アドレスを記憶しておき、DHCPサーバ11及び21からIPアドレスを受け付けたならば、各IPアドレスと基準アドレスとの差分をそれぞれ求め、この差分が最小となるDHCPサーバを選択して、選択したDHCPサーバにIPアドレスの使用権を申請するよう構成したので、下記に示す効果が得られる。
【0078】
1)複数のDHCPサーバを設けた場合であっても、各クライアントは、常に同じDHCPサーバが付与するIPアドレスを使用することができる。
【0079】
2)各DHCPサーバにおけるIPアドレスの管理を容易に行うことが可能となる。
【0080】
3)DHCPサーバにおけるアドレス情報の設定変更等を伴うことなく、クライアントが主導的にDHCPサーバを選択することができる。
【0081】
なお、本実施の形態では、DHCPサーバを2台設けた場合を示すこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、3台以上設ける場合に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるクライアントの細部構成を示す機能ブロック図。
【図2】本実施の形態で用いるネットワークシステムの全体構成を示す図。
【図3】基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図。
【図4】図1に示すクライアントがDHCPサーバとの間で授受するパケットフォーマットを示す図。
【図5】図1に示すクライアントがIPアドレスを取得するまでの手順を示すフローチャート。
【図6】図5に示すサーバ選択処理手順を示すフローチャート。
【図7】前回使用したIPアドレスを基準アドレスとした場合における基準アドレスとIPアドレスとの相互関係を示す図。
【符号の説明】
1,2…LAN、 3…ブリッジ、 4…IPルータ、
5…パケット交換網、 11,21…DHCPサーバ、
12,13,14,22,23,24…クライアント、
12a…I/F部、 12b…入力部、 12c…表示部、
12d…制御部、 12e…通信処理部、 12f…記憶部、
12g…選択部、 31,71…基準アドレス、
32,33,72,73…IPアドレス、 74…ギャップ
Claims (8)
- IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおいて、
各クライアントは、
所定の基準アドレスを記憶する記憶手段(12f)と、
前記複数のDHCPサーバからそれぞれ取得したIPアドレスと、前記記憶手段に記憶した基準アドレスとに基づいて、所定のDHCPサーバを選択する選択手段(12g)と
を具備することを特徴とするネットワークシステム。 - 前記選択手段(12g)は、
前記記憶手段に記憶した基準アドレスと各IPアドレスとの差分を求め、求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する
ことを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。 - 前記記憶手段(12f)は、
前記所定のDHCPサーバに配当されたアドレス領域の中央値を基準アドレスとして記憶する
ことを特徴とする請求項2記載のネットワークシステム。 - 前記複数のDHTPサーバにそれぞれ配当するアドレス領域間に所定のギャップを設け、
前記記憶手段(12f)は、
前回付与されたIPアドレスを基準アドレスとして記憶する
ことを特徴とする請求項2記載のネットワークシステム。 - 前記選択手段(12g)は、
前記記憶手段に記憶した基準アドレスがなすビット列と、各IPアドレスがそれぞれなすビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する
ことを特徴とする請求項2乃至4記載のネットワークシステム。 - 前記選択手段(12g)は、
前記記憶手段に記憶した基準アドレスの所定の場所に位置するビット列と、各IPアドレスの所定の場所に位置するビット列との距離が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する
ことを特徴とする請求項2乃至4記載のネットワークシステム。 - IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、
各クライアントは、
前記複数のDHCPサーバからそれぞれIPアドレスと取得し、
取得した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、
求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択する
ことを特徴とするネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法。 - IPアドレスを要求する複数のクライアントと、各クライアントにそれぞれ動的にIPアドレスを付与する複数のDHCPサーバとが、ネットワークに接続されたネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法において、
各クライアントは、
前記複数のDHCPサーバにそれぞれディスカバーパケットをブロードキャストし、
該ブロードキャストパケットに応答して返送されるオファーパケットからIPアドレスを切り出し、
切り出した各IPアドレスと所定の基準アドレスとの差分を求め、
求めた差分が最も小さいIPアドレスを付与するDHCPサーバを選択し、
選択したDHCPサーバにリクエストパケットを送信して当該IPアドレスの使用権を申請し、
該DHCPサーバから返送されるアックパケットを受領する
ことを特徴とするネットワークシステムにおけるDHCPサーバ選択方法。
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