TWI387289B - 一種網域衝突避免方法及運用該方法的路由器 - Google Patents

Description

一種網域衝突避免方法及運用該方法的路由器

本發明與路由器有關，尤涉及路由器的IP位址分配方面的功能。

在一區域網路(Local Area Network,LAN)中的裝置，例如電腦、印表機、掃瞄器、路由器(router)…等等，它們的IP(Internet Protocol,IP)位址，都是由該區域網路中的路由器所分配的。該區域網路中的路由器數量可能只有一個，也可能有多個，端視需求而定。

第三圖顯示一典型的路由器9的基本架構，該路由器9共有2個網路介面(network interface)，即一廣域埠90(WAN port)及一區域埠91(LAN port)。該廣域埠90中有一廣域埠IP位址901(WAN port IP address)及一DHCP用戶端元件902(DHCP client)。該區域埠91中有一區域埠IP位址911(LAN port IP address)、一IP位址池912(IP pool)、以及一DHCP伺服端元件913(DHCP server)。其中：

該廣域埠90是用來連接一位於上層的路由器9a。

由於該路由器9a的架構與該路由器9相同，所以，該DHCP用戶端元件902係能依照動態主機配置協定(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)的規定，向該路由器9a取得一IP位址，例如192. 168. 1. 1，供作為該廣域埠IP位址901。

該IP位址池912是由一使用者所設定的一組IP位址，例如192. 168. 2. 0~192. 168. 2. 9，其中的192. 168. 2謂為網路位元，.0~.9謂為主機位元。在同一IP位址池中的IP位址的網路位元(Network bits)都是相同的，但主機位元(Host bits)各不相同。

該區域埠IP位址911係取自該IP位址池912，通常是選用該IP位址池912中的起始IP位址，例如192. 168. 2. 0，當作該區域埠IP位址911。

該DHCP伺服端元件913係能依照DHCP的規定，從該IP位址池912中取得一個尚未被使用過或租約已到期的IP位址，例如，192. 168. 2. 1~192. 168. 2. 3，分配給跟該區域埠91連接的DHCP用戶端裝置，例如電腦9b或一位於下層的路由器9c。

在正常情形之下，該路由器9a的IP位址池的網路位元，即192. 168. 1，與該路由器9的IP位址池912的網路位元，即192. 168. 2，兩者是不相同的。所以，從該路由器9a所分配出去的IP位址都是192. 168. 1. X，從該路由器9所分配出去的IP位址都是192. 168. 2. X，兩者是不會發生重覆的。然而，當該路由器9a被關機後再重新開機之時，從該路由器9a所分配出去的IP位址，就有可能會相同於從該路由器9所分配出去的IP位址。更詳而言之，當該路由器9a突然被關機而與該路由器9失去連線的時候，該路由器9的IP位址分配運作並不受影響，它仍然是取原來的IP位址池912中的閒置IP位址，即192. 168. 2. 4~192. 168. 2. 9，繼續分配給隨後才跟它連接的用戶端裝置，如果有的話。當該路由器9a因重新開機而與該路由器9再次完成連線的時候，該路由器9a會自動依照DHCP的規定，主動分配一個新的IP位址給該路由器9，取代該路由器9先前的廣域IP位址901。

問題在於該路由器9a的IP位址池在重新開機之後，有可能不慎使用到與該路由器9的IP位址池912相同的網路位元，即兩者的網路位元都是192. 168. 2。一旦發生這種情形，即謂為網域衝突。當發生所謂的網域衝突，則前述由該路由器9a主動分配給該路由器9的新IP位址，就很有可能是192. 168. 2. 1~192. 168. 2. 9中的其中一者，例如192. 168. 2. 1，此一IP位址剛好跟該路由器9先前分配給某一電腦9b的IP位址是重覆的。此時，就會出現在同一區域網路中有兩個裝置，即該路由器9與該某一電腦9b，被分配到相同的IP位址，從而造成IP位址衝突，引發不可預期的錯誤。

台灣發明I227614專利案，揭露一種動態主機配置方法，其係在分配IP位址之時，反覆檢查所分配的IP位址是否發生重覆，藉以確保所分配出去的IP位址不會發生重覆。然而，該方法無法用於解決上述的網域衝突，使其僅能確保從同一路由器所分配出去的IP位址不會重覆，而無法確保從不同路由器所分配出去的IP位址不會重覆。

本發明之目的在係提供一種網域衝突避免方法及運用該方法的路由器，用以在使用多台路由器的場合中，確保從該些路由器的所分配出去的IP位址不會發生重覆。

該方法主要係在一路由器取得一IP位址當作它的廣域IP位址的時候，去判斷該路由器的IP位址池的網路位元是否相同於該廣域IP位址的網路位元，並在判斷結果為「是」時，更改該IP位址池的網路位元及該區域IP位址，以使該IP位址池的網路位元不同於該廣域IP位址中的網路位元。該方法還包括在更改完該IP位址池的網路位元及該區域IP位址之後，傳送一指令給跟該路由器連接的所有DHCP用戶端裝置，以及使該些DHCP用戶端裝置能夠在收到該指令之後，即自動依照DHCP的規定重新向該路由器取得新的IP位址。

無論如何，本發明不但能夠經由檢查一路由器的廣域IP位址與IP位址池的網路位元是否相同，來判斷該路由器所屬區域網路是否發生網域衝突，並能夠在判斷結果為「是」，立即更改該路由器的IP位址池的網路位元，使其不同於該廣域IP位址的網路位元。這表示，該路由器的IP位址池的網路位元，與該另一路由器的IP位址池的網路位元，兩者是不可能發生重覆的，從而達到避免網域衝突的目的。

至於本發明的更詳細技術內容，將揭露於隨後的說明。

第一圖顯示本發明之路由器1的一個較佳實施例，其中指出該路由器1的基本架構包括兩個支援動態主機配置協定(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)的網路介面(network interface)，即一廣域埠2(WAN port)及一區域埠3(LAN port)。該廣域埠2中有一DHCP用戶端元件20(DHCP client)、及一廣域埠IP位址21(WAN port IP address)。該區域埠3中有一DHCP伺服端元件30(DHCP server)、一區域埠IP位址31(LAN port IP address)、以及一IP位址池32(IP pool)。前述基本架構的運作，與先前技術相仿，容不贅述。

該廣域埠2係連接一DHCP伺服端裝置，例如位於上層之另一路由器4。由於該另一路由器4具有相同於該路由器1的網路介面，因此，該路由器1的DHCP用戶端元件20係能依照DHCP的規定，向該另一路由器4取得一IP位址當作該廣域埠IP位址21，例如192. 168. 1. 1。

該區域埠3連接3台或更多位於下層的用戶端裝置5，例如個人電腦或其它路由器。該些用戶端裝置5係支援DHCP而均為DHCP用戶端裝置，且該IP位址池32已被設定為192. 168. 2. 0~192. 168. 2. 9共10個IP位址。因此，該區域埠IP位址31係為192. 168. 2. 0，且該DHCP伺服端元件30係能依照DHCP的規定，分配IP位址192. 168. 2. 1~192. 168. 2. 3給該些用戶端裝置5。

在正常情形之下，該另一路由器4的IP位址池的網路位元，即192. 168. 1，與該路由器1的IP位址池32的網路位元，即192. 168. 2，兩者是不相同的。然而，該另一路由器4在被關機後再重新開機之後，它的IP位址池會被重新設定，如果被重新設定的IP位址池的網路位元，不慎使用到192. 168. 2，就會跟該路由器1的IP位址池32的網路位元，也是192. 168. 2，發生重覆，造成先前技術中所述的網域衝突。

為了避免網域衝突的發生，該路由器1還包括一網域衝突避免程式6，其係能在該DHCP用戶端元件20從該另一路由器4取得該廣域埠IP位址21之後執行一避免程序60，該避免程序60較佳如第二圖所示，包括：

a步驟：取得該廣域埠IP位址21的網路位元。

b步驟：取得該IP位址池32的網路位元。

c步驟：判斷該廣域IP位址21的網路位元與該IP位址池32的網路位元是否相同，並在判斷結果為”否”時，結束該避免程序60，及在判斷結果為”是”時，繼續執行隨後的d1~d2步驟。

d1步驟：更改該IP位址池32的網路位元及該區域埠IP位址31，以使該IP位址池32的網路位元不同於該廣域埠IP位址21中的網路位元。其中，該區域埠IP位址31之所以需要更改，是因為它是選自該IP位址池32，至少它的網路位元需改成相同於該IP位址池32中的每一IP位址的網路位元。

d2步驟：傳送一指令給跟該路由器1的區域埠3連接的每一用戶端裝置5。

由於每一用戶端裝置5係被進一步配置成在一收到該指令之後，就會自動依照DHCP的規定，重新向該DHCP伺服端元件30取得新的IP位址，用以取代先前取得的IP位址，所以，一旦完成上述的避免程序60之後，每一用戶端裝置5的IP位址都會被重新分配。

在上述避免程序60中，由於一旦發現該廣域埠IP位址21的網路位元與該IP位址池32的網路位元為相同時，就會自動去更改該IP位址池32的網路位元，以使該IP位址池32的網路位元不同於該廣域埠IP位址21中的網路位元。所以，那些用戶端裝置5根據上述指.令而重新向該DHCP伺服端元件30所取得的新IP位址中的網路位元，也就不可能相同於該廣域IP位址21中的網路位元。這表示，該路由器1的IP位址池32所使用的網路位元，與該另一路由器4的IP位址池所使用的網路位元，兩者是不可能發生重覆的，從而達到避免網域衝突之目的。如此，從該路由器1與該另一路由器4所分配出去的IP位址，兩者是不可能會重覆。這意味著，在使用二或更多路由器的區域網路中，本發明能夠確保從那些路由器所分配出去的IP位址是不會重覆的。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明中獲得足夠教導，並據而了解到本發明確實具有產業上之利用性及進步性，且本發明在同一領域中均未見有相同或類似技術揭露在先而具足有新穎性，是本發明確已符合發明專利要件，爰依法提出申請。

1．．．路由器

2．．．廣域埠

20．．．DHCP用戶端元件

21．．．廣域埠IP位址

3．．．區域埠

30．．．DHCP伺服端元件

31．．．區域埠IP位址

32．．．1P位址池

4．．．另一路由器

5．．．用戶端裝置

6．．．網域衝突避免程式

60．．．避免程序

9、9a．．．路由器

90．．．廣域埠

901．．．廣域埠IP位址

902．．．DHCP用戶端元件

91．．．區域埠

911．．．區域埠IP位址

912．．．1P位址池

913．．．DHCP伺服端元件

9b．．．電腦

9c．．．路由器

第一圖顯示本發明之路由器的一個較佳例子的功能方塊圖。

第二圖顯示的簡易流程圖係用於說明本發明該較佳例子之網域衝突避免程式的避免程序。

第三圖顯示習知路由器的功能方塊圖。

1．．．路由器

2．．．廣域埠

20．．．DHCP用戶端元件

21．．．廣域埠IP位址

3．．．區域埠

30．．．DHCP伺服端元件

31．．．區域埠IP位址

32．．．IP位址池

4．．．另一路由器

5．．．用戶端裝置

6．．．網域衝突避免程式

60．．．避免程序

Claims (2)

1. 一種可避免網域衝突的路由器，包括：一廣域埠，具有一DHCP用戶端元件及一廣域埠IP位址，該DHCP用戶端元件係能依照DHCP的規定從一DHCP伺服端裝置取得一IP位址當作該廣域埠IP位址；一區域埠，具有一IP位址池、一區域埠IP位址、及一DHCP伺服端元件，該DHCP伺服端元件係能依照DHCP的規定將該IP位址池中的IP位址，分配給跟該區域埠連接的一或多台DHCP用戶端裝置；以及一網域衝突避免程式，其係能在該廣域埠IP位址的網路位元與該IP位址池的網路位元與發生重覆之時，更改該IP位址池的網路位元及該區域埠IP位址，以使該IP位址池的網路位元不同於該廣域埠IP位址中的網路位元，並在隨後傳送一指令給跟該區域埠連接的所有DHCP用戶端裝置，使該些DHCP用戶端裝置自動依照DHCP的規定重新向該路由器取得新的IP位址。
2. 一種網域衝突避免方法，包括：在一路由器取得一IP位址當作它的廣域IP位址之後，取得該廣域IP位址的網路位元與該路由器的IP位址池的網路位元；判斷該廣域IP位址的網路位元與該IP位址池的網路位元是否相同，並在判斷結果為「是」時，更改該 IP位址池的網路位元及該區域IP位址，以使該IP位址池的網路位元不同於該廣域IP位址中的網路位元，並在隨後通知一指令給跟該路由器連接的所有DHCP用戶端裝置；以及將該些DHCP用戶端裝置配置成能夠在收到該指令之後，即自動依照DHCP的規定重新向該路由器取得新的IP位址。