[發明專利]一種面向分布式網絡仿真平臺的IP地址分配系統及方法

在審

• 申請號: 201410840982.5
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104506669A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 云曉春;郝志宇;李倫;張永錚;費海強;丁振全
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉;李新華

1.一種面向分布式網絡仿真平臺的IP地址分配系統，其特征在于：包括IP地址分配系統初始化模塊、IP地址存儲模塊、IP地址分配請求監聽接口，歷史實例IP地址分配模塊、新建實例IP地址分配模塊；

IP地址分配系統初始化模塊，接收用戶定義的IPRange或根據系統默認的IPRange，劃分IPBlock，如有必要則劃分出一個沒有子網掩碼限制的IPFreeBlock，劃分完成后將IPBlock及IPFreeBlock，按照IP地址存儲模塊指定的數據結構存儲在IP地址存儲模塊中，供其他模塊使用；

IP地址存儲模塊，用于存儲IP地址信息，供歷史實例IP地址分配模塊、新建實例IP地址分配模塊以及IP地址回收模塊使用；對于每個IPBlock，兩種數據結構用于存儲該IPBlock所包含的IP地址使用情況，Queue是一個順序存儲鍵值(Key，Value)類型數據的類循環隊列，用于順序存儲所有該IPBlock上所有IP地址的使用情況，Freelist則用于保存非連續的可用IP地址，每一片可用的IP地址范圍組成一個鏈表；

IP地址分配請求監聽接口模塊，用于接收待分配IP地址的實例配置信息，并判斷實例性質為歷史實例還是新建實例，如為歷史實例，則調用歷史實例IP地址分配模塊，如為新建實例則調用新建實例IP地址分配模塊；

歷史實例IP地址分配模塊，用于歷史實例的IP地址分配，如恢復歷史實例原來所使用的IP地址分配結果失敗，則給出實例IP地址分配結果，若用戶接受重新分配，則調用新建實例IP地址分配模塊；

新建實例IP地址分配模塊，用于向新建實例分配IP地址，首先處理自定義IP地址后，繼續為剩余未定義IP地址的網絡接口進行自動化分配，分配策略是先在對應的Queue中進行順序分配，當Queue中可用IP地址不夠時，繼續在對應的Freelist查找離散的可用IP地址，若分配過程中IP地址資源耗盡，則調用IP地址回收模塊，回收IP地址資源后繼續分配，若回收后IP地址資源仍不可用，則返回實例IP地址分配失敗結果，否則分配成功，結束實例IP地址分配。

2.根據權利要求1所述的一種面向分布式網絡仿真平臺的IP地址分配系統，其特征在于：在需要IP地址回時，還包括IP地址回收模塊，該模塊用于回收IP地址資源，一方面當實例IP地址分配過程中IP地址資源耗盡，則調用該模塊回收IP地址資源，另一方面，若該系統面向的網絡仿真平臺進行實例的刪除，則也將調用該模塊回收被刪除的實例所占用的IP地址資源；所述IP地址回收方法是：根據待刪除CaseIDSet，在每個IPBlock的Queue中查找這個CaseIDSet所使用的IP地址，在這個IP地址集合中，找到能夠與當前Queue的front和rear銜接的IP地址段，修改front或rear的位置；如果是Queue中的離散片段，則在Freelist中查找合適的位置插入或新建節點，并正確寫入鏈表節點的begin和end。

3.根據權利要求1所述的一種面向分布式網絡仿真平臺的IP地址分配系統，其特征在于：所述IP地址分配系統初始化模塊具體實現為：

步驟1：先設定IPRange并進行IPBlock劃分，對于每個IPBlock，表示其初始可用的地址(IPBegin)、最后一個可用的地址(IPEnd)，子網掩碼(Netmask)以及該Block每個網段可分配多少個IP地址(num)；對于IPFreeBlock則只需初始化其IPBegin、IPEnd；對于每個IPBlock進行步驟2:來初始化用于記錄該IPBlock使用情況的Queue和Freelist；

步驟2：初始化Queue、Freelist

具體實現為：Queue的大小應為該IPBlock中網絡地址的個數，并將網絡地址作為key值按照從小到大的順序進行插入，而對應的value值為CaseIDSet，初始化為空；對于IPFreeBlock的Queue，初始化時，以num值最小的那個IPBlock為基礎進行初始化，鍵存儲網絡地址與子網掩碼；front和rear為Queue的第一個位置和最后一個位置，Freelist為空。