專利名稱：一種ip地址分配的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息技術領域，尤其涉及一種IP地址分配的方法和設備。
背景技術：
隨著信息技術的發(fā)展，信息的存儲和傳播量越來越大，種類和形式越 來越豐富，傳統(tǒng)圖書館的機制顯然不能滿足這些需要。因此，現(xiàn)有技術中 提出了數(shù)字圖書館的技術。數(shù)字圖書館是一個電子化信息的倉儲，能夠存 儲大量各種形式的信息，用戶可以通過網(wǎng)絡方便地訪問它以獲得這些信息。 數(shù)字圖書館最大的好處是資源遠程共享，其信息存儲和用戶訪問不受地域 限制。
由于本地信息有限，數(shù)字圖書館最重要的功能就是提供互聯(lián)網(wǎng)上的資 料檢索和查閱，最合適的方式就是將資料統(tǒng)一集中到一個大型數(shù)據(jù)中心。 幾個高速互聯(lián)的電子閱覽室可以連接這個數(shù)據(jù)中心來獲取共享資料，實現(xiàn)
異:l也即時調(diào)閱。
數(shù)字圖書館一般通過VPN ( Virtual Private Network,虛擬局域網(wǎng))隧 道或是專線接入到數(shù)據(jù)中心，如圖l所示。數(shù)字圖書館主要分為公眾瀏覽 室和辦7>兩項業(yè)務，i也址統(tǒng) 一 由DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol,動態(tài)主機配置協(xié)議)服務器分配。DHCP解決了因終端位置變化 (如便攜機或無線網(wǎng)絡)和計算機數(shù)量超過可分配的IP地址而不能獲取IP 地址等問題。DHCP可使計算機僅用一個消息就獲取它所需要的所有配置 信息。
現(xiàn)有技術中存在的問題在于，首先，由于數(shù)據(jù)中心公眾資料服務器的 資源有限，在數(shù)字圖書館的應用環(huán)境中，不允許個別終端長時間的占用公 眾資料服務器資源。所以，在公眾資料服務器前端采用防火墻策略。當某 一個IP地址(對應某一個終端)連續(xù)訪問服務器的時間超過一個閥值時，則認為該IP地址對應的終端正在惡意下載，占用公眾資源。則防火墻會中 斷該;也址的i方問。
前使用過的地址。當瀏覽室終端被頻繁使用時，會導致DHCP服務器地址 池內(nèi)一部分地址長期、高頻率的凈皮分配，而另一部分地址4艮少凈皮分配。乂> 眾服務器前端的防火墻會錯誤的判斷這些長期、高頻率被分配的地址為長 期在線、惡意下載的終端地址，從而導致正常終端可能^皮防火墻強行中斷 業(yè)務。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種IP地址分配的方法和設備，用于完善數(shù)字圖書館環(huán)境中 IPi也址分配的方法。
本發(fā)提供一種IP地址分配的方法，包括
DHCP服務器接收DHCP請求，獲取所述DHCP請求中的擴展字段；
所述DHCP服務器根據(jù)所述地址時間均部標志，按照使用時間均衡原則 分配IPi也址。
其中，所述DHCP服務器接收DHCP請求前，還包括 出口網(wǎng)關接收到用戶終端發(fā)送的DHCP請求；
所述出口網(wǎng)關根據(jù)所述用戶終端的配置，在所述DHCP請求中添加擴展 字段，在所述擴展字段中標記地址時間均部標志；
所述出口網(wǎng)關將所述添加擴展字段的DHCP請求向所述DHCP服務器發(fā)送。
其中，所述DHCP服務器才艮據(jù)所述地址時間均部標志，按照使用時間均 衡原則分配IP地址包括
所述DHCP服務器維護一地址池；
為所述地址池內(nèi)每一個IP地址分配一個時間標簽；所述時間標簽具體為 IP地址從上一次清零后到目前為止被分配使用的時間長度總和；選擇具有最小時間標簽的IP地址進行分配。
其中，所述具有最小時間標簽的IP地址為多個時，選擇具有最小地址的 IP地址進4于分配。
其中，還包括定時或根據(jù)需要隨時將所述時間標簽清零。 包括
所述DHCP服務器在用戶終端釋放所述IP地址時，將所述IP地址按照 更新后的時間標簽重新插入到地址池中。
其中，所述擴展字段具體為Option 82字段。
包括
用戶終端使用所述IP地址訪問公眾資料服務器； 所述公眾資料服務器前端的防火墻監(jiān)控訪問終端IP地址； 所述終端IP地址不屬于長期在線的地址，允許終端訪問公共資料服務器； 本發(fā)明還提供一種DHCP服務器，包括
擴展字段獲取單元，用于獲取接收到的DHCP請求中的擴展字段； 地址時間均部標志獲耳又單元，用于獲取所述擴展字段中的地址時間均部
標志5
IP地址分配單元，用于才艮據(jù)所述地址時間均部標志，按照-使用時間均衡 原則分配IPi也址。
其中，所述IP地址分配單元包括 地址池維護子單元，用于維護一地址池；
時間標簽分配子單元，用于為所述地址池內(nèi)每一個IP地址分配一個時間 標簽；所述時間標簽具體為IP地址從上一次清零后到目前為止^皮分配使用的 時間長度總和；
IP地址選擇子單元，用于根據(jù)所述選擇時間標簽分配子單元分配的時間 標簽，選擇具有最小時間標簽的IP地址進行分配。
其中，所述IP地址選擇子單元在所述具有最小時間標簽的IP地址為多個時，選擇具有最小地址的IP地址進行分配。
其中，所述IP地址分配單元還包括時間標簽清零子單元，用于定時或 根據(jù)需要隨時將所述時間標簽清零。 其中，還包括
IP地址回收單元，用于在用戶終端釋方丈所述IP地址時，將所述IP地址 ^接照更新后的時間標簽重新插入到地址池中。 本發(fā)明還提供一種網(wǎng)關設備，包括
DHCP請求接收單元，用于接收到用戶終端發(fā)送的DHCP請求； 擴展字段添加單元，用于根據(jù)所述用戶終端的配置在所述DHCP請求中
添加擴展字段，在所述擴展字段中標記地址時間均部標志；
DHCP請求發(fā)送單元，用于將所述添加擴展字段的DHCP請求向DHCP
服務器發(fā)送。
通過使用本發(fā)明，DHCP服務器根據(jù)地址時間均部標志分配IP地址， 保i正地址池內(nèi)的地址盡可能地4安照時間長短均勻分配， <吏得辦/>終端地址 能夠盡量得到固定而閱覽室終端地址可不斷變化。解決了部分地址因長時 間被分配使用，被防火墻錯誤判斷為長期在線惡意下載而導致訪問中斷的問題。


圖1為現(xiàn)有技術中數(shù)字圖書館網(wǎng)絡架構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有技術中數(shù)字圖書館DHCP分配策略導致防火墻錯誤中斷業(yè) 務示意圖3為本發(fā)明中IP地址分配方法的流程圖； 圖4為本發(fā)明應用場景中瀏覽室終端所處的組網(wǎng)環(huán)境示意圖； 圖5為本發(fā)明應用場景中為瀏覽室終端分配IP地址的流程圖； 圖6為本發(fā)明應用場景中DHCP服務器中地址池的時間均部算法的示 意圖7為本發(fā)明應用場景中為辦公終端分配IP地址的流程圖；圖8為本發(fā)明中DHCP服務器的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明中DHCP服務器的另一結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明中網(wǎng)關設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
本發(fā)明提供一種IP地址分配方法，如圖3所示，包括
步驟s301、 DHCP服務器接收DHCP請求，獲取該DHCP請求中的擴
展字段。
步驟s302、 DHCP服務器獲取該擴展字,爻中的地址時間均部標志。 步驟s303、 DHCP服務器根據(jù)該地址時間均部標志，按照使用時間均 衡原則分配IP地址。
具體的，上述步驟中，DHCP服務器接收到的DHCP請求中的擴展字 段由出口網(wǎng)關添加。用戶終端通過出口網(wǎng)關接入網(wǎng)絡時，首先將DHCP請求 向出口網(wǎng)關發(fā)送。出口網(wǎng)關根據(jù)該用戶終端的配置(如用戶終端的MAC地址、 VLANID等)，確定終端的種類是否在DHCP請求中添力。擴展字段。對于需 要訪問公眾服務資料服務器的用戶終端(如數(shù)字圖書館中用戶使用的瀏覽室 終端)，出口網(wǎng)關可以在該DHCP請求中添加擴展字段，使得DHCP服務器 能夠根據(jù)該擴展字段為該用戶終端分配使用頻率相對較低的IP地址，而對 于不需要訪問公眾服務資料服務器的用戶終端(如數(shù)字圖書館中工作人員使 用的辦公終端)，出口網(wǎng)關無需對該DHCP請求進行變化，DHCP服務器只 需^l要照通常方法為該用戶終端分配IP地址即可。
本發(fā)明的一應用場景中，首先以終端為瀏覽室終端為例，說明本發(fā)明 中的IP地址分配方法。瀏覽室終端所處的組網(wǎng)環(huán)境如圖4所示，在組網(wǎng)中 包括瀏覽室終端、出口網(wǎng)關、DHCP服務器、公眾資料服務器以及公眾資 料服務器前端的防火墻。具體的，如圖5所示，該組網(wǎng)環(huán)境中的IP地址分 配方法包4舌步驟s501，瀏覽室終端啟動，向出口網(wǎng)關發(fā)出DHCP請求。
步驟s502,出口網(wǎng)關在該DHCP請求中添加Option82擴展字l殳，向
對應的DHCP服務器轉(zhuǎn)發(fā)。
該步驟中，出口網(wǎng)關啟動DHCP Relay,在指定接口監(jiān)聽DHCP請求，
判斷該終端為需要訪問公眾服務資料服務器的終端時，則為該請求添加
Option82擴展字^殳，在擴展字^:中標記地址時間均部標志，然后向?qū)?br> DHCP服務器轉(zhuǎn)發(fā)該請求。
步驟s503， DHCP服務器收到請求，分析DHCP請求中的Option82
擴展字段，獲取地址時間均部標志。
步驟s504, DHCP服務器按照時間均部算法分配地址并返回響應消息。 步驟s505,出口網(wǎng)關收到服務器的響應消息，并轉(zhuǎn)發(fā)給瀏覽室終端。 步驟s506,瀏覽室終端獲取IP地址后，訪問公眾資料服務器。 步驟s507,公眾資料服務器前端的防火墻監(jiān)控訪問終端的地址，若終
端地址不屬于長期在線的地址，則允許終端訪問公眾資料服務器。
步驟s508,用戶終端關機后，DHCP服務器釋放IP地址，并按照時間
均部算法將地址重新插入到地址池的合適位置中。
以下對上述步驟s504中所涉及的DHCP服務器時間均部算法進行進一 步的介紹。DHCP服務器時間均部算法的一示意圖如圖6所示，以下結(jié)合 該示意圖，對DHCP服務器時間均部算法的流程進行介紹
(1 )為地址池內(nèi)的每個地址分配時間標簽，該標簽記錄對應的地址乂人 上次系統(tǒng)清零到目前為止凈皮分配^f吏用的時間總和。其中，如圖6所示地址 及其對應的時間標簽以IPm/Tm的形式表示。假設地址池中包括n個IP地 址，可以將地址池內(nèi)的地址可以按照時間標簽Tm的大小升序排列，則該 地址池可以表示為IP1/T1、 IP2/T2、 IP3/T3……IPn/Tn, Tm是IPm的時 間標簽,m《n。
(2)分配地址時，選擇具有最小時間標簽的IP地址進行分配；所述具 有最小時間標簽的IP地址為多個時，選擇具有最小地址的IP地址進行分配，例如系統(tǒng)清零后則最小的地址具有優(yōu)先分配權(quán)。地址分配后，系統(tǒng)記錄 對該地址開始分配的時刻。
(3) 地址釋方文后，系統(tǒng)記錄當前的時刻，與之前地址開始分配的時刻 相比4交，獲取本次該地址^皮分配的時間。將此時間累加到地址的時間標簽 中，更新該P地址的時間標簽。
(4) IP地址被釋放后，根據(jù)更新后的時間標簽Tm的大小，將該地址 依序插入到地址池序列中。
(5) 時間標簽定期清零，可以配置周期，也可以手工強制清零。當系 統(tǒng)清零時，T1=T2=T3……Tn=0。
通過使用該時間均部算法，使得瀏覽室終端的地址在每次分配過程中 都對不斷變化，不會長時間使用同一個地址，因此公眾資料服務器前端的 防火墻會放行瀏覽室終端對公眾資料服務器的訪問。
本發(fā)明的另一應用場景中，為辦公終端的上線和下線流程，如圖7所 示，具體步驟如下
步驟s701,辦公終端啟動，發(fā)出DHCP請求。
步驟s702,出口網(wǎng)關在該DHCP請求中不添加Option82擴展字段， 直接向?qū)腄HCP服務器轉(zhuǎn)發(fā)。
該步驟中，出口網(wǎng)關啟動DHCP Relay,在指定接口監(jiān)聽DHCP請求， 判斷該終端為需要訪問公眾服務資料服務器的終端時，判斷不需要為該請求 添加Option82擴展字l爻，直4妄向?qū)腄HCP H務器轉(zhuǎn)發(fā)該請求。
步驟s703, DHCP服務器收到請求，按照現(xiàn)有算法分配地址并返回響 應消息。則辦公終端能夠得到盡量固定的地址。
步驟s704，辦公終端出口網(wǎng)關收到服務器的響應消息，并轉(zhuǎn)發(fā)給辦公 終端。辦公終端獲取IP地址后，訪問辦公服務器。
步驟s705，用戶終端關機后，DHCP服務器釋放IP地址，并按照現(xiàn)有 算法回收地址。
通過使用本發(fā)明提供的上述方法，通過對DHCP服務器和出口網(wǎng)關的配置，保證地址池內(nèi)的地址盡可能地按照時間長短均勻分配，使得辦公終端地 址能夠盡量得到固定而閱覽室終端地址可不斷變化。解決了部分地址長時間 被分配使用，被防火墻錯誤判斷為長期在線、惡意下載，而導致訪問中斷的 問題。
本發(fā)明的還提供一種DHCP服務器，其結(jié)構(gòu)如圖8所示，包括 擴展字段獲取單元11,用于獲取接收到的DHCP請求中的擴展字段。 地址時間均部標志獲取單元
12，用于獲取擴展字^:獲耳又單元11獲取
的擴展字段中的地址時間均部標志。
IP地址分配單元13,用于根據(jù)地址時間均部標志獲耳又單元12獲耳又的
地址時間均部標志，纟姿照^吏用時間均tf原則分配IP地址。 另外，如圖9所示
DHCP "i務器中的IP地址分配單元13可以具體包括 地址池維護子單元131,用于維護一地址池；
時間標簽分配子單元132，用于為所述地址池內(nèi)每一個IP地址分配一個 時間標簽；所述時間標簽具體為IP地址從上一次清零后到目前為止纟皮分配佳_ 用的時間長度總和；
IP地址選擇子單元133,用于根據(jù)所述選擇時間標簽分配子單元分配的時 間標簽，選擇具有最小時間標簽的IP地址進行分配；所述具有最小時間標簽 的IP地址為多個時，選擇具有最小地址的IP地址進行分配。
時間標簽清零子單元134,用于定時或根據(jù)需要隨時將所述時間標簽分配 子單元132分配的時間標簽清零。
該DHCP服務器還包括IP地址回收單元14，用于在用戶終端釋》文所述 IP地址時，將所述IP地址重新插入到地址池中。
本發(fā)明的實施例還提供一種網(wǎng)關設備，其結(jié)構(gòu)如圖10所示，包括 DHCP請求接收單元21 ，用于接收到用戶終端發(fā)送的DHCP請求。 擴展字段添加單元22,用于根據(jù)所述用戶終端的配置在所述DHCP請求中添加擴展字^a,在所述擴展字段中標記地址時間均部標志.
DHCP請求發(fā)送單元23,用于將所述添加擴展字段的DHCP請求向所述 DHCP服務器發(fā)送。
通過使用本發(fā)明提供的上述設備，通過DHCP服務器地址池時間均部算 法和出口網(wǎng)關側(cè)DHCP Relay的靈活配置，保證地址池內(nèi)的地址盡可能地按照 時間長短均勻分配，辦公終端地址能夠盡量得到固定而閱覽室終端地址可不 斷變化。解決了部分地址長時間被分配使用，被防火墻錯誤判斷為長期在線、 惡意下載，而導致訪問中斷的問題。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本 發(fā)明，可以通過石更件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用石更件平臺的方式 來實現(xiàn)基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出 來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以 使得 一 臺計算機設備執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進 和潤飾，這些改進和潤飾也應^L為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種因特網(wǎng)協(xié)議IP地址分配的方法，其特征在于，包括DHCP服務器接收DHCP請求，獲取所述DHCP請求中的擴展字段；所述DHCP服務器獲取所述擴展字段中的地址時間均部標志；所述DHCP服務器根據(jù)所述地址時間均部標志，按照使用時間均衡原則分配IP地址。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述DHCP服務器接收DHCP 請求前，還包括出口網(wǎng)關接收到用戶終端發(fā)送的DHCP請求；所述出口網(wǎng)關根據(jù)所述用戶終端的配置，在所述DHCP請求中添加擴展 字段，在所述擴展字段中標記地址時間均部標志；所述出口網(wǎng)關將所述添加擴展字段的DHCP請求向所述DHCP服務器發(fā)送。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述DHCP服務器根據(jù)所述 地址時間均部標志，按照使用時間均衡原則分配IP地址包括所述DHCP服務器維護一地址池；為所述;也址池內(nèi)每一個IP J也址分配一個時間標簽；所述時間標簽具體為 IP地址從上一次清零后到目前為止被分配使用的時間長度總和； 選擇具有最小時間標簽的IP地址進行分配。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述具有最小時間標簽的IP 地址為多個時，選擇具有最小地址的IP地址進行分配。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括定時或根據(jù)需要隨 時將所述時間標簽清零。
6、 如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述DHCP服務器根據(jù) 所述地址時間均部標志分配IP地址后，還包括所述DHCP服務器在用戶終端釋放所述IP地址時，將所述IP地址按照 更新后的時間標簽重新插入到地址池中。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述擴展字段具體為 Option 82字段。
8、 一種dhcp服務器，其特征在于，包括擴展字段獲取單元，用于獲取接收到的dhcp請求中的擴展字段； 地址時間均部標志獲取單元，用于獲取所述擴展字,殳中的地址時間均部 標志5ip地址分配單元，用于才艮據(jù)所述地址時間均部標志，按照-使用時間均衡 原則分配ip;也址。
9、 如權(quán)利要求8所述的dhcp服務器，其特征在于，所述ip地址分配 單元包括地址池維護子單元，用于維護一地址池；時間標簽分配子單元，用于為所述地址池內(nèi)每一個ip地址分配一個時間 標簽；所述時間標簽具體為ip地址從上一次清零后到目前為止被分配使用的 時間長度總和；ip地址選擇子單元，用于根據(jù)所述選擇時間標簽分配子單元分配的時間 標簽，選擇具有最小時間標簽的ip地址進行分配。
10、 如權(quán)利要求9所述的dhcp服務器，其特征在于，所述ip地址選擇 子單元在所述具有最小時間標簽的ip地址為多個時，選"^具有最小地址的ip 地址進^f于分配
11、 如權(quán)利要求9所述的dhcp服務器，其特征在于，所述ip地址分配 單元還包括時間標簽清零子單元，用于定時或根據(jù)需要隨時將所述時間標 簽清零。
12、 如權(quán)利要求8或9所述的dhcp服務器，其特征在于，還包括ip地址回收單元，用于在用戶終端釋》文所述ip地址時，將所述ip地址 按照更新后的時間標簽重新插入到地址池中。
13、 一種網(wǎng)關設備，其特征在于，包括dhcp請求接收單元，用于接收到用戶終端發(fā)送的dhcp請求； 擴展字段添加單元，用于根據(jù)所述用戶終端的配置在所述dhcp請求中 添加擴展字l爻，在所述擴展字段中標記地址時間均部標志；DHCP請求發(fā)送單元，用于將所述添加擴展字段的DHCP請求向DHCP服務器發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種因特網(wǎng)協(xié)議IP地址分配的方法和設備。該方法包括DHCP服務器接收DHCP請求，獲取所述DHCP請求中的擴展字段；所述DHCP服務器獲取所述擴展字段中的地址時間均部標志；所述DHCP服務器根據(jù)所述地址時間均部標志，按照使用時間均衡原則分配IP地址。通過使用本發(fā)明，保證地址池內(nèi)的地址盡可能地按照時間長短均勻分配，使得辦公終端地址能夠盡量固定而閱覽室終端地址可不斷變化。解決了部分地址因長時間被分配使用，被防火墻錯誤判斷為長期在線導致訪問中斷的問題。
文檔編號H04L29/12GK101309305SQ200810127678
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者蔚 李 申請人:杭州華三通信技術有限公司