[發明專利]網絡中節點IP地址自動配置的方法及裝置

在審

• 申請號: 202310333639.0
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116346780A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 蔣煥軍;陳清華
• 申請（專利權）人: 杭州云合智網技術有限公司
• 主分類號: H04L61/5014
• 分類號: H04L61/5014
• 代理公司: 上海洞見未來專利代理有限公司 31467
• 代理人: 劉宏博

本發明公開了一種網絡中節點IP地址自動配置的方法及裝置，通過在網絡中利用ARP協議來自動生成各個節點IP地址的方案。在大型網絡拓撲中給各個節點配置IP地址時，通過實施該方案，會大力降低人力成本，也會降低網絡系統的開銷和維護成本。

技術領域

本發明涉及網絡中節點IP的配置技術領域，特別涉及一種網絡中節點IP地址自動配置的方法及裝置。

背景技術

IP地址（Internet?Protocol?Address）是指互聯網協議地址。IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式，它為互聯網上的每一個節點分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。

動態主機配置協議（Dynamic?Host?Configuration?Protocol，DHCP）是一種網絡管理協議，用于集中對用戶IP地址進行動態管理和配置。DHCP協議由RFC?2131定義，采用客戶端/服務器通信模式，由DHCP客戶端（DHCP?Client）向DHCP服務器器（DHCP?Server）提出配置申請，DHCP?Server為網絡上的每個設備動態分配IP地址、子網掩碼、默認網關地址，域名服務器（DNS）地址和其他相關配置參數，以便可以與其他IP網絡通信。

地址解析協議（Address?Resolution?Protocol，ARP），是根據IP地址獲取物理地址的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到局域網絡上的所有主機，并接收返回消息，以此確定目標的物理地址。ARP報文格式如圖1所示。ARP報文包括請求和應答兩種類型，請求報文為廣播報文，應當報文為單播報文。而在發送的ARP請求報文中的目的IP地址和源IP地址相同時，這種ARP請求報文被稱作免費（Gratuitous?ARP）ARP報文，可用于檢測?IP?地址沖突。當一臺主機發送了免費?ARP?請求報文后，如果收到了ARP?應答報文，則說明網絡內已經存在使用該?IP?地址的主機。

現有方案：當前網絡中節點獲取IP的方式主要包括手動配置和通過DHCP自動獲取兩種方式。DHCP方式需要搭建DHCP服務器，節點向DHCP服務器發起地址申請，DHCP服務器從地址池中找出一個空閑的地址分配給該節點。DHCP服務器集中管理網絡中所有節點的IP地址。

主要缺陷在于：

在大型或者超大型數據中心網絡中，通常需要部署大量的服務器或者虛擬機。當需要給這些大量的設備節點設置IP地址時，如果通過手工方式來實施，則會消耗大量的人力資源；如果通過DHCP方式來實施，不但需要各個設備節點支持DHCP客戶端功能，還需要額外搭建DHCP服務器，這都會提升系統的開銷和維護成本。

發明內容

根據本發明第一實施例，提供了一種網絡中節點IP地址自動配置的方法，包含：

在網絡拓撲中，選取一個設備節點作為root節點，剩余的其他設備節點作為child節點；

配置待部署的同網段地址連續的IP地址池至root節點上，根據IP地址池生成一個普通ARP請求報文于root節點上；

各個child節點接收root節點發送的普通ARP請求報文，并根據普通ARP請求報文中的源IP和目的IP，生成一個備選地址池于對應的child節點上；

從備選地址池中隨機選取一個狀態為INIT的地址IPx，并生成一個源IP和目的IP均為IPX的免費ARP請求報文，同時轉化IPx的狀態為PROBE；

對應的child節點發送免費ARP請求報文至網絡中來探測IPx是否已被占用；

若收到由IPx生成的免費ARP請求報文的響應報文，則說明IPx已被其他child節點占用，同時轉化IPx的狀態為BUSY狀態，然后重新在備選地址池中隨機選取一個狀態為INIT的地址IPy來生成一個源IP和目的IP均為IPy的免費ARP請求報文發送至網絡中；