一种局域内部控制器系统间互联的方法及一种局域网系统

摘要

本发明实施例公开了一种局域网系统及其内部控制器系统间互联的方法，包括：控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址；控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址；控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。本发明所采用的方法可以有效地解决目前使用DHCP服务器为控制系统群分配IP地址会增加成本、如果在某个控制器系统上开启DHCP服务作为DHCP服务器，则该控制器系统便不能灵活的加入和退出互联网络的问题。节省DHCP服务器的成本，各个控制器系统可灵活的加入和退出互联网络。

权利要求

1.一种局域内部控制器系统间互联的方法，其特征在于，包括：控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址；

所述控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；

所述控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址；

所述控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址，包括：所述控制器系统向局域网发送ARP请求消息，扫描局域网所有IP地址；

所述控制器系统接收ARP应答消息，获取局域网内伙伴系统的IP地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器系统接收ARP应答消息，获取局域网内伙伴系统的IP地址后，还包括：所述控制器系统将获取的局域网内伙伴系统的IP地址存储在ARP表项中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址，包括：所述控制器系统将所述ARP表项中正在被所述伙伴系统使用的IP地址与所述预定IP地址网段对比，确定空闲的IP地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址，包括：所述控制器系统选择空闲的IP地址中最小的作为自身的IP地址。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接，包括：所述控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统之间建立TCP网络连接互联并传递信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址之后，还包括：若有两个以上的控制器系统同时选择了相同的冲突IP地址；则所述控制器系统将自身MAC地址值，与同时选择了所述冲突IP地址的伙伴系统的MAC地址值进行比较；

MAC地址值符合预设条件的控制器系统使用所述冲突IP地址；

其中，MAC地址值符合预设条件的控制器系统使用所述冲突IP地址，包括：MAC地址值较小的控制器系统使用所述冲突IP地址。

8.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接之后，还包括：根据预设ARP表项老化时间，删除退出或非正常运行的控制器系统的IP地址信息及互联信息。

9.一种局域网系统，其特征在于，包括多个控制器系统；

其中，所述控制器系统用于获取局域网内伙伴系统的IP地址；根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；为自身选择一个空闲的IP地址；利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

说明书

一种局域内部控制器系统间互联的方法及一种局域网系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信互联领域，特别是涉及一种局域网系统及其内部控制器系统间互联的方法。

背景技术

[0002] 随着信息技术的发展，电子信息数据的交换成为了人们进行信息传递的主要形式，信息资源的共享也愈发重要。因此，在多个存储设备或者一个存储设备内多个控制器之间常常需要彼此互相连接，以同步信息。设备之间在利用网络进行互联的情况下，每一个设备系统或控制器系统都需要有一个IP地址，并且彼此之间的IP地址不能冲突。

[0003] 目前，应用最多的IP分配方式为DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态分配的方式，是使用DHCP服务进行IP地址的分配，需要有DHCP服务器，不需要手动指定分配每一个IP地址。

[0004] 如果多个存储设备或者一个存储设备内的多个控制器系统之间互联使用DHCP服务器为它们分配IP地址，则需增加DHCP服务器，便增加了成本；如果在某个控制器系统上开启DHCP服务作为DHCP服务器，则这些系统之间将不再是对等的，开启DHCP服务的控制器系统就不能灵活的加入和退出互联网络了。

[0005] 因此，如何提供一种局域网内系统之间互联的方法，在不使用DHCP服务器并且无需人工配置的情况下自动分配IP，任何一个控制器系统可灵活动态的加入和退出控制系统群，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种局域网系统及其内部控制器系统间互联的方法。该方法可以有效地解决目前使用DHCP服务器为控制系统群分配IP地址会增加成本；如果在某个控制器系统上开启DHCP服务作为DHCP服务器，则该控制器系统便不能灵活的加入和退出互联网络。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

[0008] 一种局域网内控制器系统间互联的方法，包括：控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址；控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址；控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

[0009] 优选地，控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址，包括：控制器系统向局域网发送ARP请求消息，扫描局域网所有IP地址；控制器系统接收ARP应答消息，获取局域网内伙伴系统的IP地址。

[0010] 优选地，控制器系统向局域网发送ARP请求消息并接收ARP应答消息，获取局域网内伙伴系统的IP地址，包括：控制器系统向局域网发送ARP请求消息扫描局域网内所有IP地址；控制器系统根据接收到的ARP应答消息，生成存储正在被伙伴系统所使用的IP地址的ARP表项。

[0011] 优选地，控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址，包括：控制器系统将ARP表项中正在被伙伴系统使用的IP地址与局域网预定IP地址网段对比，确定空闲的IP地址。

[0012] 优选地，控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址，包括：控制器系统选择空闲的IP地址中最小的作为自身的IP地址。

[0013] 优选地，控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接，包括：控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统之间建立TCP网络连接互联并传递信息。

[0014] 优选地，控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址之后，还包括：若有两个以上的控制器系统同时选择了相同的冲突IP地址；则控制器系统将自身MAC地址值，与同时选择了冲突IP地址的伙伴系统的MAC地址值进行比较；MAC地址值符合条件的控制器系统使用冲突IP地址。

[0015] 优选地，MAC地址值符合条件的控制器系统使用相同的IP地址，包括：MAC地址值较小的控制器系统使用冲突IP地址。

[0016] 优选地，控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接之后，还包括：根据预设ARP表项老化时间，删除退出或非正常运行的控制器系统的IP地址信息及互联信息。

[0017] 本发明还提供一种局域网系统，包括多个控制器系统；

[0018] 其中，所述控制器系统用于获取局域网内伙伴系统的IP地址；根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；为自身选择一个空闲的IP地址；利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

[0019] 与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

[0020] 本发明所采用的方法在不使用DHCP服务器并且无需人工配置IP地址的情况下自动分配空闲的IP地址。如果使用DHCP服务器为每个控制器系统分配IP地址，则需根据实际情况增加若干个DHCP服务器，由此便增加了成本，本发明所提供的方法，不使用DHCP服务器，便节省了安装DHCP服务器所增加的成本；同时，如果在控制器系统上开启DHCP服务为自身及其他伙伴系统分配IP地址，则该开启DHCP服务的控制器系统与伙伴系统之间的关系将不再是对等的，为使整个局域网能够正常使用，该开启DHCP服务的控制器系统将不能随意地退出或关闭，本发明通过采用各个控制器系统为自身选择空闲IP地址的方法，不使用DHCP服务，所以任何一个控制器系统可灵活动态的加入和退出局域网。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种局域内部控制器系统间互联的方法流程图。

[0023] 图2为本发明一种具体实施方式所提供的同时有两个以上的控制器系统选择相同的IP地址解决方法流程图。

具体实施方式

[0024] 本发明的核心是提供一种局域网系统及其内部控制器系统间互联的方法。

[0025] 为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0026] 在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

[0027] 请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于局域网内系统之间互联的方法流程图。

[0028] 本发明的一种具体实施方式提供了一种局域内部控制器系统间互联的方法，包括：

[0029] S11：控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址。

[0030] 本申请中将局域网中需要互联且对等的所有控制器系统的集合称为伙伴系统群；对于其中的某一个控制器系统，其他的控制器系统称为其伙伴系统。

[0031] 在通信网络中，要实现两个设备或系统之间的互联，则需要知道通信双方的IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)地址，双方利用IP地址进行互联、信息传递。所以，首先需要完成的是控制器系统获取局域网内伙伴系统的IP地址。

[0032] S12：控制器系统根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址。

[0033] 本发明的一种实施例中，将存储的已被伙伴系统使用的IP地址与预先设定的IP地址网段中的IP地址进行对比，方便快速的得知空闲的、可使用的IP地址。

[0034] 对于一个局域网系统中的IP地址网段，一般为根据所容纳系统的数量而预先设定的。在确定伙伴系统的IP地址后，再将所有伙伴系统的IP地址与该局域网中预先设定的IP地址网段中所有的IP地址进行对比，便可以得知，在该IP地址网段中空闲的IP地址。

[0035] S13：控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址。

[0036] 控制器系统在上述空闲的IP地址中，选择一个IP地址作为自身的IP地址。

[0037] 本发明通过各个控制器系统为自身选择IP地址的方式，不使用DHCP(动态主机配置协议)服务器为控制器系统分配IP地址，节约了DHCP服务器成本，也避免了手工配置IP地址的繁琐步骤；同时，各个控制器系统之间为对等的关系，各个控制器系统可以灵活的加入、退出以及关闭。

[0038] S14：控制器系统利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

[0039] 网络中要通信的双方，获取到了对方的IP地址后，便可以连接对方，进行互联。

[0040] 建立相应的连接后，系统间就可以进行消息传递或资源共享了。

[0041] 本发明所采用的方法在不使用DHCP服务器并且无需人工配置IP地址的情况下自动分配空闲的IP地址。如果使用DHCP服务器为每个控制器系统分配IP地址，则需根据实际情况增加若干个DHCP服务器，由此便增加了成本，本发明所提供的方法，不使用DHCP服务器，便节省了安装DHCP服务器所增加的成本；同时，如果在控制器系统上开启DHCP服务为自身及其他伙伴系统分配IP地址，则该开启DHCP服务的控制器系统与伙伴系统之间的关系将不再是对等的，为使整个局域网能够正常使用，该开启DHCP服务的控制器系统将不能随意地退出或关闭，本发明通过采用各个控制器系统为自身选择空闲IP地址的方法，不使用DHCP服务，所以任何一个控制器系统可灵活动态的加入退出局域网。

[0042] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S11可以包括：

[0043] 控制器系统向局域网发送ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)请求消息，发送请求消息时将包含目标，即伙伴系统的IP地址的ARP请求广播到局域网上的所有控制器系统，并接收返回的ARP应答消息，以此确定伙伴系统的IP地址。

[0044] 在发送ARP请求消息至接收ARP返回消息，获取局域网内伙伴系统的IP地址的过程中，控制器系统由小到大的扫描局域网内所有的IP地址，然后根据收到的ARP应答消息，确定伙伴系统的IP地址，即正在被使用的IP地址；当然，扫描在对局域网内的IP地址进行扫描时，并非限定扫描的方式只能为从小到大的顺序。

[0045] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S11还可以包括：

[0046] 将已经获取到的伙伴系统的IP地址存储在ARP表项中，方便后续使用。对于存储伙伴系统IP地址的形式，也可根据实际情况选择相应的存储形式，如文本文档、压缩文件等等。

[0047] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S12可以包括：

[0048] 将获取并存储在ARP表项中伙伴系统的IP地址与局域网预定IP地址网段对比，便可得知在该局域网预定IP地址网段中空闲的IP地址。

[0049] 该局域网内的系统所能够使用的IP地址均在预先选择设定的IP地址网段内，将存储在ARP表项中已被使用的IP地址，与预定IP地址网段内IP地址进行对比，能够轻易的判断出未被使用的、空闲的IP地址。

[0050] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S13，控制器系统为自身选择一个空闲的IP地址，可以包括：

[0051] 控制器系统为自身选择IP的方法也是多种多样的，可以在空闲IP地址中从小到大的选择，也可以是从大到小的方式等，能够选出一个空闲的，不是已被使用的IP地址即可。

[0052] 控制器系统为自身选择IP地址的过程中，还可能遇到同一时刻可能有两个以上的控制器系统选择相同的IP地址S20，造成IP地址冲突的情况。

[0053] 如图2所示，为同时有两个以上的控制器系统选择相同的IP地址解决方法流程图，在本发明的一种实施例中，基于该问题，也有相应的解决方法：将选择了冲突IP地址的控制器的MAC地址值进行比较S21，其中MAC地址值较小的控制器系统使用该冲突的IP地址S22，其他的控制器系统则需要重新选择IP地址。

[0054] 同时选择冲突IP地址的控制器系统在进行该冲突IP地址分配时，还可根据实际情况，自行设定相应的分配方法进行分配。

[0055] 该实施例中，智能的避开了控制器系统为自身选择IP地址时出现的IP地址冲突的问题，能够有效地进行IP地址的分配和系统间的互联。

[0056] 在本发明所提供的一种实施例中，步骤S14，可以包括：

[0057] 建立连接的方式，根据实际情况自行选择，例如系统之间可以建立TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)网络连接或者UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)网络连接等。

[0058] 控制系统之间建立好连接之后，便可以进行信息传递了。

[0059] 但是，在系统之间建立好连接之后，控制器系统伙伴群运行过程中，难免有控制器系统突然发生故障、掉电或者是来不及通知其他伙伴系统自己要退出了，在这种情况下，本发明的一种实施例所提供的解决办法为：

[0060] 通过预设的ARP表项老化时间，经过特定的时间便更新ARP表项，删除退出或非正常运行的控制器系统的IP地址信息及互联信息。例如，预先设定的ARP表项老化时间为20分钟，则每间隔20分钟，便对ARP表项进行更新。更新后，ARP表项老化时间的定时器会重置，以便对下一次更新进行计时。

[0061] 在此方法下，已进行连接控制器系统无需将连接断开，可自动的对ARP表项进行更新，上层应用及业务无需断开，上层应用在处于ARP表项更新时的互联业务也无需断开，因此本发明所提供的方法，可以使得上层互联业务在服务时有着更多更灵活的可选择余地，同时无需DHCP服务器和人工配置，节约了成本且减少了人工配置IP地址的工作量。

[0062] 本发明的另外一种实施例：

[0063] 在局域网内各个系统组成集群开始工作时，根据集群控制器系统、伙伴系统的数量，约定要使用IP地址网段。例如，约定伙伴系统群所使用的IP地址网段为192.168.1.0，子掩码为255.255.255.0。然后，控制器系统向局域网发送ARP请求，按照IP地址网段内IP地址从大到小的顺序寻找伙伴系统的IP地址，获得ARP表项，该ARP表项中存储的是已被使用的IP地址。从ARP表项中得知，IP地址182.168.1.1已被正在运行的控制器所占用，其他的IP地址则处于空闲的状态。

[0064] 控制器系统得出空闲的IP地址后，为自身选择一个IP地址192.168.1.2，其子掩码为255.255.255.0。

[0065] 控制器系统已知其他的伙伴系统的IP地址后，二者便可以建立连接。控制器系统与182.168.1.1的伙伴系统建立TCP网络连接，相互同步信息。

[0066] 当然控制器系统间可以根据实际情况，建立合适的网络连接，例如UDP网络连接等等。

[0067] 该实施例，实现了局域网内控制器系统间智能互联，节约了DHCP服务器的成本，还避免了手工配置IP地址的繁琐的过程。在局域网内伙伴系统群的控制器系统，可以灵活的加入、退出伙伴系统群。

[0068] 本发明的一种具体实施方式提供了一种局域网系统，涉及通信互联领域，特别是应用于局域网内控制器系统集群的伙伴系统间的互联，包括多个控制器系统。

[0069] 其中，控制器系统用于获取局域网内伙伴系统的IP地址；根据获取的伙伴系统的IP地址，确定预定IP地址网段内空闲的IP地址；为自身选择一个空闲的IP地址；利用自身的IP地址与局域网内伙伴系统建立连接。

[0070] 由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

[0071] 综上所述，本发明所提供的方法，在不使用DHCP服务器并且无需人工配置IP地址的情况下，自动分配空闲的IP地址。如果使用DHCP服务器为每个控制器系统分配IP地址，则需根据实际情况增加若干个DHCP服务器，由此便增加了成本，本发明所提供的方法，不使用DHCP服务器，便节省了安装DHCP服务器所增加的成本；同时，如果在控制器系统上开启DHCP服务为自身及其他伙伴系统分配IP地址，则该开启DHCP服务的控制器系统与伙伴系统之间的关系将不再是对等的，为使整个局域网能够正常使用，该开启DHCP服务的控制器系统将不能随意地退出或关闭，本发明通过采用各个控制器系统为自身选择空闲IP地址的方法，不使用DHCP服务，所以任何一个控制器系统可灵活动态的加入和退出局域网。除此之外，在遇到同时选择了相同IP地址的情况时，通过比较选择冲突IP的控制器系统的MAC地址值，MAC地址值符合预定条件的控制器系统继续使用该冲突IP，此过程中的其他系统则需重新选择IP地址，该方法能够有效地避免IP地址冲突，还能够定期的对存储的IP地址信息及互联信息进行更新，使得上层业务有着更加灵活的选择空间。

[0072] 以上对本发明所提供的一种局域网系统及其内部控制器系统间互联的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。