專利名稱：提高代理方式下動態(tài)主機配置協(xié)議中服務(wù)器可靠性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在代理方式下配置多個地址服務(wù)器的方法，特別是涉及一 種提高代理方式下動態(tài)主機配置協(xié)議中服務(wù)器可靠性的方法。
背景技術(shù)：
在動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol,動態(tài) 主機配置協(xié)議)中，DHCP Relay (中繼)的主要功能是實現(xiàn)DHCP Client (客 戶端)和DHCP Server (服務(wù)器)之間的透明交互，完成對DHCP Client端地
址的動態(tài)分配和管理。
DHCP Relay需要捕獲并處理DHCP Client和DHCP Server兩側(cè)的DHCP 協(xié)議數(shù)據(jù)包。對DHCP Client而言，DHCP Relay相當(dāng)于DHCP Server;對DHCP Server而言，DHCP Relay相當(dāng)于DHCP Client 。
根據(jù)協(xié)議規(guī)定，在不存在代理的情況下，如果DHCP Client所在的網(wǎng)段中 存在多個DHCP Server, DHCP Client會從這些DHCP Server中選取一個，未 被選中的DHCP Server不再對DHCP Client的后續(xù)請求進行響應(yīng)。如果被選中 的DHCP Server由于某種原因出現(xiàn)故障，導(dǎo)致DHCP Client發(fā)出請求后收不到 響應(yīng)，超時機制在一定時間后，會重發(fā)廣播消息，從其他DHCP Server中重選 一個。協(xié)議消息流程見附圖
l，具體描述如下。
1) ，首先DHCP Client在自己所在的網(wǎng)段廣播DHCPDISCOVER (發(fā)現(xiàn)) 報文，進行地址請求。
2) ，由于DHCPDISCOVER報文是廣播的，所有同一網(wǎng)段的DHCP Server 都能收到該報文，并響應(yīng)DHCPOFFER (響應(yīng))報文。DHCP Client收集這些 響應(yīng)報文，從中選取一個DHCPServer。
3) ， DHCP Client在DHCPREQUEST (請求)報文中指定選取的DHCP Server地址，并廣播發(fā)送該報文。由于該報文中指定了選取的DHCP Server的 地址，網(wǎng)段內(nèi)的DHCP Server收到報文后判斷其中的地址與自己的地址是否相
同，不相同，則不進行任何處理；相同，則為DHCP Client分配地址，并響應(yīng) DHCPACK (確認)報文給DHCP Client。
4) ， DHCP Client收到DHCPACK報文后，獲取地址成功。
5) ， DHCP Client使用完地址后，主動發(fā)送DHCPRELEASE (釋放)報 文，請求釋放地址。DHCP Server收到該報文后，釋放對應(yīng)的地址。至此流程 終止。
出于擴展性方面的考慮，DHCP Server —般不單獨存在于DHCP Client所 在的網(wǎng)段，而是通過引入DHCP Relay,由其將DHCP Client的請求傳遞給 DHCP Server,實現(xiàn)多個網(wǎng)段共用一個DHCP Server的目的。其優(yōu)點是便于管 理和配置DHCP Server上的數(shù)據(jù)，多個網(wǎng)段只需要在一個點上進行配置，但同 時這也弓I入了另 一個問題由于請求是通過DHCP Relay轉(zhuǎn)給DHCP Server的， 根據(jù)協(xié)議規(guī)定，DHCP Relay和DHCP Server之間的消息傳遞采用單播方式， 因而DHCP Relay上必須顯式指明DHCP Server的地址。然而現(xiàn)有的代理方式 下， 一般僅支持配置單個DHCP Server,當(dāng)所配置的DHCP Server出現(xiàn)故障時， 所有與之相關(guān)的網(wǎng)段都將不能正常進行地址獲取，造成整個系統(tǒng)的通訊故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種提高代理方式下動態(tài)主機配置 協(xié)議中服務(wù)器可靠性的方法，用于克服現(xiàn)有代理方式下由于所配置的單個 DHCP Server出現(xiàn)故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高代理方式下動態(tài)主機配置協(xié)議 中服務(wù)器可靠性的方法，用于包含DHCP客戶端、DHCP服務(wù)器、DHCP中繼 的系統(tǒng)，其特征在于，包括
步驟一，在所述DHCP中繼上配置n個DHCP服務(wù)器，創(chuàng)建一任務(wù)并周 期性維護所述DHCP中繼與所述n個DHCP服務(wù)器的連接狀態(tài)，n為大于等 于2的自然數(shù)；
步驟二，所述DHCP中繼接收并處理所述DHCP客戶端發(fā)送的地址請求， 并從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器；及
步驟三，在所述DHCP客戶端、所述DHCP中繼與所選取的DHCP服務(wù) 器之間進行協(xié)議會話過程。
所述的方法，其中，所述步驟一中，所述任務(wù)與所述n個DHCP服務(wù)器 的連接狀態(tài)包括active狀態(tài)、inactive狀態(tài)。
所述的方法，其中，所述步驟一中，當(dāng)所述DHCP中繼與所述n個DHCP 服務(wù)器之間的通訊鏈路正常時，將所述連接狀態(tài)設(shè)置為active狀態(tài)；當(dāng)所述 DHCP中繼與所述n個DHCP服務(wù)器之間的通訊鏈路中斷時，將所述連接狀 態(tài)設(shè)置為inactive狀態(tài)。
所述的方法，其中，所述步驟二中，所述DHCP中繼從所述n個DHCP 服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的步驟，采用如下方式之一首次適用方式， 競爭方式或負載均衡方式。
所述的方法，其中，所述步驟二中，所述DHCP中繼通過所述首次適用 方式從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的步驟具體為
步驟51，所述DHCP中繼査找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中第一個處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器； 及
步驟52，將所述第一個處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器作為所選取的 DHCP服務(wù)器。
所述的方法，其中，所述步驟二中，所述DHCP中繼通過所述競爭方式 從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的步驟具體為
步驟61，所述DHCP中繼查找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中所有處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器；
步驟62，所有處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器接收所述地址請求，并返 回一 DHCPOFFER響應(yīng)至所述DHCP中繼；
步驟63，所述DHCP中繼接收并按先接收先處理原則處理所述 DHCPOFFER響應(yīng)，在響應(yīng)處理完成后再將所述DHCP中繼上對應(yīng)于所述 DHCP客戶端的狀態(tài)機按照DHCP協(xié)議標準進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換；及
步驟64，將得到的DHCP服務(wù)器作為所選取的DHCP服務(wù)器。
所述的方法，其中，所述步驟二中，所述DHCP中繼通過所述負載均衡 方式從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的步驟具體為
步驟71，所述DHCP中繼査找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中第i個DHCP服務(wù)器;其中，i(i e
)個DHCP Server,其中，i是通過對DHCP Client的 MAC地址求散列值(散列算法可參照RFC1071)后再與n進行取模所得的結(jié) 果。如果第i個DHCP Server狀態(tài)為inactive,則選第j=(i+1 )%n個DHCP Server; 若第j個DHCP Server狀態(tài)仍為inactive，則選第k= (j+1)%n個DHCP Server, 以此類推。
該方式中，MAC (Media Access Control)為介質(zhì)訪問控制，RFC (Request for Comment)為請?zhí)嵋庖姟?br> 步驟203，在DHCPClient、 DHCP Relay和選定的DHCP Server之間完成 后續(xù)的協(xié)議會話過程，協(xié)議消息流程見附圖3。如果在會話過程中已被選中的 DHCP Server出現(xiàn)故障，導(dǎo)致DHCP Relay在一定時間內(nèi)一直收不到選中的 DHCP Server對DHCP Client消息的響應(yīng)，引發(fā)超時，DHCP Relay上的DHCP Client回到最初狀態(tài)，并進而引發(fā)DHCP Client重新進行地址申請，選擇DHCP Server,執(zhí)行步驟202。
請參閱圖4，是本發(fā)明實施方式組網(wǎng)。結(jié)合圖3，其中Relay與一些主機 相連，所在網(wǎng)段為10.10丄0/24，兩個DHCP服務(wù)器分別為10.10.2.1/24和 10.10.3.1/24。
首先，在DHCP Relay上配置n=2個DHCP Server (10.10.2.1/24和 10.10.3.1/24)，創(chuàng)建并啟動任務(wù)se證sMonitor，定期檢測DHCP Relay與2 個DHCP Server的連接狀態(tài)；
當(dāng)DHCP Relay和DHCP Server之間的通訊鏈路正常時，將連接狀態(tài)設(shè)置 為active;
當(dāng)DHCP Relay和DHCP Server之間的通訊鏈路中斷時，將連接狀態(tài)設(shè)置 為inactive 。
然后，DHCP Relay接收PCi (iG [O，n-l])的地址請求，選取DHCP Server。
有三種可配置的選取方式。 方式一，首次適用
DHCP Relay查找自己維護的DHCP Server列表，將PCi的 DHCPDISCOVER請求轉(zhuǎn)發(fā)給査找到的第一個處于acti.ve狀態(tài)的DHCP Server。
方式二賃競爭方式
DHCP Relay將PCi的DHCPDISCOVER請求轉(zhuǎn)交給自己維護的DHCP Server列表中所有處于active狀態(tài)的DHCP Server。這些DHCP Server在收到 請求后會發(fā)送DHCPOFFER響應(yīng)給DHCP Relay,對于這些響應(yīng)，先到的先被 處理，處理完成后，DHCP Relay上對應(yīng)于該DHCP Client的狀態(tài)機按照DHCP 協(xié)議標準進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換(從SELECTING (正在選擇)轉(zhuǎn)換為REQUESTING (正在請求)狀態(tài))。當(dāng)其他的DHCP Server的響應(yīng)陸續(xù)到來時，由于DHCP Client狀態(tài)機中狀態(tài)已經(jīng)切換，因此，DHCP Relay認為在目前的狀態(tài)下當(dāng)前 這些DHCP Server的響應(yīng)不合法，將其丟棄，從而實現(xiàn)選中一個DHCP Server 的目的。
方式三，負載均衡方式
DHCP Relay計算PQ的MAC地址散列值Hash=CheckSum(MACPCi))，
然后對Hash與n取模得到j(luò)=Hash%2。
DHCP Relay將PC;的DHCPDISCOVER請求轉(zhuǎn)交給DHCP Server列表中 第j個(j e
) DHCP Server。如果第j個DHCP Server狀態(tài)為inactive,則 選第k= (j+1) %2個DHCP Server;若第k個DHCP Server狀態(tài)仍為inactive, 則選第111= (k+1) %2個DHCP Server,以此類推。
最后，按照圖3所示，在DHCP Client、DHCP Relay和選定的DHCP Server 間完成后續(xù)的協(xié)議消息流程。若會話過程中已被選中的DHCP Server出現(xiàn)故 障，導(dǎo)致DHCP Relay在一定時間內(nèi)一直收不到選中的DHCP Server對DHCP Client消息的響應(yīng)，引發(fā)超時，DHCP Relay上的DHCP Client狀態(tài)機回到初始 狀態(tài)，使得DHCP Client重新進行地址申請，另選DHCP Server,執(zhí)行上一步。
本發(fā)明提出了一種代理方式下配置多個DHCP Server并實現(xiàn)靈活的DHCP Server選取，出現(xiàn)故障時在DHCP Server之間自動切換的方法，該方法克服了 現(xiàn)有代理方式下僅支持配置單個DHCP Server,當(dāng)所配置的DHCP Server出現(xiàn) 故障時，容易導(dǎo)致整個系統(tǒng)故障的問題，提高地址服務(wù)器的可靠性。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種提高代理方式下動態(tài)主機配置協(xié)議中服務(wù)器可靠性的方法，用于包含DHCP客戶端、DHCP服務(wù)器、DHCP中繼的系統(tǒng)，其特征在于，包括步驟一，在所述DHCP中繼上配置n個DHCP服務(wù)器，創(chuàng)建一任務(wù)并周期性維護所述DHCP中繼與所述n個DHCP服務(wù)器的連接狀態(tài)，n為大于等于2的自然數(shù)；步驟二，所述DHCP中繼接收并處理所述DHCP客戶端發(fā)送的地址請求，并從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器；及步驟三，在所述DHCP客戶端、所述DHCP中繼與所選取的DHCP服務(wù)器之間進行協(xié)議會話過程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，所述任務(wù) 與所述n個DHCP服務(wù)器的連接狀態(tài)包括active狀態(tài)、inactive狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，當(dāng)所述DHCP 中繼與所述n個DHCP服務(wù)器之間的通訊鏈路正常時，將所述連接狀態(tài)設(shè)置 為active狀態(tài)；當(dāng)所述DHCP中繼與所述n個DHCP服務(wù)器之間的通訊鏈路 中斷時，將所述連接狀態(tài)設(shè)置為inactive狀態(tài)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，所述 DHCP中繼從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的步驟，采用 如下方式之一首次適用方式，競爭方式或負載均衡方式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，所述DHCP 中繼通過所述首次適用方式從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù) 器的步驟具體為步驟51，所述DHCP中繼査找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中第一個處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器； 及步驟52，將所述第一個處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器作為所選取的 DHCP服務(wù)器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，所述DHCP 中繼通過所述競爭方式從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器的 步驟具體為步驟61，所述DHCP中繼查找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中所有處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器；步驟62，所有處于active狀態(tài)的DHCP服務(wù)器接收所述地址請求，并返 回一 DHCPOFFER響應(yīng)至所述DHCP中繼；步驟63，所述DHCP中繼接收并按先接收先處理原則處理所述 DHCPOFFER響應(yīng)，在響應(yīng)處理完成后再將所述DHCP中繼上對應(yīng)于所述 DHCP客戶端的狀態(tài)機按照DHCP協(xié)議標準進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換；及步驟64，將得到的DHCP服務(wù)器作為所選取的DHCP服務(wù)器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，所述DHCP 中繼通過所述負載均衡方式從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù) 器的步驟具體為步驟71，所述DHCP中繼査找得到一 DHCP服務(wù)器列表，并將所述地址 請求轉(zhuǎn)交給所述DHCP服務(wù)器列表中第i個DHCP服務(wù)器;其中，
) 是通過對所述DHCP客戶端的MAC地址求散列值后再與n進行取模所得的結(jié) 果；步驟72，若第i個DHCP服務(wù)器的狀態(tài)為inactive狀態(tài)，則選第j= (i+1) c/。n個DHCP服務(wù)器；若第j個DHCP服務(wù)器的狀態(tài)仍為inactive狀態(tài)，則選 第k: (j+1) Q/。n個DHCP服務(wù)器，以此類推；及步驟73，將得到的DHCP服務(wù)器作為所選取的DHCP服務(wù)器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5、 6或7所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，還 包括當(dāng)所選取的DHCP服務(wù)器出現(xiàn)故障導(dǎo)致所述DHCP中繼在一設(shè)定時間 內(nèi)未收到所選取的DHCP服務(wù)器對所述地址請求的響應(yīng)而超時時，所述DHCP 中繼上對應(yīng)于所述DHCP客戶端的狀態(tài)機回到初始狀態(tài)，并轉(zhuǎn)入所述步驟二。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高代理方式下動態(tài)主機配置協(xié)議中服務(wù)器可靠性的方法，用于包含DHCP客戶端、DHCP服務(wù)器、DHCP中繼的系統(tǒng)，該方法包括步驟一，在DHCP中繼上配置n個DHCP服務(wù)器，創(chuàng)建一任務(wù)并周期性維護DHCP中繼與n個DHCP服務(wù)器的連接狀態(tài)，n為大于等于2的自然數(shù)；步驟二，所述DHCP中繼接收并處理所述DHCP客戶端發(fā)送的地址請求，并從所述n個DHCP服務(wù)器中選取一個DHCP服務(wù)器；及步驟三，在所述DHCP客戶端、所述DHCP中繼與所選取的DHCP服務(wù)器之間進行協(xié)議會話過程。采用本發(fā)明方法克服了由于單個DHCP Server故障對整個系統(tǒng)造成的影響，提高了地址服務(wù)器的可靠性。
文檔編號H04L29/06GK101197811SQ200610144369
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者黎成兵 申請人:中興通訊股份有限公司