一種數據報文轉換方法

2023-06-23 18:22:26

專利名稱：一種數據報文轉換方法
技術領域：
本發明涉及計算機數據通信技術領域，特別是涉及一種基於DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議)Snooping(偵聽)的DHCP請求報文轉換方法。
背景技術：
DHCP協議主要用於簡化IP的配置管理，主機採用DHCP協議可以為用戶動態分配 IP位址，有效地避免了 IP資源浪費。具體操作中，由於DHCP CLIENT (客戶端)在申請IP 地址時無法確定具體的DHCP SERVER (伺服器)，所以DHCP上行請求報文DISCOVER包(發 現包)和REQUEST包(請求包)採用廣播的格式封裝，以確保同一 VLAN(Virtual Local Area Network，虛擬區域網)中所有DHCP伺服器都能收到。但這種封裝格式在保證DHCP 上行請求報文被DHCP伺服器接收到的同時也產生了新的問題首先，在同一 VLAN內存在多 個DHCP伺服器的情況下，客戶端會收到來自多個伺服器的回應報文，客戶端最後選定的服 務器很可能並不是被系統期望的那一個，因此客戶端獲取到的IP位址並不是所期望使用 域的IP位址，那麼該客戶端設備很可能無法正常接入網絡；其次，在同一VLAN內，廣播報文 將被發送到所有內部埠，導致其它埠額外處理大量無用的DHCP廣播報文，必將大大降 低接入設備的處理效率。同時由於大量的廣播報文的轉發還可能引起廣播風暴，消耗掉整 個網絡的帶寬。針對上述問題，目前普遍採用DHCP中繼、廣播抑制或是開啟STP(Spanning Tree Protocol，生成樹協議)等方法加以解決，但這些方法複雜且具有局限性使用DHCP中繼就 意味著需要耗費一個接口地址作為中繼的網關地址，這對於一些二層接入設備來講是非常 困難的；廣播抑制或是開啟STP協議都只是廣播風暴的防範措施，並不能從根本上消除廣 播風暴。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種將DHCP請求報文由廣播形式轉換為單播形 式的方法，簡化系統的IP配置管理，避免廣播風暴。為了解決上述問題，本發明提供了一種數據報文的轉換方法，包括如下步驟步驟1 接入設備接收客戶端的重定向請求報文，並判斷所述請求報文是否為廣 播形式；步驟2 將廣播形式請求報文的目的地址替換為上聯設備埠地址，並轉發所述 請求報文到所述上聯設備。進一步地，所述上聯設備埠地址為非廣播地址。進一步地，當所述請求報文為DHCP DISCOVER報文，則根據所述請求報文的VLAN ID獲取所述上聯設備的埠地址，並填充所述請求報文的目的地址。進一步地，當所述請求報文為非DHCP DISCOVER報文，則根據所述客戶端埠地址和/或所述請求報文的VLAN ID從保存的用戶信息列表中查找所述客戶端用戶信息，並用 獲取的所述上聯設備的埠地址填充所述請求報文的目的地址；若所述查找失敗，則重新 根據所述請求報文的VLAN ID獲取該VLAN上聯設備的埠地址，並填充所述請求報文的目 的地址。進一步地，所述步驟2之後還包括所述接入設備創建用戶信息或更新所述用戶信 息列表其中，所述創建用戶信息包括根據所述請求報文的VLAN ID和/或所述客戶端埠 地址作為索引創建所述客戶端的用戶信息，並保存所述上聯設備埠地址信息等；所述更 新用戶信息列表包括更新獲取的上聯設備埠地址信息等。本發明基於DHCP Snooping技術，通過捕獲DHCP客戶端的重定向請求報文，用請 求報文所在VLAN的上聯設備MAC地址替換原報文中的廣播MAC地址，將其重定向到接入設 備上，在保證有效連結的同時，從源頭上避免了 DHCP請求報文的廣播問題。


圖1是本發明實施例的組網圖。圖2是本發明方法實施例的流程圖。
具體實施例方式本發明提供的DHCP請求報文廣播轉單播的方法，主要是利用接入設備對收到的 廣播報文中地址等信息的判斷和替換來實現的。下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細描述。如圖1所示，本發明的組網模式至少包含一個DHCP CLIENT端、一臺寬帶接入設備 以及一臺上聯設備作為DHCP SERVER端。其中，DHCP CLIENT可以是終端設備，也可以是級 聯的接入設備；DHCP SERVER-UDHCP SERVER-2 和 DHCP SERVER-3 可以是終端DHCP SERVER 設備也可以是上聯的其他接入設備。與它們相連的埠都在VLAN 2中。本實施例中假設 VLAN2的上聯設備DHCP SERVER-2是被期望的DHCP SERVER端。如圖2所示，本實施例的實現過程如下步驟S201 接入設備接收來自DHCP CLIENT的重定向DHCP請求報文，判斷該報文 是否是廣播包。如果不是廣播包則執行步驟S202 ；若是廣播包則執行步驟S203。步驟S202 對於非廣播形式的DHCP請求報文，接入設備將其按目的MAC地址發送 到相應的埠。步驟S203 對於廣播報文形式的DHCP請求報文，進一步判斷當前廣播報文是否為 DHCP DISCOVER包；若是DHCP DISCOVER包則進入步驟S205 ；否則轉入步驟S204。步驟S204 對於廣播報文形式的非DHCP DISCOVER報文，根據DHCP CLIENT用戶 MAC地址和該DHCP請求報文的VLAN ID從保存的用戶信息列表中查找該DHCP CLIENT用戶 信息並獲取上聯設備的gateway地址(即接入設備中預先設置的，與該DHCPCLIENT所對應 的上聯設備的MAC地址標識)信息；若成功獲取則轉入步驟S206，否則進入步驟S205。步驟S205 根據請求報文的VLAN ID獲取該VLAN上聯設備的gateway地址填充 請求報文的目的MAC ；若成功獲取則轉入步驟S206，否則進入步驟S207。步驟S206 判斷獲取到的上聯設備gateway地址是否為非廣播地址；如果是廣播地址則轉入步驟S207 ；否則進入步驟S208。步驟S207 如果查找失敗或所述上聯設備的gateway地址為廣播地址，則在VLAN 內部的各埠間廣播該DHCP請求報文；之後轉入步驟S209。步驟S208 替換所述DHCP請求報文中的上聯設備MAC地址為所述步驟S206中的 gateway地址，然後將該DHCP請求報文按照目的MAC地址發送到所述上聯設備。步驟S209:根據DHCP請求報文內容創建用戶信息或更新用戶信息列表中的該 DHCP CLIENT用戶信息，具體地，若步驟S204中所述查找用戶信息成功，則更新獲取的上聯 設備MAC地址、客戶端獲取到的IP位址、IP位址的租約時間、該用戶所在VLAN ID、所述客 戶端的MAC地址等信息；若查找失敗，則根據DHCP CLIENT請求報文的VLAN ID和/或該 DHCP CLIENT用戶MAC地址作為索引創建該DHCP CLIENT用戶信息加入全局用戶信息列表 中，保存包括DHCP CLIENT用戶MAC地址、獲取的上聯設備MAC地址等信息；以上為本發明的具體實施方式
。當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本 發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變 和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種數據報文轉換方法，包括如下步驟步驟1 接入設備接收客戶端的重定向請求報文，並判斷所述請求報文是否為廣播形式；步驟2 將廣播形式請求報文的目的地址替換為上聯設備埠地址，並轉發所述請求 報文到所述上聯設備。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述上聯設備埠地址為非廣播地址。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述請求報文為DHCPDISCOVER報文。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於根據所述請求報文的VLANID獲取所述上 聯設備的埠地址，並填充所述請求報文的目的地址。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述請求報文為非DHCPDISCOVER報文。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於根據所述客戶端埠地址和/或所述請求 報文的VLAN ID從保存的用戶信息列表中查找所述客戶端用戶信息，並用獲取的所述上聯 設備的埠地址填充所述請求報文的目的地址。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於若所述查找失敗，則根據所述請求報文的 VLAN ID獲取該VLAN上聯設備的埠地址，並填充所述請求報文的目的地址。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述步驟2之後還包括所述接入設備創建 用戶信息和/或更新所述用戶信息列表。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於所述更新用戶信息列表包括更新獲取的上 聯設備埠地址信息。
10.如權利要求8所述的方法，其特徵在於所述創建用戶信息包括根據所述請求報 文的VLAN ID和/或所述客戶端埠地址作為索引創建所述客戶端的用戶信息，並保存所 述上聯設備埠地址信息。
全文摘要
本發明提供了一種數據報文的轉換方法，該方法通過如下步驟接入設備接收客戶端的重定向請求報文，並判斷所述請求報文是否為廣播形式；將廣播形式請求報文的目的地址替換為上聯設備埠地址；轉發所述請求報文，並創建用戶信息或更新用戶信息列表。本發明基於DHCP Snooping技術，通過捕獲DHCP客戶端的重定向請求報文，用請求報文所在VLAN的上聯設備MAC地址替換原報文中的廣播MAC地址，將其重定向到接入設備上，在保證有效連結的同時避免了廣播風暴。
文檔編號H04L12/56GK102055642SQ20091011046
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月2日 優先權日2009年11月2日
發明者關越 申請人:中興通訊股份有限公司