IPv4及IPv6环境下DHCP Server租约管理方案的设计与实现

论文摘要

互联网时代在飞速发展，接入网络的设备数量也以指数级增长，更规模化、便捷化的网络对IP地址和网络参数自动配置的需求也就越来越突出。如何对网络资源进行合理有效的管理成为了一个非常重要且值得探讨的课题，动态主机配置协议（DHCP）的出现提供了一个很好的解决方案，大大减轻了这种管理成本。然而，动态主机配置协议只能暂时缓解IPv4地址资源的紧张，无法从根本上解决地址资源匮乏的问题。为了解决这一问题，互联网工程任务组制定了新一代的IP版本6（IPv6），IPv6几乎具有无限的地址空间，地址从32位扩展到128位。为了分配和管理好如此长的IPv6地址，基于IPv6的动态主机配置协议（DHCPv6）的研究就具有十分重要的研究意义和应用价值。为了保持这种网络环境的兼容性，本论文所涉及的系统是既可以满足IPv4环境下的动态主机配置，也可以满足IPv6环境下的动态主机配置。论文中所重点研究的租约管理方案的设计与实现也均满足DHCPv4和DHCPv6。本文对系统所涉及到的主要协议内容和协议原理进行了介绍，包括DHCPv4和DHCPv6相关协议，首先是DHCPv4协议和DHCPv6协议的概念原理、报文类型的介绍；另外，结合典型组网图重点介绍了DHCPv4Server和DHCPv6Server的工作原理及实现过程；针对DHCPv4Server和DHCPv6Server的工作机制，详细描述了租约管理方案的设计方法和实现过程，重点包括地址/前缀的分配算法、拓扑管理方法、租约功能的具体实现办法；最后，也针对整个课题的研究的基本功能、性能、互通性、压力等方面，对系统进行了完备的测试。通过整体的方案设计和实现表明，本文所提到的租约管理方案可行有效、具备一定的稳定性，能够满足设备需求，满足用户的实用需求。系统特性完全符合国际协议标准，项目成果投放市场后，将会在国外内同行业产品中具有较强的竞争力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 论文中主要英文缩写与中文对照表
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源、目的及意义
• 1.4 论文组织结构
• 2 相关协议原理
• 2.1 DHCPv4 协议概况
• 2.2 DHCPv6 协议概况
• 2.3 DHCPv4 Server工作原理及过程
• 2.4 DHCPv6 Server工作原理及过程
• 2.5 本章小结
• 3 方案设计与实现
• 3.1 方案实现环境介绍
• 3.2 总体框架方案设计
• 3.3 DHCPv4 Server租约管理方案设计与实现
• 3.4 DHCPv6 Server租约管理方案设计与实现
• 3.5 本章小结
• 4 系统测试
• 4.1 测试思路和方法
• 4.2 DHCPv4 Server租约管理系统测试
• 4.3 DHCPv6 Server租约管理系统测试
• 4.4 本章小结
• 5 总结和展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 攻读硕士学位期间的主要成果
• 附录 2 相关科研项目结题证明