[发明专利]接入设备中用于管理路由信息和数据转发的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及通信网络的接入网。

背景技术

目前，电信运营商对二层接入设备的要求越来越高，需要二层设备基于三层信息进行业务区分，使得不同的业务如音频、视频和因特网等在诸如数字用户线路接入复用器(DSLAM)的接入设备上就进行分流，经过各种业务对应的网关接入相应的业务网络。具体而言，运营商通常会事先对业务网络进行规划，不同的业务供应商会拥有不同的IP地址。这样，接入设备可以基于目的IP子网进行业务区分并转发，但是一般接入设备只是二层设备，并不作为用户的网关，在三层上这些接入设备对用户透明的。并且，它们没有专属的IP地址用于数据转发，网络侧相应也就只能创建无编号IP(Unnumbered IP)接口以适应此种需求。这也是节约越来越紧张的IPv4地址提出的要求。

目前已有侦听路由协议报文来创建路由表的方法，但是通常运营商不会在用户侧端口上使能路由协议，基于链路状态的路由协议(诸如开放最短路径优先协议，Open Shortest Path First)通常要求对端拥有三层地址，这是不能满足的；基于距离向量的路由协议(诸如选路信息协议，Routing Information Protocol)，虽然可用，可是对运营商路由协议的选择提出了限制，且在用户端网络运行路由协议增加了网络复杂性和二层网络负载，对二层设备提出了更高的要求，需要支持路由协议。

一般说来，二层设备很难获得三层的路由信息。静态配置每个这样的接入设备，不仅工作量非常大，而且丧失了二层设备即插即用(plug&play)的优点。这个问题由此成为了比较尖锐的问题。

本发明就是提出了一种利用终端接入网络时，服务器产生的接入响应消息来在二层设备上创建路由，用于基于目的IP子网进行业务区分并转发的方法和装置。这里的接入响应消息是指动态主机分配协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)响应消息。下面将对动态主机分配协议进行简单的介绍。

动态主机分配协议：

DHCP分为两个部分：一个是服务器端，而另一个是客户端。所有的IP网络设定资料都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境资料。

1.DHCP的分配形式

首先，必须至少有一台DHCP服务器工作在网络上面，它会监听网络的DHCP请求，并与客户端磋商TCP/IP的设定环境。它提供两种IP定位方式：自动分配，其情形是：一旦DHCP客户端第一次成功的从DHCP服务器端租用到IP地址之后，就永远使用这个地址。

动态分配，当DHCP第一次从DHCP服务器端租用到IP地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放(release)这个IP地址，以给其它工作站使用。当然，客户端可以比其它主机更优先的延续(renew)租约，或是租用其它的IP地址。

2.DHCP的工作原理

视乎客户端是否第一次登录网络，DHCP的工作形式会有所不同。下面参照图1对客户机第一次登录网络时DHCP工作的情形进行详细说明。

第一次登录的时候：

1)寻找Server。当DHCP客户端第一次登录网路的时候，也就是客户发现本机上没有任何IP资料设定，它会向网络发出一个DHCPDISCOVER封包。因为客户端还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的来源地址会为0.0.0.0，而目的地址则为255.255.255.255，然后再附上DHCPDISCOVER的信息，向网络进行广播。

在Windows的预设情形下，DHCPDISCOVER的等待时间预设为1秒，也就是当客户端将第一个DHCPDISCOVER封包送出去之后，在1秒之内没有得到回应的话，就会进行第二次DHCPDISCOVER广播。若一直得不到回应的情况下，客户端一共会有四次DHCPDISCOVER广播(包括第一次在内)，除了第一次会等待1秒之外，其余三次的等待时间分别是9、13、16秒。如果都没有得到DHCP服务器的回应，客户端则会显示错误信息，宣告DHCPDISCOVER的失败。之后，基于使用者的选择，系统会继续在5分钟之后再重复一次DHCPDISCOVER的过程。

2)提供IP租用地址。当DHCP服务器监听到客户端发出的DHCPDISCOVER广播后，它会从那些还没有租出的地址范围内，选择最前面的空置IP，连同其它TCP/IP设定，回应给客户端一个DHCPOFFER封包。