一种基于LLDP的IP动态规划分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于LLDP的IP动态规划分配方法，其特征在于，包括如下步骤：1）确定网元dcn net id属性；2）功能动态规划IP地址；3）网元更新本地的DI和BDI信息。这种方法IP分配不需要人工干预、并且IP分配方式是一对多的形式即由中央服务器统一分配的方式，能使设备之间互相协调分配IP的自动全网IP地址动态规划分配。分配。分配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LLDP的IP动态规划分配方法


[0001]本专利技术涉及计算机网络
，具体是一种基于LLDP的IP动态规划分配方法。

技术介绍

[0002]LLDP链路发现协议是一种数据链路层协议，网络设备通过发送链路发现协议报文来通告其它设备自身的状态，是一种能够使接入网络中的网络设备互相发现并通告、交互信息的链路层协议。
[0003]在过去的IP地址规划中，需要用户向服务器申请指定范围的IP地址，由服务器分配IP地址和子网掩码，服务器分配IP的范围是固定的，并且需要管理员进行统一的管理和配置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于LLDP的IP动态规划分配方法。这种方法IP分配不需要人工干预、并且IP分配方式是一对多的形式即由中央服务器统一分配的方式，能使设备之间互相协调分配IP的自动全网IP地址动态规划分配。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案是：
[0006]一种基于LLDP的IP动态规划分配方法，包括如下步骤：
[0007]1)确定网元dcn net id属性：为网络中的一台分组传输网络设备即网元提供一个dcn net id属性，用于表示网络内运行本功能的网元，这个属性的表示形式与IP地址相同，DI分配的IP地址组成如表1所示，网元ID必须保证bit31
‑
16全网唯一性，否则会导致网络IP地址冲突，高16位由dcn netid这个属性决定，网元ID支持用户手动设置，如果用户未配置网元ID，而配置了loopback0 IP，则网元ID就是loopback0 IP，其中，表1为：
[0008]表1 IP地址组成说明
[0009][0010]，动态IP地址基于如下原则生成：
[0011]1‑
1)IP地址的网络号可根据实际部署要求设置，默认用用23个bit表示，即IP地址的掩码为23位；
[0012]1‑
2)IP地址的组成部分为：A.B.C.D,其中A.B段为网元ID，C段的高7个bit表示网元端口号，C段最低1个bit和D段共9个bit表示网元主机号，主机号用以确保子网内的各个网元设备IP地址不冲突；
[0013]1‑
3)动态分配IP地址时，DI设备固定分配主机号为2，子网内其他设备IP地址从3往后递增；
[0014]1‑
4)全网网元设备IP地址的唯一性，由每台设备的net id保证A.B.C.D；
[0015]2)功能动态规划IP地址：动态规划IP地址需要在子网进行DI和BDI的选举即主备选举，选举出来的DI即主备选举中的主设备为网络中的所有端口分配IP地址，执行选举的端口根据LLDP协议收集到的邻居信息，按照选举规则选举出有效的DI和BDI端口，包括：
[0016]2‑
1)邻居的发现过程需要依靠LLDP协议来实现，标准的LLDP报文不能完成DCN的选举，为了完成DI和BDI的选举，需要对标准的LLDP协议报文添加私有的TLV，标准的LLDP协议的报文格式如下：
[0017]DA(6)SA(6)ETH
‑
TYPE(2)PDUFCS(4)
[0018]其中，ETH
‑
TYPT取值为0x88cc，LLDP PDU按照TLV格式封装数据，
[0019]ChassisID TLVPortID TLVTTL TLVOption TLV
…
End of PDU TLV
[0020]其中，ChassisID、PortID、TTL即Time To Live、End of PDU四个TLV必须封装，每个TLV包含Tag Length Value三个部分：
[0021]Tag(7bit)Length(9bit)Value
[0022]在标准的报文基础上，对标准的LLDP保留TLV进行定制，从中取4个可选TLV针对本文需要的通告内容进行定义，具体定义如表2：
[0023]表2定制的LLDP私有TLV
[0024][0025]2‑
2)运行LLDP协议对接入网络的网元进行链路状态发现，获取当前端口连接的邻居设备的互联端口信息，具体为：
[0026]2‑2‑
1)物理端口状态变为UP时，LLDP协议启动邻居发现过程，向邻居发送广播报文，此时端口初次发现邻居，本地没有邻居、DI、BDI的信息，报文中不包含DI、BDI和邻居列表3个TLV，LLDP报文必须包含Special Attribution TLV才能进行DI选举；
[0027]2‑2‑
2)端口从网络上接收到邻居的LLDP报文，若本地还没有该邻居信息，则在本地邻居列表中添加该邻居，若本地存在该邻居信息则更新本地邻居信息，包括DI、BDI、邻居列表、邻居属性，LLDP报文中的ChassisID数据保存为本地的邻居MAC地址，MAC地址会被用作DI和BDI的选举规则的指标；
[0028]2‑2‑
3)端口接收报文后，根据报文中携带的邻居列表TLV，检查自己是否存在于邻居的列表中，当发现端口自己的MAC存在于邻居列表中，则表示建立起来了双向链接，更新邻居状态为双向连接，进行DI选举；
[0029]2‑2‑
4)提取报文中的DI和BDI字段，该字段表示邻居当前本地的DI和BDI，端口收
到邻居的DI和BDI信息，首先判断本地是否存在DI信息，如果不存在则直接将邻居DI信息作为本地的DI信息，并根据本端口的角色即DI或者其它决定是处理IP请求还是发送请求；如果本地存在DI信息，检查本地以及邻居的选举结果，如果选举结果满足规则，则不重新选举，否则清空本地DI或BDI信息，重新进行选举；
[0030]2‑2‑
5)邻居关系建立之后，端口根据周期性的LLDP报文判断邻居状态是否为活跃状态，如果邻居状态不活跃，则对邻居删除本地存储的邻居信息，更新邻居状态；
[0031]2‑
3)接收到步骤2
‑
2)的邻居信息后启动当前端口的主备选举流程：引入端口优先级的概念，用户根据网络规划对端口优先级进行配置，优先级的默认值为1，接口优先级和MAC地址一起决定端口是否能够成为DI或BDI，具体如下：
[0032]2‑3‑
1)端口确定DI和BDI的候选列表，确定的依据是邻居端口优先级不为0、邻居状态为双向连接状态、接口类型为广播类型并且IP地址类型为需要自动分配IP地址的邻居，即可作为候选DI和BDI加入到候选列表中；
[0033]2‑3‑
2)选举BDI：首先从候选列表中排除那些自己声明为DI的端口，然后在声称自己为BDI的端口中选取优先级最高的作为BDI，若优先级相同则选举MAC地址最大的端口成为BDI，若没有端口自荐成为BDI，则从候选列表中选择优先级最高的端口作为BDI，若优先级都相同，则选择MAC地址最大的端口作为BDI；
[0034]2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LLDP的IP动态规划分配方法，其特征在于，包括如下步骤：1)确定网元dcn net id属性：为网络中的一台分组传输网络设备即网元提供一个dcn net id属性，用于表示网络内运行本功能的网元，这个属性的表示形式与IP地址相同，DI分配的IP地址组成如表1所示，网元ID必须保证bit31
‑
16全网唯一性，高16位由dcn net id这个属性决定，网元ID支持用户手动设置，如果用户未配置网元ID，而配置了loopback0 IP，则网元ID就是loopback0 IP，其中，表1为：表1IP地址组成说明，动态IP地址基于如下原则生成：1
‑
1)IP地址的网络号可根据实际部署要求设置，默认用用23个bit表示，即IP地址的掩码为23位；1
‑
2)IP地址的组成部分为：A.B.C.D,其中A.B段为网元ID，C段的高7个bit表示网元端口号，C段最低1个bit和D段共9个bit表示网元主机号，主机号用以确保子网内的各个网元设备IP地址不冲突；1
‑
3)动态分配IP地址时，DI设备固定分配主机号为2，子网内其他设备IP地址从3往后递增；1
‑
4)全网网元设备IP地址的唯一性，由每台设备的net id保证A.B.C.D；2)功能动态规划IP地址：动态规划IP地址需要在子网进行DI和BDI的选举即主备选举，选举出来的DI即主备选举中的主设备为网络中的所有端口分配IP地址，执行选举的端口根据LLDP协议收集到的邻居信息，按照选举规则选举出有效的DI和BDI端口，包括：2
‑
1)邻居的发现过程依靠LLDP协议来实现，标准的LLDP报文不能完成DCN的选举，对标准的LLDP协议报文添加私有的TLV，标准的LLDP协议的报文格式如下：DA(6)SA(6)ETH
‑
TYPE(2)PDUFCS(4)其中，ETH
‑
TYPT取值为0x88cc，LLDP PDU按照TLV格式封装数据，ChassisID TLVPortID TLVTTL TLVOption TLV
…
End of PDU TLV其中，ChassisID、PortID、TTL即Time To Live、End of PDU四个TLV必须封装，每个TLV包含Tag Length Value三个部分：Tag(7bit)Length(9bit)Value在标准的报文基础上，对标准的LLDP保留TLV进行定制，从中取4个可选TLV针对本文需要的通告内容进行定义，具体定义如表2：表2定制的LLDP私有TLV
2
‑
2)运行LLDP协议对接入网络的网元进行链路状态发现，获取当前端口连接的邻居设备的互联端口信息，具体为：2
‑2‑
1)物理端口状态变为UP时，LLDP协议启动邻居发现过程，向邻居发送广播报文，此时端口初次发现邻居，本地没有邻居、DI、BDI的信息，报文中不包含DI、BDI和邻居列表3个TLV，LLDP报文必须包含Special Attribution TLV才能进行DI选举；2
‑2‑
2)端口从网络上接收到邻居的LLDP报文，若本地还没有该邻居信息，则在本地邻居列表中添加该邻居，若本地存在该邻居信息则更新本地邻居信息，包括DI、BDI、邻居列表、邻居属性，LLDP报文中的ChassisID数据保存为本地的邻居MAC地址，MAC地址会被用作DI和BDI的选举，MAC地址大的设备为DI；2
‑2‑
3)端口接收报文后，根据报文中携带的邻居列表TLV，检查自己是否存在于邻居的列表中，当发现端口自己的MAC存在于邻居列表中，则表示建立起来了双向链接，更新邻居状态为双向连接，并进行DI选举；2
‑2‑
4)提取报文中的DI和BDI字段，该字段表示邻居当前本地的DI和BDI，端口收到邻居的DI和BDI信息，首先判断本地是否存在DI信息，如果不存在则直接将邻居DI信息作为本地的DI信息，并根据本端口的角色即DI或者其它决定是处理IP请求还是发送请求；如果本地存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄柏华，何硙卓，程明，罗晋，郑鹏，邱帆，张凤军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：