[发明专利]宽带接入系统及使用其的IP地址分配、续租和释放方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种宽带接入系统及使用其的IP地址分配、续租、释放方法以及网络参数获取方法。

背景技术

随着宽带接入技术的广泛使用，IP地址匮乏的问题日益突出，动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocal，简称DHCP)作为解决IP地址不足问题的主要解决手段在宽带接入设备中得到了广泛的应用。DHCP代理作为跨网段解决地址分配问题的主要技术之一得到了越来越多的关注。由于大部分宽带接入设备采用的都是集中式架构，控制和交换都集中一个主控制单板上，所以对用户数据包的收发主要由一块用户卡实现，该用户卡上只实现简单的二层交换功能，所以大多数情况下没有协议栈软件。DHCP代理功能的实现需要对DHCP协议进行解析并根据一定的策略选择DHCP服务器，进而将广播的DHCP请求包以单播的形式发送给DHCP服务器，这样要实现DHCP代理功能需要有协议栈模块的支持，从用户卡上收到的DHCP请求包必须上送到主控交换板上，才能进行DHCP功能的解析和后续处理。但是，采用这种集中式处理方式存在着如下几个问题：

如果系统中配置的用户卡比较多又都使用DHCP获得IP地址的话，会导致很多DHCP包都发送到主控交换板上，这对主控交换板是一个很大的冲击，虽然可以在主控交换板上增加一定的流控机制，但势必会造成DHCP交互过程延长、处理效率下降，从用户的角度来看就是获得IP地址的时间较长。

由于DHCP代理需要记录用户的动态会话数据(如，用户的MAC地址、IP地址、租用期)，所以为了快速收回一段时间没使用的IP地址，还需要设置一个短租用期，如果短租用期到了，DHCP代理需要负责将该地址回收。这就要求主控交换板上有充足的内存资源。

由于DHCP的动态会话集中管理会引发另一个问题就是查询效率比较低。所以，需要针对用户板、用户端口查找动态会话信息。这样也会造成DHCP包的处理时间延长。

本发明就是用来解决上面的几个问题的，以在尽量减少DHCP包在主控交换板的处理时间的同时，减少对主控板内存资源的使用。

发明内容

鉴于上述一个或多个问题，本发明提出了宽带接入系统、使用其的IP地址分配、续租、释放方法和使用其的网络参数获取方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种宽带接入系统，用于实现DHCP代理功能。该系统包括：用户卡，用于接收来自客户端的DHCP协议报文，存储并修改对应客户端的动态会话数据，在需要的情况下，将DHCP协议报文发送至主控交换装置；以及主控交换装置，用于对DHCP协议报文进行解析和后续处理。

其中，用户卡存储的动态会话数据包括以下至少一种：MAC地址、用户的源IP地址、giaddr、端口号、DHCP的传输ID、租用期、短租用期、DHCP ACK内容保存区、时间戳。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述宽带接入系统的IP地址分配方法。该方法包括以下步骤：S202，用户卡接收并分析客户端发送的DHCP发现报文，记录客户端的动态会话数据并将DHCP发现报文发送至主控交换装置；S204，主控交换装置接收并解析DHCP发现报文，并根据解析结果选择多个DHCP服务器中的一个，并将DHCP发现报文发送至所选的DHCP服务器；S206，主控交换装置接收来自DHCP服务器回送的DHCP offer报文，修改DHCP offer报文的MAC地址，通过查找MAC地址表将DHCP offer报文发送至对应用户卡；以及S208，用户卡接收到DHCP offer报文后更新动态会话数据，将DHCP offer报文发送至客户端；S210，用户卡接收到客户端发送的DHCP请求报文后，查询动态会话数据以更新DHCP请求报文中的对应字段，将DHCP请求报文发送至主控交换装置；S212，主控交换装置接收到DHCP请求报文后将DHCP请求报文发送至所选的DHCP服务器，并且在接收到DHCP服务器回送的DHCP ACK报文后，修改DHCP ACK报文的MAC地址，查询MAC地址表将DHCP ACK报文发送至对应用户卡；以及S214，用户卡接收到DHCP ACK报文后更新动态会话数据，并将DHCP确认报文发送至所述客户端。

其中，用户卡存储的动态会话数据包括以下至少一种：MAC地址、用户的源IP地址、giaddr、端口号、DHCP的传输ID、租用期、短租用期、DHCP ACK内容保存区、时间戳。主控交换装置以单播的形式发送DHCP发现报文。