中繼配置的方法、網絡節點和系統的製作方法
2023-10-10 09:56:39 1
專利名稱：中繼配置的方法、網絡節點和系統的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及通信技術，特別是涉及一種中繼配置的方法、網絡節點和系統。
背景技術：
動態主機配置協議(DynamicHost Configuration Protocol, DHCP)使用用戶數據包協議(User Datagram Protocol，簡稱UDP)工作，可自動將IP位址指派給登錄傳輸控制協議 / 網際協議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,簡稱 TCP/IP) 網絡的客戶端。DHCP協議是基於UDP層之上的應用，DHCP伺服器使用的UDP埠號為67， DHCP客戶端使用的UDP埠號為68。DHCP客戶端和DHCP伺服器可能位於同一廣播域，該情形下，DHCP伺服器和DHCP 客戶端之間可直接收發DHCP廣播報文。或者，DHCP客戶端和DHCP伺服器位於不同的廣播域，該情形下，DHCP客戶端發送的DHCP廣播報文需經過該DHCP客戶端所在子網的其他網絡節點轉發給DHCP伺服器，該網絡節點稱為DHCP中繼。現有技術需要在子網中手動配置 DHCP中繼；如果一個子網內存在多個可作為DHCP中繼的網絡節點，則需在這些網絡節點中手動指定一個網絡節點作為DHCP中繼。現有DHCP中繼需要手工配置，在已配置的DHCP中繼退出子網之後，需要重新配置新的DHCP中繼，DHCP中繼配置過程操作較為繁瑣；此外，在完成某一 DHCP中繼配置之後， 操作人員需要頻繁檢測該DHCP中繼是否在線，如果無法獲知已配置的DHCP中繼已經退出子網，則可能導致該子網因沒有配置DHCP中繼，而無法為該子網內的DHCP客戶端進行網絡配置。
發明內容
本發明實施例提供一種中繼配置的方法、網絡節點和系統，用以提高DHCP中繼配
置的效率。本發明實施例提供了一種中繼配置的方法，包括獲取DHCP伺服器的路由信息；啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文； 所述第一中繼宣告報文由子網內作為DHCP中繼的第一網絡節點發送；所述DHCP中繼用於根據所述DHCP伺服器的路由信息，中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述子網內的DHCP客戶端交換的數據；所述第一中繼選舉報文由所述子網內滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點發送，包括所述第二網絡節點的選舉信息；如果所述第一定時器超時且沒有接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則啟動第二定時器並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；所述第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息；如果所述第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文，則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；所述第二中繼宣告報文用於通告所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼。本發明實施例還提供了一種網絡節點，包括伺服器信息獲取模塊，用於獲取DHCP伺服器的路由信息；中繼報文偵聽模塊，用於啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文；所述第一中繼宣告報文由子網內作為DHCP中繼的第一網絡節點發送；所述DHCP中繼用於根據所述DHCP伺服器的路由信息，中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述子網內的DHCP客戶端交換的數據；所述第一中繼選舉報文由所述子網內滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點發送，包括所述第二網絡節點的選舉信息；中繼選舉處理模塊，用於啟動第二定時器，並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；所述第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息；中繼宣告處理模塊，用於如果所述第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文，則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；所述第二中繼宣告報文用於通告所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼。本發明實施例還提供了一種DHCP中繼配置系統，包括DHCP客戶端、第一 DHCP中繼和第一 DHCP伺服器；所述DHCP客戶端和所述第一 DHCP中繼位於同一子網；所述第一 DHCP中繼由所述子網包括的多個網絡節點經選舉產生，用於中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述DHCP客戶端交換的數據；參與選舉所述第一 DHCP中繼的網絡節點為本發明實施例提供的上述網絡節點。本發明實施例提供的中繼配置的方法、網絡節點和系統，網絡節點可獲取DHCP伺服器的路由信息，通過偵聽第一中繼宣告報文，來確定DHCP客戶端所在子網內當前作為 DHCP中繼的第一網絡節點的在線情況；通過偵聽第一中繼選舉報文，來獲取該子網內的第二網絡節點參與DHCP中繼選舉的情況；並可通過廣播第二中繼選舉報文來參與DHCP中繼選舉，以及通過廣播第二中繼宣告報文來自舉為DHCP中繼，由此在該子網內實現了 DHCP中繼的自動配置，省去了手動配置的繁瑣，提高了 DHCP中繼配置的效率，並降低了配置DHCP 中繼所需的成本。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一提供的中繼配置的方法流程圖；圖加為本發明實施例提供的中繼配置的方法的應用場景示例一；圖2b為本發明實施例提供的中繼配置的方法的應用場景示例二 ；圖3a為本發明實施例二提供的網絡節點內部運行的狀態機的狀態控制示意圖 圖北為本發明實施例二提供的網絡節點內部運行的狀態機的狀態控制示意圖
圖3c為本發明實施例二提供的網絡節點內部運行的狀態機的狀態控制示意圖 ---，圖3d為本發明實施例二提供的各示意圖的圖例說明；圖4為本發明實施例三提供的與DHCP中繼自動配置相關報文的格式示例；圖5為本發明實施例四提供的網絡節點的結構示意圖；圖6為本發明實施例五提供的中繼配置的系統的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。 本發明以下實施例的序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。圖1為本發明實施例一提供的中繼配置的方法流程圖。本實施例的執行主體可為DHCP客戶端所在子網內的某一網絡節點，即下文所述的當前網絡節點。如圖1所示的方法包括11 獲取DHCP伺服器的路由信息。所述DHCP伺服器的路由信息可包括DHCP伺服器的地址信息以及所述DHCP伺服器的下一跳地址信息等；其中，所述DHCP伺服器的數量可為一個或多個。本發明實施例中， 所述DHCP伺服器與DHCP客戶端不在同一廣播域，例如所述DHCP伺服器位於公網，或者， 所述DHCP伺服器位於所述DHCP客戶端所在子網之外的其他子網等。如果所述DHCP伺服器位於其他子網，則所述DHCP伺服器的路由信息還可包括所述DHCP伺服器所在子網的信肩、^^ ο所述DHCP伺服器的路由信息的獲取方式不受限制，例如可在所述當前網絡節點上預先配置所述DHCP伺服器的路由信息；或者，可根據接收到的包括所述DHCP伺服器的路由信息的廣播報文，獲取所述DHCP伺服器的路由信息；所述廣播報文包括第一中繼宣告報文，或除第一中繼宣告報文之外的其他DHCP報文。12:啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文；所述第一中繼宣告報文由子網內作為DHCP中繼的第一網絡節點發送；所述DHCP中繼用於根據所述DHCP伺服器的路由信息，中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述子網內的DHCP客戶端交換的數據；所述第一中繼選舉報文由所述子網內滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點發送，包括所述第二網絡節點的選舉信息。所述DHCP客戶端所在的子網範圍內，當前作為DHCP中繼的第一網絡節點可以第一預設時長為間隔，周期性向子網範圍內廣播第一中繼宣告報文；所述第一中繼宣告報文用於通告所述第一網絡節點為所述DHCP中繼。子網內的滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點可能發送第一中繼選舉報文， 用於在子網內參與DHCP中繼的選舉。第二網絡節點可以第二預設時長為間隔，周期性向子網廣播第一中繼選舉報文。當子網內存在作為DHCP中繼的第一網絡節點時，第一網絡節點向子網內廣播第一中繼宣告報文，所述第一中繼宣告報文用於通告所述第一網絡節點作為所述DHCP中繼。可選的，如果所述第一定時器定時範圍內接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則重啟所述第一定時器。13:如果所述第一定時器超時且沒有接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則啟動第二定時器並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；所述第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息。當前網絡節點可向子網內廣播第二中繼選舉報文，用於參與該子網內DHCP中繼的選舉。可選的，當前網絡節點可以第二預設時長為間隔，周期性向子網內廣播所述第二中繼選舉報文。14:如果所述第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文， 則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；所述第二中繼宣告報文用於通告所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼。可選的，如果所述第二定時器定時範圍內接收到所述第一中繼宣告報文，或者，接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文， 則可執行12和13。可選的，所述第二網絡節點的選舉信息為所述第二網絡節點的第二識別碼。向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文之前，所述方法還可包括確定所述第二定時器定時範圍內接收到的所述第一中繼選舉報文；獲取確定的所述第一中繼選舉報文包括的所述第二網絡節點的第二識別碼；通過比較所述第二識別碼和所述第一識別碼的大小，確定所述第二網絡節點優先級和所述第一網絡節點優先級的高低。例如將所述第二網絡節點的第二識別碼域所述當前網絡節點的第一識別碼進行比較；根據預設的判斷準則確定所述第二網絡節點的選舉信息的優先級，是否大於所述當前網絡節點的選舉信息的優先級。上述第一識別碼、第二識別碼以及判斷準則可根據實際需要設置，本發明實施例不進行限制。一種可選的實現方式例如判斷準則1 :MAC地址小的優先。第二網絡節點的第二識別碼為第二網絡節點的第二 MAC地址；當前網絡節點的第一識別碼為當前網絡節點的第一 MAC地址。如果第二網絡節點的第二 MAC地址小於當前網絡節點的第一 MAC地址，則第二網絡節點的選舉信息的優先級，高於當前網絡節點的選舉信息的優先級；否則，第二網絡節點的選舉信息的優先級，低於當前網絡節點的選舉信息的優先級。判斷準則2 :MAC地址大的優先。如果第二網絡節點的第二MAC地址大於當前網絡節點的第一 MAC地址，則第二網絡節點的選舉信息的優先級，高於當前網絡節點的選舉信息的優先級；否則，第二網絡節點的選舉信息的優先級，低於當前網絡節點的選舉信息的優先級。判斷準則3 隨機數大的優先。第二網絡節點的第二識別碼為第二網絡節點產生的第二隨機數；當前網絡節點的第一識別碼為當前網絡節點的產生的第一隨機數。如果第二網絡節點的第二隨機數小於當前網絡節點的第一隨機數，則第二網絡節點的選舉信息的優先級，高於當前網絡節點的選舉信息的優先級；否則，第二網絡節點的選舉信息的優先級，低於當前網絡節點的選舉信息的優先級。判斷準則4 隨機數大的優先。如果第二網絡節點的第二隨機數大於當前網絡節點的第一隨機數，則第二網絡節點的選舉信息的優先級，高於當前網絡節點的選舉信息的優先級；否則，第二網絡節點的選舉信息的優先級，低於當前網絡節點的選舉信息的優先級。可以理解，上述識別碼和判斷準則僅為可選示例，不應理解為對本發明實施例技術方案的限制。可選的，所述當前網絡節點向子網範圍內廣播所述第二中繼宣告報文之後，所述子網內的其他網絡節點則確定所述當前網絡節點為所述DHCP中繼；由於所述當前網絡節點獲取有所述DHCP伺服器的路由信息，在所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼之後，所述子網範圍內的DHCP客戶端和所述DHCP伺服器之間，可經所述DHCP中繼進行數據交換。本實施例提供的方法中，DHCP客戶端所在子網內的網絡節點可獲取DHCP伺服器的路由信息，通過偵聽第一中繼宣告報文，來確定該子網內當前作為DHCP中繼的第一網絡節點的在線情況；通過偵聽第一中繼選舉報文，來獲取該子網內的第二網絡節點參與DHCP 中繼選舉的情況；並可通過廣播第二中繼選舉報文來參與DHCP中繼選舉，以及通過廣播第二中繼宣告報文來自舉為DHCP中繼，由此在該子網內實現了 DHCP中繼的自動配置。採用本實施例提供的技術方案，可在子網擴容、演進升級或故障等情形下，通過網絡節點之間的選舉產生DHCP中繼，由該DHCP中繼為DHCP伺服器和子網中的DHCP客戶端轉發交換數據，由此獲取DHCP客戶端的網絡配置信息。本實施例DHCP中繼無需手動配置， 提高了 DHCP中繼配置的效率，並降低了配置DHCP中繼所需的成本。圖加和圖2b為本發明實施例提供的DHCP中繼配置方法的兩個應用場景示例。如圖加所示，DHCP客戶端所在的子網中，作為DHCP中繼的網絡節點集成有網關功能，DHCP客戶端經DHCP中繼直接與DHCP伺服器交互。如圖2b所示，DHCP客戶端所在的子網中，作為 DHCP中繼的網絡節點與網關功能實體分離，DHCP客戶端經DHCP中繼並通過網關與DHCP伺服器交互。上述兩個應用場景僅為本發明實施例的應用場景示例，並且DHCP中繼和網關可集成為一個設備實體或者可分離為不同的設備實體。本發明實施例僅說明DHCP中繼的功能，對該DHCP中繼是否集成有網關功能不作限制。圖3a為本發明實施例二提供的網絡節點內部運行的狀態機的狀態控制示意圖一。圖3a所使用的圖例的含義參見圖3d所示，且網絡節點處於的各狀態的含義、網絡節點在各狀態中的操作、以及網絡節點在不同狀態之間轉化需滿足的條件說明，參見表1所示。表 權利要求
1.一種中繼配置的方法，其特徵在於，包括獲取動態主機配置協議DHCP伺服器的路由信息；啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文；所述第一中繼宣告報文由子網內作為DHCP中繼的第一網絡節點發送，所述DHCP中繼用於根據所述DHCP伺服器的路由信息，中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述子網內的DHCP客戶端交換的數據；所述第一中繼選舉報文由所述子網內滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點發送，包括所述第二網絡節點的選舉信息；如果所述第一定時器超時且沒有接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則啟動第二定時器並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；所述第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息；如果所述第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文，則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；所述第二中繼宣告報文用於通告所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括如果所述第一定時器定時範圍內接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則重啟所述第一定時器。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述第二網絡節點的選舉信息為所述第二網絡節點的第二識別碼；向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文之前，所述方法還包括確定所述第二定時器定時範圍內接收到的所述第一中繼選舉報文；獲取確定的所述第一中繼選舉報文包括的所述第二網絡節點的第二識別碼；通過比較所述第二識別碼和所述第一識別碼的大小，確定所述第二網絡節點優先級和所述第一網絡節點優先級的高低。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述第二識別碼為所述第二網絡節點的第二 MAC地址，所述第一識別碼為所述當前網絡節點的第一 MAC地址；或者，所述第二識別碼為所述第二網絡節點產生的第二隨機數，所述第一識別碼為所述當前網絡節點產生的第一隨機數。
5.根據權利要求1至4任一項所述的方法，其特徵在於，所述獲取DHCP伺服器的路由信息包括在所述當前網絡節點上預先配置所述DHCP伺服器的路由信息；或者，根據接收到的包括所述DHCP伺服器的路由信息的廣播報文，獲取所述DHCP伺服器的路由信息；所述廣播報文包括所述第一中繼宣告報文，或除所述第一中繼宣告報文之外的其他DHCP報文。
6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特徵在於，所述向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文包括，以第一預設時長為間隔，周期性向所述子網範圍廣播所述第二中繼宣告報文。
7.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括以第二預設時長為間隔，周期性向所述子網範圍廣播所述第二中繼選舉報文。
8.—種網絡節點，其特徵在於，包括伺服器信息獲取模塊，用於獲取動態主機配置協議DHCP伺服器的路由信息；中繼報文偵聽模塊，用於啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文；所述第一中繼宣告報文由子網內作為DHCP中繼的第一網絡節點發送；所述DHCP中繼用於根據所述DHCP伺服器的路由信息，中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述子網內的DHCP客戶端交換的數據；所述第一中繼選舉報文由所述子網內滿足DHCP中繼選舉條件的第二網絡節點發送，包括所述第二網絡節點的選舉信息；中繼選舉處理模塊，用於啟動第二定時器，並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；所述第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息；中繼宣告處理模塊，用於如果所述第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文，則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；所述第二中繼宣告報文用於通告所述當前網絡節點作為所述DHCP中繼。
9.根據權利要求8所述的網絡節點，其特徵在於，所述中繼報文偵聽模塊，還用於如果所述第一定時器定時範圍內接收到所述第一中繼宣告報文或所述第一中繼選舉報文，則重啟所述第一定時器。
10.根據權利要求8或9所述的網絡節點，其特徵在於，還包括選舉報文確定模塊，用於確定所述第二定時器定時範圍內接收到的所述第一中繼選舉報文；報文選舉信息獲取模塊，用於獲取確定的所述第一中繼選舉報文包括的所述第二網絡節點的選舉信息，所述第二網絡節點的選舉信息為所述第二網絡節點的第二識別碼；優先級確定模塊，用於通過比較所述第二識別碼和所述第一識別碼的大小，確定所述第二網絡節點優先級和所述第一網絡節點優先級的高低。
11.根據權利要求8-10任一所述的網絡節點，其特徵在於，所述伺服器信息獲取模塊，具體用於在所述當前網絡節點上預先配置所述DHCP伺服器的路由信息；或者，所述伺服器信息獲取模塊，具體用於根據接收到的包括所述DHCP伺服器的路由信息的廣播報文，獲取所述DHCP伺服器的路由信息；所述廣播報文包括所述第一中繼宣告報文，或除所述第一中繼宣告報文之外的其他DHCP報文。
12.—種中繼配置的系統，其特徵在於，包括DHCP客戶端、第一 DHCP中繼和DHCP伺服器；所述DHCP客戶端和所述第一 DHCP中繼位於子網內，所述DHCP伺服器位於所述子網外；所述第一 DHCP中繼由所述子網包括的多個網絡節點經選舉產生，用於中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述DHCP客戶端交換的數據；參與選舉所述第一 DHCP中繼的網絡節點為如權利要求8至11任一所述的網絡節點。
13.根據權利要求12所述的系統，其特徵在於，還包括第二 DHCP中繼，用於中繼傳輸所述DHCP伺服器和所述DHCP客戶端交換的數據；所述第二 DHCP中繼由所述子網包括的多個網絡節點的任一網絡節點經手動配置產生，且作為所述第二 DHCP中繼的網絡節點，不參與所述第一 DHCP中繼的選舉。
全文摘要
本發明公開了一種中繼配置的方法、網絡節點和系統。方法包括獲取DHCP伺服器的路由信息；啟動第一定時器，並在子網範圍內偵聽第一中繼宣告報文和第一中繼選舉報文；如果第一定時器超時且沒有接收到第一中繼宣告報文或第一中繼選舉報文，則啟動第二定時器並向所述子網範圍內廣播第二中繼選舉報文；第二中繼選舉報文包括當前網絡節點的選舉信息；如果第二定時器超時、且沒有接收到所述第一中繼宣告報文、以及沒有接收到包括優先級高於所述當前網絡節點的第二網絡節點的選舉信息的第一中繼選舉報文，則向所述子網範圍內廣播第二中繼宣告報文；第二中繼宣告報文用於通告當前網絡節點作為所述DHCP中繼。本發明提高了配置DHCP中繼的效率。
文檔編號H04L29/06GK102571594SQ20121002106
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月30日 優先權日2012年1月30日
發明者王江勝, 陳玲 申請人:華為技術有限公司