[发明专利]一种动态分配网络地址的方法、系统及代理设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络地址分配的技术领域，尤其涉及一种利用动态主机配置协议(DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol)动态分配网络地址的方法、该网络地址分配系统以及代理设备。

背景技术

为了节约IP地址，方便用户终端的游牧，经常用到DHCP协议动态配置终端。DHCP是采用客户端/服务器(Client/Server)通信模式，由客户端向服务器提出配置申请，包括分配的IP地址、子网掩码、缺省网关DNS地址等参数，服务器根据策略返回相应的配置信息。

现有技术中，DHCP动态网络地址分配机制为：客户端请求一个网络地址，同时为此地址请求一个时间期限，即租期，并且分配机制保证在租约期限内DHCP服务器不会把这个地址再分配给其他客户端，除非客户端自己在租约期满之前释放此网络地址，请参阅图1，该动态地址分配的步骤大致为：

首先，请参阅步骤1.1，客户端在它所在的本地物理子网中广播一个DHCP discover报文，此报文可以包含地址和租约的选项(option)建议值，并由DHCP agents，也即代理设备把这个报文传送给不在同一物理子网的DHCP服务器；

而后，每个服务器都通过DHCP offer报文来回应DHCP discover报文，请参阅步骤1.2，DHCP offer报文包括yiaddr域的可用网络地址和其它DHCPoptions的配置参数；

再然后，客户端收到一个或多个服务器发送的DHCP offer报文，从多个服务器中选择其中的一个，并且广播包含server identifier选项的DHCP request来表明哪个服务器被选择，请参阅步骤1.3，同时DHCP request也可以包括其他配置参数的期望值；

服务器收到客户端的DHCP request广播后，发送DHCP ack报文作为回应，请参阅步骤1.4，其中包含客户端的配置参数，如client identifier、chaddr、指定的网络地址、时间租期等，这些组成了一个独一无二的客户端租约；

客户端收到这个DHCP ack报文后，就可以使用报文中指定的网络地址(IP地址)作为本设备的网络地址进行网络通信。当地址的租期快到时，DHCP客户端如果需要继续使用此地址，则发送DHCP request报文延长地址的租期，请参阅步骤1.5。比如，第一次申请时DHCP服务器给予的租期是24小时，则使用到一半租期(12小时)时，DHCP客户端发送单播DHCP request报文给DHCP服务器，请求再次延长使用时间，如果DHCP服务器没有给予延期，则到3/4租期时(18小时)DHCP客户端会发送广播DHCP request再次请求延期。如果成功延期，则这个地址可以延长使用24小时；

如果客户端选择放弃它的租约，那么它将向服务器发送DHCP release报文，请参阅步骤1.6，其中该DHCP release可以包含client identifier或ciaddr和网络地址等。

这里，还需对上述代理设备，即DHCP agent进行说明，DHCP agent，也称为DHCP proxy agent是网络设备提供的一种功能，其主要目的是为了减少远端DHCP服务器的处理压力，将压力分布到各个DHCP agent上，如此，可以有效的保护DHCP服务器免受攻击，分散DHCP服务器的处理压力。DHCPagent一般部署在接入节点(AN：Access Node)或者是网关设备上，对于局域网用户来讲，DHCP agent设备相当于一个本地DHCP服务器，所有动态分配地址的交互都由DHCP agent和DHCP客户端配合完成；而对于远端DHCP服务器来讲，DHCP agent又相当于一个需要分配多个地址的DHCP客户端。下面结合附图2对这一功能进行详细说明。

首先，当DHCP客户端启动并进行DHCP初始化时，它会在本地网络广播DHCP discover报文，请参阅步骤2.1；

如果本地网络没有DHCP服务器，但有代理设备DHCP agent，则代理设备DHCP agent收到该广播的discover报文后，将报文的源IP地址替换为该代理设备的IP地址，源MAC地址也替换为该代理设备的MAC地址，并广播出去，请参阅步骤2.2；

此时，DHCP服务器回送一个DHCP offer报文，请参阅步骤2.3，表示可以提供服务，这个报文的目的IP地址则是代理设备的IP地址；