[发明专利]一种动态地址配置下网络连接保活的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络设备的网络连接组网配置领域，尤其涉及一种动态地址配置下网络连接保活的方法和装置。

背景技术

在当今网络设备组网配置中，动态主机配置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol，DHCP)是应用的非常广泛的一种部署方式，多用于企业内部的公司网络组网、学校内部的教育网络组网等。它属于应用层，基于引导协议(BOOTstrap Protocol，BOOTP)。BOOTP和反向地址转换协议(Reverse Address Resolution Protocol，RARP)类似，用于相对静态的环境，其中每个主机都有一个永久的网络连接。管理人员创建一个BOOTP配置文件来定义每个主机的BOOTP参数。但在主机经常移动和实际主机数目超过了可获得的主机IP地址时，这种只提供从主机标识到主机参数的静态映射方式不再适用，为此制订了DHCP，它加入了自动分配可再利用的地址和附加的配置选项的能力。DHCP从两个方式上扩充了BOOTP：第一，DHCP可使主机用一个消息获取它所需要的所有配置信息，即传送配置信息的协议；第二，DHCP允许主机快速、动态地获取IP地址，即动态分配IP地址的机制。

DHCP建立在client-server(客户端-服务器)模型上，其中指定的DHCPserver分配网络地址并向动态配置的主机传送配置参数。只有当系统管理员明确地配置主机作为DHCP服务器时，主机才能作为服务器来工作。

DHCP支持三种类型的地址分配：自动分配方式中DHCP给主机指定一个永久的IP地址；动态分配方式中DHCP给主机指定一个有时间限制的IP地址，当时间到达或主机明确表示放弃这个地址时，这个地址便可以再次被其他的主机使用；手工分配方式中主机的IP地址是由网络管理员指定的，DHCP只是把指定的IP地址告诉主机。在这三种方式中，只有动态分配的方式可以对已经分配给主机但如果此时该主机已经不再使用的IP地址重新加以利用。这样，在给一台临时接入网络的主机分配地址或者在一组不需要永久IP地址的主机中共享一组有限的IP地址时，动态分配显得特别有用。如果一台新主机要永久地接入一个网络，而网络的IP地址非常有限，为了在将来这台主机被淘汰时能回收IP地址，这种情况下动态分配也是一个很好的选择。

在DHCP的动态分配方式中，DHCP server会将网络配置参数全部告知client(PC机、modem以及任何通过DHCP协议接入网络的设备)，同时告知其使用的时间期限，即租约。如果client要使用DHCP协议获取IP地址、接入网络，必须与DHCP server进行一系列的接入报文交换，且处于六个状态之一，如图1所示，过程如下：

1、当client第一次启动时，首先进入INITIALIZE(初始化)状态，为了开始获取一个IP地址，它会与本地网络上所有的DHCP server联系，为此，client会在其子网内广播一个DHCP DISCOVER(DHCP发现)报文，此报文中包含关于网络地址和租约选项的值，如果client和DHCP server不在一个子网内，则BOOTP中继代理会把这个报文转发给DHCP server。client发送完DHCP DISCOVER广播报文之后，转入到SELECT(选择)状态。

2、本地网络上所有的DHCP server收到DHCP DISCOVER广播报文之后，如果其能够响应该client，则广播一个包含可提供的网络地址和其他配置信息的DHCP OFFER(DHCP提供)报文，因此，client可能会收到零个或多个DHCP OFFER响应报文。

3、处于SELECT状态中的client在收到一个或多个DHCP server的DHCPOFFER响应报文后，必须根据一定的条件从中选出一个(如第一个到达的响应)，并向选定的DHCP server发送DHCP REQUEST(DHCP请求)报文以与其协商租用，在这个请求报文中必须包含一个服务器标识以指明被选中的服务器，然后client进入到REQUEST(请求)状态。如果client在定时器超时之前一直没有收到DHCP OFFER报文，则重发DHCP DISCOVER广播报文。