專(zhuān)利名稱(chēng):Ip地址分配方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域：
，體涉及一種IP地址分配方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
寬帶網(wǎng)絡(luò)中，除了進(jìn)行傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊外，VoIP(語(yǔ)音電話(huà))服務(wù)也成為一個(gè)趨勢(shì)。VoIP能為用戶(hù)帶來(lái)多種實(shí)用而有效的功能，包括降低運(yùn)營(yíng)成本，融合語(yǔ)音數(shù)據(jù)通訊，集成化網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)等。VoIP是IP網(wǎng)上通過(guò)TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的一種電話(huà)應(yīng)用。目前，VoIP技術(shù)不僅在固定網(wǎng)絡(luò)中獲得了巨大的成功，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中也在穩(wěn)步前進(jìn)，特別是在向3G邁進(jìn)的今天，可以預(yù)見(jiàn)VoIP在未來(lái)會(huì)成為話(huà)音的主流技術(shù)。VoIP移動(dòng)終端可以通過(guò)WLAN(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng))接入Internet(因特網(wǎng))。WLAN是利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它以無(wú)線(xiàn)多址信道作為傳輸媒介，提供傳統(tǒng)有線(xiàn)局域網(wǎng)的功能，能夠使用戶(hù)真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地的寬帶網(wǎng)絡(luò)接人。在WLAN網(wǎng)絡(luò)中，有無(wú)線(xiàn)接口卡的無(wú)線(xiàn)終端以無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)AP為中心，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋、無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)關(guān)、無(wú)線(xiàn)接入控制器、無(wú)線(xiàn)接入服務(wù)器等無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)與有線(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，可以組建多種復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)辦公的接入。
當(dāng)VoIP移動(dòng)終端MT在不同IPv4子網(wǎng)之間切換時(shí)，MT從一個(gè)IPv4子網(wǎng)的接入點(diǎn)切換到另一個(gè)IPv4子網(wǎng)的接入點(diǎn)時(shí)，MT必須申請(qǐng)一個(gè)新的IP地址(IP地址再分配)。在MT獲得其新的IP地址前，MT的任何會(huì)話(huà)都必須被停止。這就需要IP地址再分配過(guò)程必須足夠快(小于20ms)，以防止話(huà)音長(zhǎng)時(shí)間中斷，從而降低通話(huà)質(zhì)量。
在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用DHCP(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)來(lái)進(jìn)行高效地動(dòng)態(tài)IP地址分配。DHCP協(xié)議基于一般的client(客戶(hù)機(jī))/server(服務(wù)器)模型，即client主動(dòng)發(fā)起請(qǐng)求報(bào)文，server返回相應(yīng)的應(yīng)答報(bào)文。這里的client就是普通的計(jì)算機(jī)，server就是DHCP server，計(jì)算機(jī)啟動(dòng)或申請(qǐng)地址時(shí)向DHCP server發(fā)送地址申請(qǐng)報(bào)文，DHCP server自動(dòng)為client指定IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并發(fā)送回應(yīng)報(bào)文。參照?qǐng)D1，DHCP服務(wù)的工作過(guò)程如下1.發(fā)現(xiàn)階段，即DHCP客戶(hù)機(jī)尋找DHCP服務(wù)器的階段。DHCP客戶(hù)機(jī)以廣播方式(因?yàn)镈HCP服務(wù)器的IP地址對(duì)于客戶(hù)機(jī)來(lái)說(shuō)是未知的)發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來(lái)尋找DHCP服務(wù)器，即向地址255.255.255.255發(fā)送特定的廣播信息。網(wǎng)絡(luò)上每一臺(tái)安裝了TCP/IP協(xié)議的主機(jī)都會(huì)接收到這種廣播信息，但只有DHCP服務(wù)器才會(huì)做出響應(yīng)。
2.提供階段，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段。在網(wǎng)絡(luò)中接收到DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息的DHCP服務(wù)器都會(huì)做出響應(yīng)，它從尚未出租的IP地址中挑選一個(gè)分配給DHCP客戶(hù)機(jī)，向DHCP客戶(hù)機(jī)發(fā)送一個(gè)包含出租的IP地址和其他設(shè)置的DHCP offer提供信息。
3.選擇階段，即DHCP客戶(hù)機(jī)選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器提供的IP地址的階段。如果有多臺(tái)DHCP服務(wù)器向DHCP客戶(hù)機(jī)發(fā)來(lái)的DHCP offer提供信息，則DHCP客戶(hù)機(jī)只接受第一個(gè)收到的DHCP offer提供信息，然后它就以廣播方式回答一個(gè)DHCP request請(qǐng)求信息，該信息中包含向它所選定的DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址的內(nèi)容。之所以要以廣播方式回答，是為了通知所有的DHCP服務(wù)器，他選擇某臺(tái)DHCP服務(wù)器所提供的IP地址。
4.確認(rèn)階段，即DHCP服務(wù)器確認(rèn)所提供的IP地址的階段。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到DHCP客戶(hù)機(jī)回答的DHCP request請(qǐng)求信息之后，它便向DHCP客戶(hù)機(jī)發(fā)送一個(gè)包含它所提供的IP地址和其他設(shè)置的DHCP ack確認(rèn)信息，告訴DHCP客戶(hù)機(jī)可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客戶(hù)機(jī)便其TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)卡綁定，另外，除DHCP客戶(hù)機(jī)選中的服務(wù)器外，其他的DHCP服務(wù)器都收回曾提供的IP地址5.重新登錄。以后DHCP客戶(hù)機(jī)每次重新登錄網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就不需要再發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息了，而是接發(fā)送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request請(qǐng)求信息。當(dāng)DHCP服務(wù)器收到這一信息后，它會(huì)嘗試讓DHCP客戶(hù)機(jī)繼續(xù)使用原來(lái)的IP地址，并回答一個(gè)DHCP ack確認(rèn)信息。如果此IP地址已無(wú)法再分配給原來(lái)的DHCP客戶(hù)機(jī)使用時(shí)(比如此IP地址已分配給其它DHCP客戶(hù)機(jī)使用)，則DHCP服務(wù)器給DHCP客戶(hù)機(jī)回答一個(gè)DHCP nack否認(rèn)信息。當(dāng)原來(lái)的DHCP客戶(hù)機(jī)收到此DHCP nack否認(rèn)信息后，它就必須重新發(fā)送DHCP discover發(fā)現(xiàn)信息來(lái)請(qǐng)求新的IP地址。
但利用DHCP協(xié)議進(jìn)行動(dòng)態(tài)地址分配也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題DHCP不能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上非DHCP客戶(hù)機(jī)已經(jīng)在使用的IP地址，而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)DHCP服務(wù)器時(shí)，一個(gè)DHCP服務(wù)器不能查出已被其他服務(wù)器租出去的IP地址。為此，DHCP協(xié)議要求客戶(hù)機(jī)使用ARP(地址析協(xié)議)來(lái)使所分配的IP地址生效。ARP協(xié)議采用廣播消息的方法來(lái)獲取網(wǎng)上IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址?？蛻?hù)機(jī)向同一網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)發(fā)送廣播包，與之有相同IP地址的主機(jī)收到該廣播包后，會(huì)向該客戶(hù)機(jī)返回一個(gè)響應(yīng)消息。在大多數(shù)應(yīng)用中，ARP響應(yīng)超時(shí)定義都大于1秒，而且DHCP協(xié)議要求客戶(hù)機(jī)在開(kāi)始另一應(yīng)用之前等待至少10秒。在該段時(shí)間內(nèi)，MT處于沒(méi)有IP地址的狀態(tài)下，MT中的任何會(huì)話(huà)都被暫時(shí)阻斷，從而會(huì)影響通話(huà)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種IP地址分配方法，以決現(xiàn)有技術(shù)中利用DHCP進(jìn)行IP地址分配時(shí)通過(guò)ARP使所分配的IP地址生效使得IP再分配過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，影響接續(xù)時(shí)間的缺點(diǎn)，提高IP地址分配速度，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)應(yīng)用的需求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)VoIP的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)用戶(hù)從一個(gè)接人點(diǎn)切換到另一個(gè)接入點(diǎn)時(shí)由于IP地址再分配的延遲引起移動(dòng)終端的通話(huà)中斷的缺點(diǎn)，減小移動(dòng)終端在不同子網(wǎng)間切換時(shí)IP地址再分配的時(shí)間，提高移動(dòng)VoIP的通話(huà)質(zhì)量。
為此，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種IP地址分配方法，包括步驟A、由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；B、當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中為其分配IP地址；C、所述客戶(hù)機(jī)接使用DHCP服務(wù)器分配的IP地址。
所述步驟A包括A1、在動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池；A2、根據(jù)所述未被分配IP地址池中IP地址，周期地使所述可用IP地址池中維護(hù)預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；所述步驟A2包括A21、所述DHCP服務(wù)器周期地檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量；A22、當(dāng)所述可用IP地址池中的IP地址未達(dá)到所述預(yù)定數(shù)量時(shí)，從所述未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效；
A23、生效后的IP地址從所述未被分配IP地址池移到所述可用IP地址池中。
可選地，在檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量之前首先檢測(cè)該可用IP地址池中的IP地址是否仍有效；如果所述可用IP地址池中的IP地址已失效，則刪除該失效的IP地址。
所述從未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效的步驟包括從所述未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址；通過(guò)地址析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；根據(jù)ARP檢查結(jié)果，如果未在子網(wǎng)中使用，則認(rèn)為選取的IP地址生效。
所述從未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址的步驟體為從所述未被分配IP地址池中隨機(jī)或按特定順序選取IP地址。
所述通過(guò)地址析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用的步驟包括所述DHCP服務(wù)器向子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)廣播選取的IP地址；如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到任何主機(jī)返回的應(yīng)答reply消息，則表明選取的IP地址已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；否則，則表明選取的IP地址未在子網(wǎng)中使用。
當(dāng)有IP地址被釋放后，DHCP服務(wù)器釋放后的IP地址放回到所述未被分配IP地址池中。
一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電話(huà)VoIP的方法，包括步驟a、由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；b、當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)檢測(cè)到子網(wǎng)間切換后，啟動(dòng)DHCP客戶(hù)端向目的子網(wǎng)內(nèi)的DHCP服務(wù)器申請(qǐng)新的IP地址；c、DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中選擇一個(gè)IP地址發(fā)送給所述移動(dòng)用戶(hù)；d、當(dāng)所述移動(dòng)用戶(hù)收到DHCP服務(wù)器發(fā)送的DHCP確認(rèn)消息后，啟用DHCP服務(wù)器分配的IP地址與目的子網(wǎng)建立連接。
所述步驟a包括a1、在動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池；a2、所述DHCP服務(wù)器周期地檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量；a3、當(dāng)所述可用IP地址池中的IP地址未達(dá)到所述預(yù)定數(shù)量時(shí)，從所述未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效；a4、生效后的IP地址從所述未被分配IP地址池移到所述可用IP地址池中。
可選地，在檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量之前首先檢測(cè)該可用IP地址池中的IP地址是否仍有效；
如果所述可用IP地址池中的IP地址已失效，則刪除該失效的IP地址。
所述從未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效的步驟包括從所述未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址；通過(guò)地址析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；根據(jù)ARP檢查結(jié)果，如果未在子網(wǎng)中使用，則認(rèn)為選取的IP地址生效。
當(dāng)有IP地址被釋放后，DHCP服務(wù)器釋放后的IP地址放回到所述未被分配IP地址池中。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)在動(dòng)態(tài)IP地址再分配的過(guò)程中，IP地址生效過(guò)程從客戶(hù)端轉(zhuǎn)移到DHCP服務(wù)器端，使DHCP服務(wù)器不僅維護(hù)一個(gè)未分配的IP地址池，同時(shí)還維護(hù)一個(gè)可用IP地址池，并通過(guò)周期性地檢測(cè)使可用IP地址池中的IP地址保持有效。當(dāng)MT(移動(dòng)終端)請(qǐng)求分配IP地址時(shí)，即可從可用IP地址池中選取有效的IP地址，使MT無(wú)需通過(guò)ARP協(xié)議檢測(cè)即可使分配的IP地址立即生效，從而大大節(jié)省了IP再分配所需時(shí)間，保證了MT通話(huà)的連續(xù)性。本發(fā)明方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可靠性高。
圖1是DHCP服務(wù)的工作流程；圖2是本發(fā)明IP地址分配方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖3是由DHCP服務(wù)器周期地選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址的實(shí)現(xiàn)流程 圖4是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)移動(dòng)VoIP的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。
體實(shí)施方式本發(fā)明的核心是由DHCP服務(wù)器為DHCP客戶(hù)機(jī)進(jìn)行IP地址分配時(shí)，IP地址生效過(guò)程從客戶(hù)端轉(zhuǎn)移到DHCP服務(wù)器端。為此，需要由DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中為其分配IP地址；這樣客戶(hù)機(jī)就可接使用DHCP服務(wù)器分配的IP地址，而無(wú)需再進(jìn)行IP地址生效過(guò)程。本發(fā)明應(yīng)用于移動(dòng)VoIP中，當(dāng)移動(dòng)終端在分屬不同IP子網(wǎng)的接入點(diǎn)間切換時(shí)，移動(dòng)終端向目的子網(wǎng)中的DPCH服務(wù)器申請(qǐng)新的IP地址時(shí)，通過(guò)這種方式對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行IP地址再分配過(guò)程，使移動(dòng)終端在獲取新的IP地址前會(huì)話(huà)停止的時(shí)間足夠短，從而保證移動(dòng)VoIP的通話(huà)質(zhì)量。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D2，圖2是本發(fā)明IP地址分配方法的實(shí)現(xiàn)流程圖，包括以下步驟步驟201由DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址。
在體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采用多種方式，在后面詳細(xì)描述。
步驟202當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中為其分配IP地址。
可以從這些有效IP地址中隨機(jī)選擇一個(gè)分配給客戶(hù)機(jī)，也可以依照IP地址的大小依次選擇分配給客戶(hù)機(jī)的IP地址。當(dāng)有多個(gè)客戶(hù)機(jī)同時(shí)向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址時(shí)，從這些有效IP地址中依次為這些客戶(hù)機(jī)分配不同的IP地址。
例如，假設(shè)DHCP服務(wù)器維護(hù)的有效IP地址有4個(gè)，分別為192.168.1.2，192.168.10.3，192.168.0.1，192.168.0.3，當(dāng)有3個(gè)客戶(hù)機(jī)同時(shí)向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址時(shí)，可192.168.0.1，192.168.0.3，192.168.1.2依次分配給這3個(gè)客戶(hù)機(jī)。這樣，在下一周期DHCP從未被分配的IP地址中選擇新的有效IP地址時(shí)，就可以只選擇一個(gè)，使維護(hù)的有效IP地址保持固定的數(shù)量(4個(gè))。
如果同時(shí)有5個(gè)客戶(hù)機(jī)向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址，則只有4個(gè)有效IP地址可參與分配，這意味著，有效IP地址被用完。在這種情況下，等到下一周期DHCP服務(wù)器從未被分配的IP地址中重新選出預(yù)定數(shù)量的有效IP地址后才能再為客戶(hù)機(jī)分配IP地址。在這種情況下，IP地址分配速率被減速到和標(biāo)準(zhǔn)DHCP分配中相同的速度。因此，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較重(頻繁的IP分配)的情況下，可適當(dāng)選擇IP有效地址的數(shù)量多一些，以保證對(duì)子網(wǎng)內(nèi)每個(gè)用戶(hù)都能及時(shí)地分配到有效的IP地址。
DHCP服務(wù)器維護(hù)的有效IP地址的數(shù)量也可以是動(dòng)態(tài)變化的，比如，在某個(gè)時(shí)間段或者某個(gè)檢測(cè)周期，設(shè)定需要維護(hù)的有效IP地址的個(gè)數(shù)。
由于快速的IP地址分配需要DHCP服務(wù)器負(fù)責(zé)IP地址生效，當(dāng)DHCP服務(wù)器維護(hù)的有效IP地址的數(shù)量太多時(shí)，DHCP服務(wù)器周期地對(duì)未被分配的IP地址中的IP地址進(jìn)行有效性檢測(cè)會(huì)比正常的DHCP消耗較多的流量資源，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)的DHCP中，IP地址生效只發(fā)生在IP分配階段。
因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷及環(huán)境，選擇合適的IP有效地址的個(gè)數(shù)。
步驟203客戶(hù)機(jī)接使用DHCP服務(wù)器分配的IP地址。
本技術(shù)領(lǐng)域：
人員知道，DHCP服務(wù)存在很多優(yōu)點(diǎn)，比如，DHCP服務(wù)器不會(huì)同時(shí)租借相同的IP地址給兩臺(tái)主機(jī)；DHCP管理員可以約束特定的主機(jī)使用特定的IP地址等。但DHCP服務(wù)器同時(shí)也存在不少缺點(diǎn)DHCP服務(wù)器不能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上非DHCP客戶(hù)機(jī)已經(jīng)在使用的IP地址；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)DHCP服務(wù)器時(shí)，一個(gè)DHCP服務(wù)器不能查出已被其他服務(wù)器租出去的IP地址等。因此，在標(biāo)準(zhǔn)DHCP中，DHCP客戶(hù)機(jī)得到DHCP服務(wù)器為其分配的IP地址后，并不能保證該地址有效。這時(shí)，還需要對(duì)其有效性檢測(cè)，檢測(cè)該IP地址是否和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他主機(jī)的IP地址有沖突。
通常，DHCP客戶(hù)機(jī)會(huì)利用ARP(地址析協(xié)議)來(lái)進(jìn)行IP地址沖突檢測(cè)。ARP協(xié)議用于計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址(IP地址)轉(zhuǎn)化為物理地址(MAC地址)。ARP協(xié)議是屬于鏈路層的協(xié)議，在以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)幀從一個(gè)主機(jī)到達(dá)網(wǎng)內(nèi)的另一臺(tái)主機(jī)是根據(jù)48位的以太網(wǎng)地址(硬件地址)來(lái)確定接口的，而不是根據(jù)32位的IP地址。如果網(wǎng)絡(luò)中存在相同IP地址的主機(jī)的時(shí)候，就會(huì)報(bào)告出IP地址沖突的警告。比如某主機(jī)B規(guī)定IP地址為192.168.0.1，如果它處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)，那么其他機(jī)器A更改IP地址為192.168.0.1就會(huì)造成IP地址沖突。其原理就是主機(jī)A在連接網(wǎng)絡(luò)(或更改IP地址)的時(shí)候就會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ARP包廣播自己的IP地址，也就是free arp(空閑ARP)。如果網(wǎng)絡(luò)中存在相同IP地址的主機(jī)B，那么B就會(huì)通過(guò)ARP來(lái)reply(響應(yīng))該地址，當(dāng)A接收到這個(gè)reply后，A就會(huì)跳出IP地址沖突的警告，當(dāng)然B也會(huì)有警告。
利用本發(fā)明，由于DHCP服務(wù)器分配的IP地址是經(jīng)過(guò)DHCP檢測(cè)后選出的，能夠保證和子網(wǎng)內(nèi)其他客戶(hù)機(jī)不會(huì)發(fā)生地址沖突，因此，在客戶(hù)端就無(wú)需再對(duì)該IP地址進(jìn)行沖突檢測(cè)而接使用。
上述步驟201由DHCP服務(wù)器周期地選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址的實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以有多種方式，下面分別詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D3所示流程在該實(shí)施例中，在DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池，DHCP服務(wù)器根據(jù)未被分配IP地址池中IP地址，周期地使可用IP地址池中維護(hù)預(yù)定數(shù)量的有效IP地址。體包括以下步驟步驟301在DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池。
在標(biāo)準(zhǔn)的DHCP中，DHCP服務(wù)器會(huì)維持一個(gè)IP地址池(未被分配IP地址池)，其包含所有未被分配的IP地址。在本發(fā)明中，還需要建立另外一個(gè)IP地址池(可用IP地址池)?？捎肐P地址池中的所有IP地址都來(lái)自未被分配IP地址池。
步驟302設(shè)定可用IP地址池中維護(hù)的有效IP地址數(shù)量N。
步驟303檢測(cè)可用IP地址池中的IP地址數(shù)量是否達(dá)到N。
如果已達(dá)到，則進(jìn)到步驟307結(jié)束本次檢測(cè)過(guò)程。
如果未達(dá)到，則進(jìn)到步驟304從未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址。
在選取IP地址時(shí)，可以從從未被分配IP地址池中隨機(jī)選取，也可以依次按IP地址大小順序選取IP地址。
步驟305檢測(cè)選取的IP地址是否有效，也就是說(shuō)，是否和子網(wǎng)內(nèi)其他主機(jī)的IP地址有沖突。
前面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中客戶(hù)機(jī)使DHCP服務(wù)器為其分配的IP地址生效的過(guò)程已作詳細(xì)描述，在DHCP服務(wù)器端，也可以采用相同的方式，通過(guò)地址析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用。
DHCP服務(wù)器向子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)廣播選取的IP地址；如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到任何主機(jī)返回的應(yīng)答reply消息，則表明選取的IP地址已經(jīng)在子網(wǎng)中使用，否則，表明選取的IP地址未在子網(wǎng)中使用。根據(jù)ARP檢查結(jié)果，如果未在子網(wǎng)中使用，則認(rèn)為選取的IP地址有效。
如果有效，則進(jìn)到步驟306選取的IP地址從未被分配IP地址池移到可用IP地址池中，然后返回步驟303。
如果無(wú)效，則返回步驟304，從未被分配IP地址池中選取下一個(gè)IP地址。
當(dāng)有IP地址被釋放(通過(guò)DHCP超時(shí)機(jī)制或DHCP Release消息)后，DHCP服務(wù)器需要釋放后的IP地址放回到未被分配IP地址池中，以供后續(xù)其他客戶(hù)機(jī)使用。
在上述實(shí)現(xiàn)流程中，對(duì)可用IP地址池中的IP地址進(jìn)行檢查時(shí)，只檢查了其中的IP地址數(shù)量是否達(dá)到預(yù)設(shè)的個(gè)數(shù)N。前面已經(jīng)提到，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上存在多個(gè)DHCP服務(wù)器時(shí)，一個(gè)DHCP服務(wù)器不能查出已被其他服務(wù)器租出去的IP地址。這樣，可用IP地址池中的IP地址也存在失效的可能性。如果不對(duì)其有效性進(jìn)行檢查，則分配給用戶(hù)的IP地址也可能是無(wú)效的。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，可以由客戶(hù)端來(lái)完成其有效性的檢查，也就是說(shuō)，當(dāng)用戶(hù)接使用該IP地址時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生IP地址沖突，這時(shí)，客戶(hù)端需要重新向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址。
當(dāng)然，為了充分保證為用戶(hù)分配的IP地址不會(huì)和子網(wǎng)內(nèi)其他用戶(hù)的IP地址產(chǎn)生沖突，還可以在上述步驟303對(duì)可用IP地址池中的IP地址數(shù)量檢查之前，先檢測(cè)該可用IP地址池中還未分配出去的IP地址是否仍然有效；如果該IP地址已失效，則刪除該失效的IP地址；否則仍然保留該IP地址。檢測(cè)該可用IP地址池中的IP地址是否有效的方法與檢測(cè)從未被分配IP地址池選取的IP地址是否有效的方法相同，都可以通過(guò)地址析協(xié)議ARP來(lái)檢查。圖3描述了通過(guò)建立可用IP地址池使DHCP服務(wù)器端周期地維護(hù)預(yù)定數(shù)量的有效IP地址的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，并不局限于這一種實(shí)現(xiàn)方式，比如，還可以建立一個(gè)IP地址表，在該表中包含所有未分配IP地址及有效標(biāo)識(shí)。
DHCP服務(wù)器對(duì)該表中IP地址及有效標(biāo)識(shí)周期地進(jìn)行檢測(cè)，如果IP地址有效，則設(shè)置有效標(biāo)識(shí)為“1”，否則設(shè)置有效標(biāo)識(shí)為“0”。每次檢測(cè)到有效IP地址的個(gè)數(shù)達(dá)到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，停止檢測(cè)過(guò)程。
當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，也依次從標(biāo)識(shí)為“1”的IP地址中進(jìn)行分配。分配過(guò)程完成后，其標(biāo)識(shí)修改為“0”。
當(dāng)有IP地址被釋放(通過(guò)DHCP超時(shí)機(jī)制或DHCP Release消息)后，DHCP服務(wù)器釋放后的IP地址重新添加到IP地址表中，并其標(biāo)識(shí)設(shè)置為“0”，以供后續(xù)其他客戶(hù)機(jī)使用。
本技術(shù)領(lǐng)域：
人員知道，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越多的移動(dòng)終端都有訪(fǎng)問(wèn)IP網(wǎng)的功能，用戶(hù)也希望能夠隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)IP網(wǎng)。VoIP通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼數(shù)字化、壓縮處理成壓縮幀，然后轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行語(yǔ)音通信的目的。IP電話(huà)極大的改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，大大降低了通信的費(fèi)用，它的廣泛應(yīng)用也促進(jìn)了寬帶多媒體應(yīng)用的發(fā)展。VoIP最大的優(yōu)勢(shì)是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境，提供比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更多、更好的服務(wù)。VoIP可以在IP網(wǎng)絡(luò)上便宜的傳送語(yǔ)音、傳真、視頻、和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。而移動(dòng)VoIP則是移動(dòng)通訊和互聯(lián)網(wǎng)通訊的完美結(jié)合。
移動(dòng)終端通過(guò)AP(接人點(diǎn))接人IP網(wǎng)絡(luò)，由于移動(dòng)終端的移動(dòng)性，決定了其要在不同的IP子網(wǎng)間進(jìn)行切換。在不同IP子網(wǎng)間切換時(shí)，移動(dòng)終端需要申請(qǐng)一個(gè)新的IP地址，原因有以下兩點(diǎn)1.IP子網(wǎng)使用全球IP地址。在這種情況下，由于IP路由的限制，每個(gè)IP子網(wǎng)必須使用不同的IP地址范圍(網(wǎng)段)。為了恢復(fù)在新子網(wǎng)中的IP連接，終端必須使用新子網(wǎng)網(wǎng)段的IP地址。此時(shí)終端的IP地址必然會(huì)發(fā)生改變。
2.IP子網(wǎng)使用保留地址。此時(shí)，相鄰的子網(wǎng)既可以使用同一網(wǎng)段又可以使用不同網(wǎng)段。因此終端的IP地址有不發(fā)生改變的可能性。但是，考慮到在新的子網(wǎng)中可能已經(jīng)存在其他終端，并占用了相同的地址，因此終端在切換時(shí)仍無(wú)法獲知原有的IP地址是否可繼續(xù)使用。
在上述兩種情況下，均可以使用相同的IP地址再分配過(guò)程。
在移動(dòng)終端獲得新的IP地址前，任何會(huì)話(huà)都必須被停止。因此IP地址的分配速度是影響移動(dòng)VoIP的通話(huà)質(zhì)量的一個(gè)重要因素。
采用上述本發(fā)明提供的快速I(mǎi)P地址分配方法，可以有效地防止會(huì)話(huà)的長(zhǎng)時(shí)間中斷，在正常情況下，可以達(dá)到小于20ms。
參照?qǐng)D4所示本發(fā)明實(shí)現(xiàn)VoIP的方法的流程，包括以下步驟步驟401由DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址。
體地DHCP服務(wù)器如何維護(hù)預(yù)定數(shù)量的有效IP地址的實(shí)現(xiàn)過(guò)程在前面已有詳細(xì)介紹，在此不再贅述。
步驟402當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)檢測(cè)到子網(wǎng)間切換后，啟動(dòng)DHCP客戶(hù)端向目的子網(wǎng)內(nèi)的DHCP服務(wù)器申請(qǐng)新的IP地址。
步驟403DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中選擇一個(gè)IP地址發(fā)送給移動(dòng)用戶(hù)。
步驟404當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)收到DHCP服務(wù)器發(fā)送的DHCP確認(rèn)消息后，啟用DHCP服務(wù)器分配的IP地址與目的子網(wǎng)建立連接。
上述實(shí)施例描述了本發(fā)明IP地址分配的方法在移動(dòng)VoIP中的應(yīng)用，應(yīng)該知道，稍加變化，即可本發(fā)明用于其他需要進(jìn)行IP地址分配的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)中，從而提高系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的處理能力及業(yè)務(wù)質(zhì)量。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求
包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種IP地址分配方法，其特征在于，所述方法包括A、由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；B、當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中為其分配IP地址；C、所述客戶(hù)機(jī)直接使用DHCP服務(wù)器分配的IP地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括A1、在動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池；A2、根據(jù)所述未被分配IP地址池中IP地址，周期地使所述可用IP地址池中維護(hù)預(yù)定數(shù)量的有效IP地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，所述步驟A2包括A21、所述DHCP服務(wù)器周期地檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量；A22、當(dāng)所述可用IP地址池中的IP地址未達(dá)到所述預(yù)定數(shù)量時(shí)，從所述未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效；A23、生效后的IP地址從所述未被分配IP地址池移到所述可用IP地址池中。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的方法，其特征在于，所述步驟A2進(jìn)一步包括在檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量之前首先檢測(cè)該可用IP地址池中的IP地址是否仍有效；如果所述可用IP地址池中的IP地址已失效，則刪除該失效的IP地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4所述的方法，其特征在于，所述從未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效的步驟包括從所述未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址；通過(guò)地址解析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；根據(jù)ARP檢查結(jié)果，如果未在子網(wǎng)中使用，則認(rèn)為選取的IP地址生效。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于，所述從未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址的步驟具體為從所述未被分配IP地址池中隨機(jī)或按特定順序選取IP地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)地址解析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用的步驟包括所述DHCP服務(wù)器向子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)廣播選取的IP地址；如果在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到任何主機(jī)返回的應(yīng)答reply消息，則表明選取的IP地址已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；否則，則表明選取的IP地址未在子網(wǎng)中使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟當(dāng)有IP地址被釋放后，DHCP服務(wù)器釋放后的IP地址放回到所述未被分配IP地址池中。
9.一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電話(huà)VoIP的方法，其特征在于，所述方法包括a、由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址；b、當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)檢測(cè)到子網(wǎng)間切換后，啟動(dòng)DHCP客戶(hù)端向目的子網(wǎng)內(nèi)的DHCP服務(wù)器申請(qǐng)新的IP地址；c、DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中選擇一個(gè)IP地址發(fā)送給所述移動(dòng)用戶(hù)；d、當(dāng)所述移動(dòng)用戶(hù)收到DHCP服務(wù)器發(fā)送的DHCP確認(rèn)消息后，啟用DHCP服務(wù)器分配的IP地址與目的子網(wǎng)建立連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的方法，其特征在于，所述步驟a包括a1、在動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器端建立未被分配IP地址池和可用IP地址池；a2、所述DHCP服務(wù)器周期地檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量；a3、當(dāng)所述可用IP地址池中的IP地址未達(dá)到所述預(yù)定數(shù)量時(shí)，從所述未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效；a4、生效后的IP地址從所述未被分配IP地址池移到所述可用IP地址池中。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的方法，其特征在于，所述步驟a進(jìn)一步包括在檢測(cè)所述可用IP地址池中的IP地址數(shù)量之前首先檢測(cè)該可用IP地址池中的IP地址是否仍有效；如果所述可用IP地址池中的IP地址已失效，則刪除該失效的IP地址。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10或11所述的方法，其特征在于，所述從未被分配IP地址池中選取IP地址并使之生效的步驟包括從所述未被分配IP地址池中選取一個(gè)IP地址；通過(guò)地址解析協(xié)議ARP檢查選取的IP地址是否已經(jīng)在子網(wǎng)中使用；根據(jù)ARP檢查結(jié)果，如果未在子網(wǎng)中使用，則認(rèn)為選取的IP地址生效。
13.根據(jù)權(quán)利要求
10或11所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟當(dāng)有IP地址被釋放后，DHCP服務(wù)器釋放后的IP地址放回到所述未被分配IP地址池中。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種IP地址分配方法，由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP服務(wù)器為DHCP客戶(hù)機(jī)進(jìn)行IP地址分配時(shí)，將IP地址生效過(guò)程從客戶(hù)端轉(zhuǎn)移到DHCP服務(wù)器端。為此，DHCP服務(wù)器需要周期地從其未被分配的IP地址中選定預(yù)定數(shù)量的有效IP地址，當(dāng)有客戶(hù)機(jī)請(qǐng)求IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器從選定的有效IP地址中為其分配IP地址，客戶(hù)機(jī)直接使用DHCP服務(wù)器分配的IP地址。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電話(huà)VoIP的方法，通過(guò)對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行快速I(mǎi)P地址再分配過(guò)程，使移動(dòng)終端在獲取新的IP地址前會(huì)話(huà)停止的時(shí)間足夠短，從而有效地保證了移動(dòng)VoIP的通話(huà)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L29/12GK1992736SQ200510135524
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日
發(fā)明者陳嶺 申請(qǐng)人:西門(mén)子(中國(guó))有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan