[发明专利]一种IP网络的用户接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，具体的说，涉及一种IP(Internet Protocol，网际协议)网络的用户接入方法。

背景技术

在IP网络中，每个连接Internet的用户设备都需要分配唯一的IP地址。在常见的小型网络中(例如家庭网络和学生宿舍网)，网络管理员都是采用手工分配IP地址的方法，而到了中、大型网络，往往有超过100台的客户机，手动分配IP地址的方法就不太合适了。因此，我们必须引入一种高效的IP地址分配方法，DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)为我们解决了这一难题。

DHCP服务的系统最基本的构架是：客户端/服务器模式，即DHCP分为两个部分：一个是服务器端，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，如响应用户接入请求和控制用户接入的配置参数；用户使用DHCP的客户端请求网络配置信息，并且使用从服务器分配下来的IP环境资料。DHCP的协议报文包括：DHCPDISCOVERY，DHCPOFFER，DHCPREQUEST，DHCPACK，DHCPNAK等消息，DHCP的消息中包括可以承载可选信息的可选字段，用来实现除了基本网络配置之外的信息交换，

DHCP可以动态分配IP地址，当DHCP第一次从DHCP服务器端租用到IP位址之后，并非永久地使用该位址，只要租约到期，客户端就得释放这个IP位址，以给其它工作站使用。当然，客户端可以比其它主机更优先地延续租约，或是租用其它的IP位址。

DHCP服务的工作过程是这样的：

1.发现阶段，即DHCP客户端寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户端以广播方式(因为DHCP服务器的IP地址对于客户端来说是未知的)发送DHCPDISCOVERY发现消息来寻找DHCP服务器，即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。

2.提供阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段。在网络中接收到DHCPDISCOVERY发现消息的DHCP服务器都会做出响应，它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户端，向DHCP客户端发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPOFFER提供消息。

3.选择阶段，即DHCP客户端选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户端发来DHCPOFFER提供消息，则DHCP客户端只接受第一个收到的DHCPOFFER提供消息，然后它就以广播方式回答一个DHCPREQUEST请求消息，该消息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址。

4.确认阶段，即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCPREQUEST请求消息之后，它便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPACK确认消息，告诉DHCP客户端可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户端便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除DHCP客户端选中的服务器外，其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址。

5.重新登录。以后DHCP客户端每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCPDISCOVERY发现消息，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCPREQUEST请求消息。当DHCP服务器收到这一消息后，它会尝试让DHCP客户端继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPACK确认消息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户端使用时(比如此IP地址已分配给其它DHCP客户端使用)，则DHCP服务器给DHCP客户端回答一个DHCPNAK否认消息。当原来的DHCP客户端收到此DHCPNAK否认消息后，它就必须重新发送DHCPDISCOVERY发现消息来请求新的IP地址。

6.更新租约。DHCP服务器向DHCP客户端出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户端要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户端启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的消息。