自动释放为宽带接入网内的用户设备保留的资源的利记博彩app

专利名称：自动释放为宽带接入网内的用户设备保留的资源的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及计算机网络，更具体地，涉及由计算机网络内的网络设备使用的保留 资源。
背景技术：
计算机网络是交换数据并共享资源的互联计算设备的集合。在基于分组的网络 (例如因特网)中，计算设备通过将数据分成称作包的小块来交换数据。在网络上将包从源 设备分别路由至目标设备。目标设备从包提取数据并将数据组合成其原始形式。将数据分 成包使得源设备仅重新发送那些在发送过程中可能丢失的个别包。为了通过计算机网络路由包，可对每个网络设备分配唯一地标识每个请求的网络 设备的地址。每个包可包括源地址和目标地址，该源地址唯一地标识生成包的网络设备，该 目标地址唯一地标识包被指定的网络设备。中间设备(称作路由器)可基于包括在包内的 目标地址而将包路由至目标设备。通常，一旦试图接入网络时，每个网络设备就可以请求包括根据动态主机配置协 议(DHCP)的网际协议(IP)地址的配置信息。例如，诸如电缆调制解调器、数字电视机顶 盒、数字用户线路(DSL)调制解调器的用户设备可通过发送DHSP请求来请求层三IP网络 地址。维护IP地址空间的DHCP服务器可以接收此请求、保留具有IP地址空间的IP地址， 并将此IP地址分配给提出请求的网络设备，并向网络设备发回将保留的IP地址分配给提 出请求的网络设备的响应。通常，DCHP服务器可以保留IP地址，以由提出请求的网络设备 使用固定时间，通常是很长时间。此“租期(lease)”(通常也叫做保留(reservation))可 延长几小时或可能几天，以保障伪静态IP地址的请求网络设备。然而，由于某种原因，如果用不同的网络设备替代提出请求的网络设备，那么DHCP 服务器可能无法识别替代网络设备，并无法用提出请求的网络设备将租期重新分配给替代 网络设备。因此，替代网络设备可向DHCP服务器请求地址，于是，DHCP服务器可保留另一个 与分配给被替代的网络设备不同的IP地址，并将此另一 IP地址分配给替代网络设备。DHCP 服务器可分配此另一 IP地址，不用将之前IP地址的租期释放给替代网络设备。在这方面， DHCP服务器可能无法有效地对被替代的网络设备维护租期，即使此被替代的网络设备不再 在计算机网络内操作。

发明内容
主要描述了自动释放为了由失效的或不操作的客户设备使用而保留的网络资源 的技术。位于客户设备和层三网络地址分配设备(例如，DHCP服务器)之间的中间网络设备(例如，中继设备、或者实施或包括集成中继设备的路由器)可实施此技术，以自动地(例 如，没有用户或管理员输入或干预)将释放消息发布至维护网络资源的租期的网络地址分 配设备。网络设备可监测网络通信，并检测原始客户设备的失效和用新客户设备对原始客 户设备的连续替代。网络设备还可确定原始客户设备适当地没有失效，例如，通过不发送释 放消息释放为了由原始客户设备使用而保留的网络资源。当确定原始客户设备的此“不当” 失效时，为了原始客户设备，网络设备可将释放消息发布给地址分配设备，以由服务器释放 为了由第一客户设备使用而保留的任何网络资源。在这方面，网络设备或其它中间网络设 备可促进网络内的网络资源的更有效使用和再次使用。作为一个实例，可由配置于宽带接 入网内的网络设备使用该技术，以当网络设备检测到诸如电缆调制解调器、DSL调制解调器 或数字电视机顶盒的用户设备的不当失效时，自动地从DHCP服务器释放层三IP地址。在操作中，网络设备可以实施自动的资源释放技术以改进，例如，通过动态主机配 置协议(DHCP)保留的层三IP地址的再次使用。在此情况中，网络设备可表示位于用户设 备和DHCP服务器之间、并实施DHCP以在用户设备和DHCP服务器之间转播DHCP消息的中 间网络设备。网络设备可从第一个用户设备接收第一 DHCP消息(例如，DHCP请求消息)和 描述第一用户设备在其中操作的上下文的附加上下文信息。第一 DHCP消息包括层二 L2硬 件网络地址或客户标识符，其中的每一个都可以唯一地标识第一用户设备，例如，L2硬件地 址可以包括分配给包括在第一用户设备内的网络接口的媒体存取控制(MAC)地址，而客户 标识符可包括电话号码或其它唯一的标识符。通常，L2硬件地址和客户标识符中的每一个 都可作为唯一地标识客户的标识符。DHCP消息可以将附加上下文信息定义为标识供应商类别标识符(VCI)的可选的 和可扩展的选项60字段。中间网络设备可截取此消息，并通过以电路上下文数据的形式插 入附加上下文信息来自动修改此消息。例如，网络设备可利用选项82字段来包括电路上下 文数据，以对电路的局部标识(例如，物理或逻辑接口号码或虚拟局域网标识符)进行编 码，中间设备在该电路上接收DHCP消息。此外，此选项82字段还可以包括由关于电路的特 定用户设备指定的信息，例如，对电路的远程主机端编码的数据(例如，呼叫者ID电话号码 或线缆调制解调器的调制解调器ID)。在由网络设备更新之后存储于选项82字段中的集合 数据(包括电路的中继代理局部标识)在本文被称作电路上下文信息。此外，响应于截取此消息，网络设备可维护至少一个包括入口的表，通过此入口在 MAC地址和由网络设备增加的附加上下文信息之间指定第一组关联。在转发更新的DHCP消 息之后，网络设备可以从DHCP服务器截取DHCP响应，并且，从此响应确定为了由网络内的 第一用户设备使用而保留的L3IP地址或其它网络资源。当截取此响应时，网络设备在其内 部表中更新第一组关联，以将L2MAC地址和第一用户设备的附加上下文信息关联到分配给 设备的L3IP地址。网络设备可以随后从第二用户设备截取第二 DHCP消息(例如，DHCP请求)，其中， DHCP消息指定了第二客户标识符或第二 L2网络地址(例如，硬件MAC地址)，以及相同的 附加供应商上下文信息和电路上下文信息。网络设备解析第二 DHCP消息以标识第二硬件 地址(S卩，L2网络地址)，并在其内部表中执行查询以判断硬件地址是否与任意目前分配的 L3网络地址相关联。假设第二用户设备之前在网络内不是有效的并且假设第二用户设备替 代第一用户设备，那么查询可能失效。然而，网络设备可能解析第二 DHCP消息，以标识附加上下文信息并在其表内用此附加上下文信息执行查询。由于第一 DHCP消息和第二 DHCP消 息内的附加的上下文信息相同(例如，标识供应商的相同的供应商上下文信息和标识DHCP 消息接收于其上的电路的相同的电路上下文信息)、相关或至少相似，所以第二查询可能成 功，并且网络设备可以标识之前在其内部表中为第一 DHCP客户设备创建的关联。基于包括在不同的DHCP消息内的附加上下文信息相同的此判断，网络设备例如 可确定第一用户设备不适当地失效而没有释放为了由该用户设备使用而保留的第一 IP地 址。然后，为了第一用户设备，中间网络设备可通过生成DHCP释放消息来自动释放分配给 第一用户设备的IP地址，DHCP释放消息请求释放为了由第一用户设备使用而保留第一 IP 地址的租期。网络设备将此DHCP释放消息转发至DHCP服务器，DHCP服务器释放为了由第 一用户设备使用而保留的第一 IP地址。接下来，网络设备可更新其内部表以去除第一组关 联，从而由DHCP服务器映射租期分配。以此方式，网络设备可执行自动资源释放技术，从而 促进更有效地利用网络内的网络资源(例如层三IP地址)。在一个实施方式中，一种方法包括使用网络的网络设备从网络的第一客户设备 接收第一消息，该第一消息请求为第一客户设备保留第一层三(L3)网络地址，其中，第一 消息包括唯一地标识第一客户设备的第一标识符和标识第一客户设备在其中操作的上下 文的附加上下文信息；使用网络设备从与第一客户设备不同的网络的第二客户设备接收 第二消息，该第二消息请求为了由网络内的第二客户设备使用而保留第二 L3网络地址，其 中，第二消息包括与第一 L2硬件地址不同的唯一地标识第二客户设备的第二标识符和标 识第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同附加上下文信息。该方法还包括，用网络 设备判断包括在每个第一消息和第二消息内的附加信息是否是相同；以及基于第一消息和 第二消息内的附加信息相同的判断，用网络设备自动释放为了网络内的第二网络设备使用 而保留的第一网络资源。在其它实施方式中，包括在网络内的网络设备包括至少一个接口卡，其(1)从网 络的第一客户设备接收第一消息，该第一消息请求为了网络内的第一客户设备使用而保留 的第一层三(L3)网络地址，其中，第一消息包括唯一地标识第一客户设备的第一标识符和 标识第一客户设备在其中操作的上下文的附加上下文信息，以及(2)从网络的与第一客户 设备不同的第二客户设备接收第二消息，该第一消息请求为了网络内的第二客户设备使用 而保留的第二 L3网络地址，其中，第二消息包括与第一标识符不同的唯一地标识第二客户 设备的第二标识符和标识第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同附加上下文信息。 网络设备进一步包括控制单元，其判断包括在每个第一消息和第二消息内的附加信息是否 相同，并基于第一消息和第二消息内的附加信息相同的判断自地释放为了网络内的第二网 络设备使用而保留的第一网络资源。在另一实施方式中，网络系统包括网络、包括第一客户设备和第二客户设备的子 网络，以及网络设备。网络设备包括至少一个接口卡，其(1)从网络的第一客户设备接收 第一消息，该第一消息请求为了由网络内的第一客户设备使用而保留的第一层三(L3)网 络地址，其中，第一消息包括唯一地标识第一客户设备的第一标识符和标识第一客户设备 在其中操作的上下文的附加上下文信息，以及(2)从网络的与第一客户设备不同的第二客 户设备接收第二消息，该第二消息请求为了由网络内的第二客户设备使用而保留的第二 L3 网络地址，其中，第二消息包括与第一标识符不同的唯一地标识第二客户设备的第二标识符和标识第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同的附加上下文信息。网络设备进一 步包括控制单元，其判断包括在每个第一消息和第二消息内的附加信息是否相同，并基于 第一消息和第二消息内的附加信息相同的判断自动释放为了由网络内的第二网络设备使 用而保留的第一网络资源。在另一实施方式中，计算机可读存储介质包括用于使得可编程处理器执行以下操 作的指令使用网络的网络设备从网络的第一客户设备接收第一消息，该第一消息请求为 第一客户设备保留的第一层三(L3)网络地址，其中，第一消息包括唯一地标识第一客户设 备的第一层二(L2)硬件地址和标识第一客户设备在其上操作的上下文的附加上下文信 息；用网络设备从网络的与第一客户设备不同的第二客户设备接收第二消息，该第二消息 请求为了网络内的第二客户设备使用而保留的第二 L3网络地址，其中，第二消息包括与第 一 L2硬件地址不同的唯一地标识第二客户设备的第二 L2硬件地址和标识第一客户设备在 其中操作的相同上下文的相同的附加上下文信息。该指令进一步使得可编程处理器用网络 设备判断包括在每个第一消息和第二消息内的附加信息是否是相同，以及基于第一和第二 消息内的附加信息相同的判断，用网络设备自动释放为了网络内的第二网络设备使用而保 留的第一网络资源。在另一实施方式中，该方法包括使用位于网络内的用户设备和网络地址分配设 备之间的中间网络设备从用户设备接收网络消息，该网络消息请求为了网络内的用户设备 使用而保留的层三(L3)网络地址，其中，网络消息包括唯一地标识第二客户设备的层二 (L2)硬件地址和标识用户设备的供应商的供应商上下文信息，并用中间设备确定通过其接 收网络消息的L2电路。该方法进一步包括，在中间网络设备内接入数据结构以标识第二 L3 网络地址，该第二 L3网络地址目前在网络内被分配使用，并与在网络消息中指定的相同的 供应商上下文信息和中间网络设备通过其接收网络消息相同的L2电路相关联，该方法还 包括，使用中间设备生成并输出请求第二 L3网络地址的网络地址分配设备释放的消息。在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个实施方式的细节。从描述和附 图，以及从权利要求书中，本发明的其它特征、目的和优点将是显而易见的。


图1是示出了示意性网络系统的结构图，其中，中间DHCP中继设备实现本公开中 描述的自动资源释放技术。图2是示出了实现这里描述的自动资源释放技术的路由器的示意性实施方式的 结构图。图3是示出了执行本发明的技术的网络设备的示意性操作的流程图。图4是示出了另一示意性网络系统的结构图，其中，DHCP服务器实现这里描述的 技术以自动地释放网络资源。图5是示出了又一示意性网络系统的结构图，其中，透明的DHCP中继设备实现这 里描述的技术以自动地释放网络资源。
具体实施例方式图1是示出了示例性网络系统10的结构图，其中，中间网络设备12实施本公开中
12描述的自动资源释放技术。在图1的实例中，设备12被示为动态主机配置协议(DHCP)中继 设备12，然而，可通过任何网络设备实施自动资源释放技术，例如，服务器、路由器、交换机、 集线器、计算机或任何其它能够接收并传送消息以在网络系统(例如，网络系统10)内保留 资源的设备。此外，当描述关于用于保留资源的具体协议时，例如DHCP，该技术可应用于任 何网络地址分配协议，网络设备可通过该协议请求并保留网络地址以在网络系统10内操 作。如图1的实例进一步所示，网络系统10包括网络14和DHCP服务器16，其中，DHCP 中继设备12和DHCP服务器16经由各自的网络链路18A、18B连接到网络14。网络14可表示 任何可公共接入的计算机网络，例如因特网。网络14可包括各种互联计算设备或节点，例 如，网络服务器、打印服务器、应用服务器、数据服务器、工作站、台式计算机、膝上计算机、 手机或其它移动设备、个人数字助理(PDA)，以及任何其它能够经由无线和/或有线连接连 接到计算机网络的设备。通常，这些设备经由诸如网际协议(IP)/传输控制协议(TCP)的 基于分组的协议而彼此通信。因此，网络14可表示或可称为“基于分组的”或“基于IP分 组的”计算机网络。DHCP服务器16可表示分配网络系统10的层三网络地址(例如，IP网络地址)的 网络设备。特别地，DHCP服务器16可维护到地址池(例如，网际协议(IP)地址池)的接 入。DHCP服务器16还可维护到其它资源(例如，提供相关配置信息的配置文件)的接入。 DHCP服务器16可根据DHCP在IP地址池内为诸如DHCP客户设备20A、20B( "DHCP客户设 备20”)的一个或多个DHCP客户的使用而保留IP地址，如下更详细地描述。网络系统10可进一步包括DHCP客户20，每个客户均经由包括在子网络22 ( “子 网22”)内的一个或多个连接(未示出)连接到DHCP中继器12。每个DHCP客户设备20 可表示用户设备，例如，机顶盒(STB)、个人计算机、膝上计算机、调制解调器、工作站、个人 数字助理(PDA)、蜂窝电话或其它移动设备(例如，所谓的“智能手机”)或任何其它能够接 入诸如网络14的网络的设备中的一种或多种。这些设备20可以是“DHCP客户机”，因为这 些设备实施DHCP来请求，作为DHCP服务器或主机设备16的客户端，当在网络系统10内操 作时，L3网络地址(例如，IP地址)和由DHCP服务器16维护的其它资源是有用的或是所 需要的。子网22可表示大型网络的一部分，为了便于说明的目的，该大型网络在图1中未 示出，因此叫做“子网”。大型网络通常称作接入网，因为，此网络使得客户设备能够接入网 络14。由于子网22包括此接入网的一部分，并类似地便于客户设备20接入网络14，子网 22可类似地被称为接入网。通常，接入网实施IP，至于IP、子网或IP子网(例如，子网22) 可由IP地址前缀标识。IP子网可表示“网络区域”，因为IP子网可由一组连续的IP地址或在大型接入网的IP地址空间内定义不同区域的IP前缀来标识IP子网。IPv4地址空间包括232个不同 的IP地址，由于每个IP地址可对应于32位的二进制数。通常，IP地址表示为四个八位二 进制数(或者，换句话说，四个字节)，每个八位二进制数或字节以点号(.)隔开，其被称为 四点分十进制表示记数法。例如，一个IP地址可表示为10. 0. 0. 1。然而，由于一个字节可 表示与28-1或2551(| —样大的数字，所以每个字节可表示从0至255的十进制的数字范围， 从而，每个IP地址可在四点分十进制表示法或记数法中从0. 0. 0. 0至255. 255. 255. 255变化。IP前缀标识具有IP地址空间的地址的子集，并且可将那些地址分配给大型接入 网内的特定区域中的设备。IP前缀通常标识IP地址空间内的一组连续的IP地址。例如， IP前缀可标识从10. 0. 0. 1至10. 0. 0. 255的一组连续的IP地址。此IP前缀可由路由前缀 或10. 0. 0继之以子网掩码标识符来表示(在此情况中，其可表示为241(1以表示前24位应 是子网掩码内的第一个，例如，四点分十进制记数法中的255. 255. 255. 0)，其中，前缀和范 围标识符可用斜线(/)隔开。因此，IP前缀可表示为10. 0. 0/24，表明只有32位IP地址的 前24位是到达对应于IP前缀的IP子网(或区域)所必需的。在这种情况下，IP前缀可 以定义路由前缀，并可表示一组连续的IP地址的摘要版本。
根据DHCP，诸如子网22的每个子网需要诸如DHCP服务器16的DHCP服务器或诸 如DHCP中继设备12的DHCP中继设备，通过其保留IP地址并将IP地址分配给在各自子网 内运行的诸如DHCP客户设备20的网络设备。由于DHCP服务器可以为大量DHCP客户维 护网络资源，所以对于小型子网，通常网络管理员将利用一个或多个DHCP服务器或服务器 集群来为大量子网服务。为此，网络管理员可在中心位置维护一个诸如DHCP服务器16的 DHCP服务器，然后配置多个DHCP中继设备(每个子网有一个或多个中继设备)，以将来自 位于各自的一个子网内的DHCP客户机的DHCP消息转播至单个DHCP服务器或服务器集群。通常，在这些情况中，已经存在于每个子网内的路由器或其它网络设备可以提供 此DHCP中继服务作为网络管理员可以在此上下文中使能的可选服务。在这方面，DHCP中 继设备12可表示路由器或一些其它类似的网络设备，例如提供此DHCP服务作为可选服务 的交换机或集线器。可选地，DHCP中继设备12可表示专用中继设备，并可包括能够以下面 更详细地描述的方式转播DHCP消息的任何设备。因此，DHCP中继设备12可表示位于DHCP 客户设备20和DHCP服务器16之间的任何中间网络设备，其执行DHCP以在DHCP客户机20 和DHCP服务器16之间转播DHCP消息。虽然本文描述关于中间DHCP中继设备12，但是，在DHCP客户设备20存在于与 DHCP服务器16相同的子网或网络中的情况中，DHCP服务器16可以利用此技术。可选地， 在某些情况中，DHCP中继设备12仅可实现下述技术的一部分。特别地，当DHCP中继设备 12处于透明监听模式时，DHCP中继设备12不能发布以其他方式警告DHCP客户设备20和 DHCP服务器16其存在于网络中的任何消息，因为其对于客户设备20和服务器16是透明 的。下面参照这些可选的网络架构更详细地描述该技术，以示出可实施这些技术的其它设 备和情况。根据在本公开中描述的自动资源释放技术，一旦试图接入网络14时，第一DHCP客 户设备20A可以首先请求在网络系统10内运行所需要的诸如IP地址的资源。DHCP客户设 备20A可根据DHCP发布DHCP发现消息24A，以试图发现诸如DHCP服务器16的DHCP服务 器。通常，DHCP客户设备20A可在整个子网22中广播该DHCP发现消息24A。DHCP发现消息24A可包括全世界唯一的L2网络地址(例如，硬件地址)，以唯一 地标识DHCP客户机20A。此硬件地址可包括分配给包括在DHCP客户机20A内的网络接口 的媒体存取控制(MAC)地址。在某些情况中，DHCP发现消息24A可能不使用L2硬件地址， 而是包括客户标识符，例如，与DHCP客户机20A相关的电话号码。可将此客户标识符提供 作为DHCP消息内的另一可选字段，其中，此附加的可选字段通常被称为“选项61”。因此，虽然本文参照硬件地址来描述，但是该技术不限于这种方式，而是实现该技术以经由客户 标识符而不是L2网络或硬件地址来唯一地标识DHCP客户机。在这方面，每个L2硬件地址 和定义客户标识符的选项61均可被认为是唯一地标识客户设备的标识符。DHCP发现消息24A可进一步包括定义附加上下文信息的字段，该信息唯一地标识 DHCP客户设备20A在其中运行的上下文。例如，DHCP发现消息24A可包括被称为“选项60” 的字段，其定义供应商类别标识符(VCI)。DHCP客户设备20A可利用选项60字段来标识包 括在DHCP客户设备20A内的硬件或固件的供应商。为了指定此附加字段，DHCP客户设备 20A可生成DHCP发现消息24A，以包括具有标识符数字“60”的字段，由此叫做“选项60”， 其后是VCI。在此意义上，选项60可以标识DHCP客户设备20A的供应商，并从而标识DHCP客 户设备20A在其中操作的上下文。例如，由DHCP发现消息24A的选项60指定的VCI可标 识机顶盒(STB)的供应商，并从而标识DHCP客户设备20A在其中操作的电缆或数字卫星上 下文。无论如何，DHCP中继设备12可从包括DHCP客户设备20A的MAC地址和附加上下 文信息的DHCP客户设备20A接收DHCP发现消息24A。DHCP中继设备12可更新DHCP发 现消息24A，以在将DHCP发现消息24A转发或以其他方式转播至DHCP服务器16之前增加 附加上下文信息。例如，DHCP中继设备12可以修改DHCP发现消息24A，以增加称为“选项 82”的附加字段。DHCP中继设备12可用选项82字段更新或修改DHCP发现消息24A，以向 DHCP服务器16提供附加信息。当将L3或IP地址分配给请求的客户时，DHCP服务器16可 利用设置于选项82字段中的信息。与上述选项60字段非常相似，选项82字段可被称为“选项82”，因为此字段用数 字“82”表示，其后是关于DHCP发现消息24A的中继的信息。此中继信息可以包括由网络 服务提供商向使用DHCP客户设备20A或标识DHCP中继设备12在其上接收DHCP发现消息 24A的DHCP中继设备12的物理或逻辑接口的接口或电路ID的用户分配的客户标识符或 ID。客户ID(也可称为远程ID)可包括，例如，电话号码。在某些情况中，电路ID包括虚拟 局域网(VLAN)标识符、标签或被分配给DHCP客户设备并与DHCP客户设备相关的其它元数 据。此VLAN标签可唯一地标识虚拟电路/接口，DHCP中继设备16在该虚拟电路/接口上 从位于特定上下文内的给定的DHCP客户设备接收通信量。可在每个电路基础上而不是每 个设备基础上分配此VLAN标签，因此，例如，可对DHCP客户设备20A，20B分配标识相同虚 拟电路/接口的相同VLAN标签。虽然下面参照定义VLAN标签或其它电路ID来描述，但是选项82可以和VLAN标签或其它电路ID —起包括或定义远程ID，或仅定义远程ID。然而，该技术不应限于VLAN 标签或其它电路ID，并可用电路ID、远程ID，或电路ID和远程ID来实现。选项60和选项82均是可扩展的，或者，更好地规定的，可以可变地对其进行定义， 以包括任何类型的信息。为了讨论的目的，附加上下文信息可包括仅由选项60字段定义 的信息，仅由选项82字段定义的信息，或由选项60和选项82字段的组合定义的信息。关于 选项 82 的更多细节在 RFC3046(名为“DHCPRelay AgentInformation Option "Μ. Patrick, 2001年1月，其内容整体结合于此以供参考)中作了描述。DHCP中继设备12除了用选项82更新DHCP发现消息24A以外，还可解析DHCP发现消息24A，以确定L2地址和被编码到包括在DHCP发现消息24A内的选项60字段的附加上下文信息。DHCP中继设备12可维护一个或多个内部表或其它数据结构，并查找这些表以 判断先前是否对DHCP客户设备20A分配IP地址或其它网络资源。为了示意的目的，假设 DHCP客户设备12A第一次请求网络资源或之前的网络资源的租期已经届满，因此DHCP中继 设备12维护对DHCP客户设备20A没有入口。因此，DHCP中继设备12可在其内部的一个或多个表的至少一个中创建新的入口， 并将新入口存储在包括在DHCP发现消息24A中的MAC地址内。DHCP中继设备12可以将新 入口或另一个表内的另一入口与附加上下文信息相关联。例如，DHCP中继设备12可以将 新入口与例如由选项60和82字段确定的VCI和接口 ID相关联，从而将L2网络地址与供 应商上下文和接收DHCP发现消息的中继设备的物理或逻辑接口相关联。在建立这些关联 之后，DHCP中继设备12经由链路18和网络14将带有附加选项82字段的DHCP发现消息 24A作为更新的DHCP发现消息26A转播至DHCP服务器16。DHCP服务器16可响应带有DHCP提供消息28A的更新的DHCP发现消息26A，该 DHCP提供消息28A提供包括L3IP网络地址的网络资源的可能的租期。在此意义上，虽然 DHCP发现消息26A可能看起来试图发现一个或多个DHCP服务器，但是与该消息的名称相 反，DHCP发现消息26A可包括关于可接受期限的附加参数，DHCP客户设备20A将在该期限 内接收网络资源的保留。这些附加参数可以包括资源租期的长度或持续时间、保留的资源 的类型等。在这方面，DHCP发现消息26A可请求用于保留的网络资源，并由网络14内的单 个DHCP客户设备20A使用。然后，基于这些参数，DHCP服务器16可通过DHCP提供消息28A 提供所请求的网络资源(例如，IP地址)的租期的提供。DHCP服务器16可从更新的DHCP 发现消息26A拷贝或复制选项60和选项82字段，并生成DHCP提供消息28A，以包括这些选 项60和选项82字段。DHCP中继设备12截取DHCP提供消息28A，从DHCP提供消息28A去除选项82字 段，并将此更新的DHCP提供消息28作为更新的DHCP提供消息30A转播或转发至DHCP客 户设备20A。DHCP中继设备12可利用包括在选项82字段内的此信息来限制更新的DHCP 提供消息30A的广播或转发范围。例如，选项82字段可包括标识接口的电路或接口信息， 通过此电路或接口转发或广播更新的DHCP提供消息30A。按约定或根据DHCP通过DHCP服 务器16从更新的DHCP请求向DHCP提供消息拷贝此选项82字段，以便于DHCP中继设备进 行此转发。DHCP客户设备20A可从不同的DHCP服务器接收一个或多个DHCP提供消息，与从 DHCP服务器16接收DHCP提供消息30A类似。然后，DHCP客户设备20A可基于租期期限、 鉴于经由DHCP发现消息24A发送的参数而选择DHCP提供消息中最佳的一个。然后，DHCP 客户设备20A可将DHCP请求消息32A发布给一个DHCP服务器，该服务器提出请求提供的 租期的所选择的提供，在此情况中，为了便于说明，假设其是DHCP服务器16。DHCP中继设备12可将DHCP请求消息32A转发或以其它方式转播至DHCP服务器 16。然后，DHCP服务器16可保留所请求的资源，例如，由DHCP服务器16维护的IP地址空 间内的所提供的IP地址，并以DHCP应答(ACK)消息34A响应，DHCP应答(ACK)消息表明， 为了由网络14内的DHCP客户设备20A使用而已经保留所请求的资源。DHCP中继设备12 可将DHCP ACK消息34A转播或以其它方式转发至DHCP客户设备20A，其中，响应于DHCPACK消息34A，于是DHCP客户设备20A可以开始利用所保留的资源(例如，IP地址)来接入网络14。一旦接收DHCP请求消息32A或更可能地接收DHCP ACK消息34A，DHCP中继设备 12就可以解析这些消息32A，34A中的任一条，以确定DHCP服务器16将要或已经保留的网 络资源并用所保留的资源更新一个或多个表。例如，DHCP中继器12可接收DHCPACK消息 34A，该消息表明，已由DHCP服务器16保留L3IP地址，以当接入网络14时由DHCP客户设 备20A使用。DHCP中继设备12可在一个或多个表中用包括在各个和每个DHCP消息24-34 中的MAC地址执行查询，以检索与DHCP客户设备20A对应的入口。然后，DHCP中继设备12 可更新入口，以使保留的IP地址与MAC地址相关联。DHCP中继设备12也可更新入口，以反映租期的长度或期限，以及与IP地址的租 期相关的其它信息。为了维护的目的，DHCP中继设备12可利用此其它租期信息。例如， DHCP中继设备12可定期地或周期性地遍历一个或多个表，以判定是否一个或多个租期已 经届满。如果租期已经届满或超时，那么DHCP中继设备12可从表中去除已届满的租用入 口。DHCP服务器16也可以维护与DHCP中继设备12的表基本类似的表，与DHCP中继设备 12相似，为了维护的目的而可利用此信息。在这方面，DHCP中继设备12可映射(mirror) 由DHCP服务器16存储的租期信息。无论如何，当接入网络14时DHCP客户设备20A可利用所保留的IP地址。然而， 当保留设备已经使用完网络资源时，动态主机配置协议不命令释放IP地址或任何其它网 络资源的租期。DHCP不需要此释放，因为网络设备可能突然失效或变得与网络断开而不能 与所保留的网络资源的释放通信。为了补偿此缺点，DHCP利用上述租期来限制给定的DHCP 客户设备可保留诸如IP地址的特定网络资源的时间量。因此，即使设备无法释放IP地址， 例如，最终租期将超时，保留IP地址的DHCP服务器可以自动地释放IP地址。如果仍使用 网络资源，那么DHCP客户设备可能更新租期，但是，如果无法或不能通信，那么DHCP客户设 备可能无法传送此DHCP更新消息(其可能包括DHCP请求消息，该消息包括表明DHCP客户 设备请求所保留的IP地址的租期的更新的选项)，并且租期将超时，导致DHCP服务器自动 地释放此租期。虽然对资源的无效利用提供适当的保护，但是，因特网已经逐步发展，并且随着因 特网的逐步发展，接入因特网的设备和32位IP地址的总量可能不足以唯一地标识每个希 望接入因特网的设备。在此意义上，IP地址空间已经变小，甚至不太有效，例如，保留的但 是不使用的IP地址，可能限制对诸如网络14的因特网的接入。例如，DHCP客户设备20A可能失效，而没有发布DHCP释放消息(例如，请求释放保 留由DHCP客户设备20A使用的IP地址的租期的DHCP消息)至释放上述IP地址的租期的 DHCP服务器16。利用DHCP客户设备20A来接入网络14的用户可以请求新的DHCP客户设 备20B，作为失效的DHCP客户设备20A的替代。在此上下文中，DHCP客户设备20A可被认 为是被替代的DHCP客户设备20A。一旦接收此DHCP客户设备20B，用户或其它使用者就可 能将DHCP客户设备20A与DHCP客户设备20B交换，如图1中的标有“SWAP”的箭头所示。 以虚线示出DHCP客户设备20B，以表示DHCP客户设备20A与DHCP客户设备20B随后的交 换。一旦被被加电、激活或使得能够操作时，DHCP客户设备20B可试图连接至网络14。为了与网络14通信或接入网络14，DHCP客户设备20B，与DHCP客户设备20A相似，可通过子网22生成并广播DHCP发现消息24B。DHCP客户设备20B可以产生此DHCP发现消息 24B，以包括被分配给DHCP客户设备20B内硬件的硬件地址和至少部分地指定附加上下文 信息的选项60字段。值得注意地，分配给DHCP客户设备20B内硬件的硬件地址与分配给 DHCP客户设备20A内的硬件且包括在第一 DHCP发现消息24A内的硬件地址不同。在这方 面，DHCP发现消息24A的硬件地址表示第一硬件地址，以及DHCP发现消息24B的硬件地址 表示与第一硬件地址不同的第二硬件地址。DHCP中继设备12可以接收DHCP发现消息24B，并更新此DHCP发现消息24B以包 括选项82字段，例如，在某些情况中可以包括上述VLAN标签的接口 ID。当DHCP客户设备 20B代替DHCP客户设备20A时，在更新版本的DHCP发现消息26B的选项82字段内指定的 接口 ID，或者在一些情况中，VLAN标签，可以与当DHCP客户设备20B替代DHCP客户设备 20A时在更新的DHCP发现消息26A的选项82字段内指定的接口 ID或VLAN标签相同。此 夕卜，DHCP发现消息24A和24B的选项60字段指定相同的VCI，或者可以指定不同但是相关 的多个VCI。在任何情况中，DHCP发现消息26B可以包括不同的硬件或MAC地址，但是包括 相同、相关或相似的标识被替代的DHCP客户设备20A在其中操作的相同上下文的附加上下 3Cfn 息。然后，DHCP中继设备12可在一个或多个表中包括在DHCP发现消息24B内的L2网 络地址(例如，MAC硬件地址)上执行查询，以获得与MAC地址相应的入口。假设DHCP客 户设备20B之前不在子网22内操作，那么DHCP中继设备12可能不位于与DHCP客户设备 20B的MAC地址相应的任何入口。响应于基于此MAC地址未获得入口，DHCP中继设备12可 以利用附加上下文信息(例如，来自选项60字段的由客户设备设置的供应商上下文)以及 接口上下文(例如，可能由DHCP中继设备设置的选项82字段的VLAN标签)来执行失效自 动保险或附加查询。由于DHCP发现消息的更新版本26B (例如，用选项82字段更新的DHCP 发现消息24B)和更新的DHCP发现消息26A两者的附加上下文信息是相同的，所以DHCP中 继设备12可以确定DHCP客户设备20B已替代DHCP客户设备20A，尽管MAC地址是不同的， 但是标识DHCP客户设备20在其中操作的上下文的附加上下文信息是相同、相关或相似的。假设DHCP客户设备20A没有不适当地失效(例如，通过发布DHCP释放消息以释 放IP地址)或租期不过期，DHCP中继设备12可以基于附加上下文信息(例如，关于提供 客户设备的供应商的供应商上下文(如选项60字段中规定的)和例如包括标识DHCP中继 设备12在特定上下文在其上从客户设备接收通信量的逻辑接口的VLAN标签的接口上下文 (如选项82字段中规定的))而检索入口。响应于获得此入口，然后，DHCP中继设备12可 以发布DHCP释放消息36请求DHCP服务器16释放与由入口指示的附加上下文原始相关的 IP地址。DHCP中继设备12还可去除或释放其映射的一个或多个表中的IP地址。在这方 面，DHCP中继设备12可释放网络资源，例如，基于第一更新的DHCP发现消息26A与DHCP发 现消息的第二更新版本26B内的附加信息是相同、相关或相似的判断，为了由网络14内的 DHCP客户设备20A使用而保留的第一 IP地址。然后，响应于DHCP释放消息36，DHCP服务 器16可释放在DHCP释放消息36内指明的IP地址。然后，在不接收任何对其第一 DHCP发现消息24B的响应的一小段时间之后，DHCP 客户设备20可根据DHCP广播或发布另一 DHCP发现消息24C。DHCP中继设备12可被配置为不转发或转播DHCP发现消息24B，以给予DHCP服务器16处理之前发送的DHCP释放消息36的时间，以释放由DHCP释放消息36指示的IP地址，致使DHCP客户设备20B发布另一 DHCP发现消息。然后，DHCP中继设备12可接收并更新DHCP发现消息24C以包括选项82 字段，执行查询，然后确定没有入口与例如由选项60和82字段标识的MAC地址或附加上下 文信息相对应。DHCP中继设备12可将DHCP发现消息的此更新版本24C作为更新的DHCP 发现消息26B转播至DHCP服务器16。一旦接收更新的DHCP发现消息26B，DHCP服务器16就可生成对DHCP客户设备 20B提供网络资源的可能租期的DHCP提供消息28B。DHCP提供消息28B可包括选项60和 82字段，其从更新的DHCP发现消息26B拷贝。DHCP中继设备12可接收DHCP提供消息28B， 并在将此更新的DHCP提供消息28B作为更新的DHCP提供消息30B转发至DHCP客户设备 之前，从DHCP提供消息28B去除选项82字段。如上所述，DHCP客户设备20B可从不同的 DHCP服务器接收多个DHCP提供消息，并选择由这些DHCP服务器提供的租期中的一个。为了说明的目的，假设DHCP客户设备20B选择由更新的DHCP提供消息30B提供 的租期，并将DHCP请求消息32B发布至请求所提供的租期的DHCP服务器16，DHCP中继设 备12将此租期转播至DHCP服务器16。DHCP服务器16可接收DHCP请求消息32B，并保留 所请求的资源，例如，由DHCP服务器16维护的IP地址空间内的所提供的IP地址。假设成 功地保留所请求的网络资源，那么DHCP服务器16将DHCP ACK消息34B反馈至DHCP客户 设备20B，该消息由DHCP中继设备12转播至DHCP客户设备20B。DHCP中继设备12也可更 新其一个或多个映射表，以将所保留的网络资源(例如，IP地址)与具有硬件地址和附加 上下文信息相关联。然后，DHCP客户设备20B可利用所保留的网络资源来接入网络14。以此方式，一旦判定诸如DHCP客户设备20A的DHCP客户设备不当失效，DHCP中 继设备12就可以自动地释放网络资源。换句话说，为了不当失效以释放为失效设备而保留 的资源的租期的DHCP客户设备，DHCP中继设备12可自动地(例如，没有任何用户输入或 监督)生成并发布整个DHCP释放消息，并且不只是更新释放消息的一部分。通过自动地释 放这些网络资源，DHCP中继设备12可改进网络资源的重新利用，并从而改进对网络14的 接入，尤其是在地址空间可能紧凑或受其它限制的情况中。虽然上面描述了用DHCP中继设备12来实施该技术，但是，在某些情况中，DHCP服 务器12也可实施该技术。例如，在DHCP中继设备12不实施该技术的情况中，DHCP服务器 12可实施该技术。在此情况中，DHCP中继设备12可以如上所述地更新消息，但是可以不存 储或维护附加表，以包括附加上下文信息。然而，DHCP服务器12可实施该技术，以存储这 些包括附加上下文信息的表。在下面参照图4更详细地描述了 DHCP服务器12实施本文描 述的技术的此实施方式。图2是示出了实施本文描述的自动资源释放技术的路由器36的示例性实施方式 的结构图。路由器36可表示任何执行路由功能以路由数据单元通过网络的网络设备。路由 器36可路由特定类型的数据单元(称作包)，因此，可被称为“基于包的路由器”。此外，路 由器36可实现层三(L3)协议或网络层协议(其中，L3指的是OSI模型的L3，如上所述)， 例如，网际协议(IP)，并且根据层三信息路由包。因此，路由器36也可称为“层三路由器”、 “网络层路由器”或“IP路由器”。此外，路由器36可表示图1的DHCP中继设备12的典型实 施方式。为了说明的目的，下面可在图1的示例性网络系统10的上下文中描述路由器36。
如图2所示，路由器36包括控制单元37。控制单元37可包括执行例如那些用来 定义软件或计算机程序的指令的软件指令的一个或多个处理器(图2中未示出)，该软件指 令被存储到计算机可读存储介质(同样，在图2中未示出)，例如，存储指令以使得可编程处 理器执行本文描述的技术的存储装置(例如，磁盘驱动器，或光驱)、或存储器(例如，闪存、 随机存取存储器或RAM)或任何其它类型的易失性存储器或非易失性存储器。可选地，控制 单元37可包括专用硬件，例如一个或多个集成电路、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一 个或多个专用特殊处理器(ASSP)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)，或者一个或多个 专用硬件的上述实例的任何组合，以执行本文描述的技术。可将控制单元37分成两个逻辑或物理“平面”，以包括第一控制或路由平面38A和第二数据或转发平面38B。S卩，控制单元37可实现两个不同的功能，例如，路由功能和转发 功能，逻辑地(例如，作为在同一组硬件组件上执行的不同的软件实例)，或者物理地(例 如，作为不同的物理专用硬件组件，其或者静态地在硬件中实现功能，或者动态地执行软件 或计算机程序以实现功能)。控制单元37的控制平面38A可执行路由器36的路由功能。在这方面，控制平面 38A可表示实施通过其确定路由信息40的路由协议的控制单元37的硬件和/或软件(图 2中未示出)。路由信息40可包括定义网络(例如，网络14)拓扑的信息。控制平面38A 可解析由路由信息40定义的拓扑，以通过网络14选择或确定一条或多条路径。然后，控制 平面38A可以利用这些路径更新数据平面38B，其中，数据平面38B将作为转发信息42的这 些路径进行维护。转发或数据平面38B可表示根据转发信息42转发网络通信量的控制单 元37的硬件和/或软件。控制平面38A可进一步包括DHCP模块44，其以上面参照图1的DHCP中继设备12 描述的方式实施DHCP。换句话说，DHCP模块44可接收诸如DHCP消息24-34的DHCP消息， 并将这些消息转播至诸如DHCP服务器16的DHCP服务器。在某些情况中，DHCP中继设备 12可更新一个或多个所接收的DHCP消息，以增加附加上下文信息(例如，选项82字段)， 或者去除此附加上下文信息。通常，更多的关于DHCP的信息以及尤其是相关的DHCP消息 (例如，DHCP发现、提供、请求、释放、更新、确认和其它消息)可在日期为1997年3月的名 称为“Dynamic Host ConfigurationProtocol”的请求注解(RFC) 2131中发现，其内容整体 结合于此以供参考。数据平面38B还可包括DHCP重定向模块46。DHCP重定向模块46可表示检测输入 的网络通信量以判断此输入的网络通信是否表示DHCP消息的软件和/或硬件模块。在某 些情况中，DHCP重定向模块46可以包括在转发ASIC或数据平面38B的其它组件内编程的 逻辑电路，其基于输入网络通信量的报头或任何其它相似机制而过滤通信量，数据平面38B 可使用该相似机制来将特定类型的网络通信量与其它类型的网络通信量区分开。例如，DHCP重定向模块46可以包括在数据平面38B内编程的一个或多个过滤器， 该过滤器监听分配给DHCP通信的一个或多个端口(例如，端口 67和68)。DHCP重定向模 块46可包括一个监听这些DHCP端口 67和68的过滤器，一旦通过这些端口接收通信量， DHCP重定向模块46就可确定DHCP通信被发送至的地址。例如，DHCP客户20可通过经由 一个上述端口广播这些DHCP消息来发送DHCP消息。因此，DHCP重定向模块46可过滤指 示广播地址(例如，零的地址)的包，并指定一个DHCP端口。来自服务器16的DHCP消息可通过地址指定路由器36的特定接口，也可指定一个上述DHCP端口。DHCP重定向模块46 可类似地过滤包括一个接口地址和一个DHCP端口的DHCP消息。因此，DHCP重定向模块46 可以以这种方式过滤包，并将DHCP消息56转发至控制单元37。如图2中进一步所示，路由器36包括接口卡(IFC) 48A-48N( "IFC 48”)，其分别 通过入站网络链路50A-50N( “入站网络链路50”)和出站网络链路52A-52N( “出站网络 链路52”)接收和发送包流或网络通信量。IFC 48通常经由多个接口端(未示出)连接到 网络链路50，52，并经由路径54々-54则“路径54”)中的各条路径转发和接收来自控制单 元37的包和控制信息。控制单元37通常对IFC 48的每个物理接口分配唯一的标识符，并 且，可以将具有唯一标识符的多个逻辑接口分配给每个物理接口，其中，对于不同的网络通 信量，每个逻辑接口表示为不同的输入或输出接口。这些逻辑接口可表示VLAN，并且可对每 个VLAN分配唯一的VLAN标签。通常，对DHCP客户设备所存在于其中的每个具体上下文分 配VLAN标签，以在不同上下文的客户设备之间进行区别。每个IFC 48也可经由链路50，52 连接到不同的分离的子网。尽管在图1和图2中未示出这些子网，但是这些子网可以包括 广域网(LAN)或其它广播网络。路由器36可以包括具有用于容纳一组卡(包括IFC 48)的多个狭槽的底盘(在 图2中未示出)。每个卡均可以插入到底盘的对应狭槽中，以经由总线、底板或其它电通信 机制将卡可通信地连接到控制单元37通信。最开始，路由器36可经由入站网络链路50从诸如DHCP客户设备20A的DHCP客 户设备接收网络通信量。特别地，连接到各个入站网络链路76的IFC 48可接收网络通信 量，从而每个IFC 48均将网络通信量转发至数据平面38B。然后，DHCP重定向模块46可过 滤或以其他方式执行操作，以判断入站网络通信量是否包括诸如DHCP消息24-34的DHCP 消息。DHCP重定向模块46可检侧入站网络通信量并基于DHCP消息的格式而标识DHCP消 息，如在以上结合RFC 2131的细节中阐述的。一旦检测到入站网络通信量内的一个或多个 DHCP消息，DHCP重定向模块46就可将DHCP消息或DHCP消息的拷贝转发至DHCP模块44， 该消息在图2中示为DHCP消息56。如以上参照图1描述的，路由器36可首先接收诸如DHCP发现消息24A的DHCP发 现消息，其包括来自第一 DHCP客户设备20A的选项60字段，其中，在特定物理接口上接收 DHCP发现消息，并可选地在与物理接口相关联的逻辑接口上接收该消息。DHCP重定向模 块46可检测或过滤此消息24A，并将消息24A作为一个DHCP消息56转发至DHCP模块44。 DHCP重定向模块46可以不发送此消息24A的拷贝或复制，因为DHCP模块44可用选项82 字段更新消息24A。在这方面，对于DHCP模块44向其增加附加信息或更新其的消息56， DHCP重定向模块46可转发实际消息而不转发该消息的复制或拷贝。在一些情况中，DHCP 重定向模块46可转发元数据(例如，以附加于消息的标签的形式)，该元数据指示标识通过 其接收消息的一个IFC 48的逻辑和/或物理接口的接口 ID。在任何情况中，DHCP模块44可用选项82字段更新消息24A，使得以电路上下文数据的形式携带附加上下文信息。例如，DHCP模块44可更新选项82字段，以包括电路上下 文数据，从而编码在其上接收DHCP包的电路的中继代理局域标识(例如，物理或逻辑接口 数量或vlan标识符)。此外，选项82字段可能已经包含由与电路相对应的特定客户设备指 定的附加信息，例如，编码电路的远程主机端的数据(例如，呼叫者ID电话号码或电缆调制解调器的调制解调器ID)。在由中继代理(在此实例中是路由器36)的DHCP模块44更新之后，存储于选项82字段中的集合数据(collective data)，包括电路的中继代理局部标 识，在本文被称为电路上下文信息。在元数据附加于消息24A的情况中，DHCP模块44可以 将由标签或元数据指定的信息(例如，接口 ID或中继信息)插入到更新的选项82字段中。 在一些情况中，DHCP模块44可以至少部分地基于路由信息40和L2地址或其它从DHCP消 息56解析出的信息来确定存储到选项82字段的信息。接下来，DHCP模块44可解析DHCP发现消息24A，以确定包括在消息24A内的硬件 地址。DHCP模块44可包括并维护地址表58，该地址表58包括将L2硬件地址映射到L3IP 地址或其它网络资源的地址入口。DHCP模块44可用从消息24A解析的硬件地址在地址表 58中执行查询，以得到与解析的硬件地址相关联的地址入口。假设地址表58中不存在与解析的硬件地址相关联的入口，那么DHCP模块44可解 析在选项60和82字段的任一字段或两个字段中指定的附加上下文信息。DHCP模块44可 进一步包括并维护上下文表60，其包括一个或多个上下文入口，每个上下文入口将上下文 信息与IP地址或其它网络资源相关联。也就是说，可由供应商上下文与电路上下文一起索 引上下文表60的入口，以检索相关联的L3IP地址。虽然在图2中作为分开的表58和60示 出，DHCP模块44可在单个具有包括第一索引和第二索引的两个索引的表数据结构内维护 这些表，第一索引与到入口的硬件地址相关联，以及第二索引与到入口的上下文信息(例 如，供应商上下文和电路上下文)相关联。这样，表58和60两者可以位于具有入口的单个 表内，每个入口存储不同的L2硬件地址、上下文信息和L3IP地址。不管表58和60的结构，当对于硬件地址不存在入口时，DHCP模块44可利用从消 息24A解析的上下文信息作为主键执行第二次查询。假设表58和60中的任一个中不存在 入口，DHCP模块44可在每个表58和60中创建入口，表58的新入口指定所解析的硬件地 址，表60的新入口指定所解析的上下文信息(例如，供应商上下文和电路上下文的组合，或 其组合的无用信息)。然后，DHCP模块44可将消息24A转发回至数据平面38B，数据平面 38B根据作为更新的DHCP发现消息26A的转发信息42对消息24A进行转发。特别地，数据 平面38B可经由转发消息42中指示的一个IFC 48转发更新的DHCP发现消息26A。在转发更新的DHCP发现消息26A之后，当过滤经由入站网络链路50到达的入站 网络通信量时，DHCP重定向模块46可检测DHCP提供消息28A。DHCP重定向模块46可将 此消息作为DHCP消息56转发至DHCP模块44，于是DHCP模块44可去除选项82字段，并将 消息转发回至数据平面38B。然后，数据平面38B可经由与根据转发信息42所指示的IFC 48相关联的一个逻辑和/或物理接口，将此消息作为更新的DHCP提供消息30A转发回至 DHCP客户设备20A。在转发更新的DHCP提供消息30A之后，DHCP重定向模块46可检测DHCP请求消 息32A并将此消息向上转发至DHCP模块44，从而，例如，通过选项82字段，可将附加上下文 信息增加至此消息。因此，虽然未在图1中示出为包括更新的提供消息和更新的DHCP ACK 消息，但是，DHCP模块44可更新此消息，以从这些消息增加和去除附加上下文信息。为了 便于说明的目的，这些附加消息在图1中未示出。在某些情况中，DHCP模块44也可用所请 求的IP地址更新地址表58和上下文表60，如下面更详细地描述的。然后，DHCP模块44可 将消息30A转发回至数据平面38B，其可以上述方式转发此消息32A。
在数据平面38B转发DHCP请求消息32A之后，DHCP重定向模块46在入站网络通信量内检测DHCP ACK消息34A。在某些情况中，DHCP重定向模块46可将DHCP ACK消息 34A转发至DHCP模块44，从而DHCP模块44可使用为DHCP客户设备20A在网络14内使用 而保留的IP地址更新地址表58和上下文表60。DHCP模块44可由DHCP ACK消息34A解 析硬件地址，并用所解析的硬件地址执行地址表58的查询，以检索之前与该硬件地址相关 联的入口。然后，DHCP模块44可用保留的网络资源(例如，IP地址)更新相关联的入口。
类似地，DHCP模块44可由DHCP ACK消息34A解析附加上下文信息，并执行查询， 以检索上下文表60内与所解析的上下文信息相关联的入口。然后，DHCP模块44可用所保 留的网络资源(例如，IP地址)更新此入口。可选地，在单个表的情况中，DHCP模块44可 以当基于所解析的硬件地址时仅执行查询，并更新此单个入口。在更新表58和60之后， DHCP模块44可将DHCP ACK消息34A转发回至数据平面38B，其以上述方式转发消息34A。为了说明的目的，假设DHCP客户设备20A失效而没有释放上面保留的IP地址(或 者，换句话说，不当失效)，并被DHCP客户设备20B替代，那么，DHCP模块44可从DHCP客户 设备20B接收DHCP发现消息24B。DHCP重定向模块46可截取此消息24B，并将此消息24B 作为一个DHCP消息56转发至DHCP模块44。DHCP模块44可用上述选项82字段更新此消 息24B，以生成更新的DHCP发现消息26B。更新的DHCP发现消息26B可包括指定VCI的选 项60字段和指定作为由路由器36安装的电路上下文信息(例如，用于发现消息的接口上 下文)以及可选地由电路的远程主机端的DHCP客户机安装的任何数据的选项82字段。在 这方面，DHCP发现消息26B可定义附加上下文信息，其标识与由从现在替代的DHCP客户设 备20A接收的DHCP发现消息24B标识的相同上下文。例如，路由器36可能将通过相同的 电路(例如，vlan或逻辑/物理接口)接收DHCP消息24B、26B，由移动客户安装的任何信 息(例如，呼叫者ID电话号码)以及供应商上下文信息(例如，标识供应商的数据)将可 能是相同的。DHCP模块44可解析DHCP发现消息24B或更新的DHCP发现消息26B，以确定由这 些消息中的一个指定的硬件地址(例如，MAC地址)。基于所解析的硬件地址，DHCP模块44 可以执行地址表58的查询，以检索与所解析的硬件地址相关联的入口。考虑到DHCP客户 设备20B之前未接入网络14或未保留任何网络资源，所以，DHCP模块44不可从地址表58 检索入口。因此，DHCP模块44可以在地址表58内创建新入口，并将新入口与所解析的硬 件地址相关联。一旦在地址表58内无法检索与所解析的硬件地址相关联的入口，DHCP模块44可 以解析更新的DHCP发现消息26B，以确定附加上下文信息(例如，存储至选项60和82字段 的信息)。基于所解析的附加上下文信息，DHCP模块44可执行上下文表60的查询，以检索 上下文入口。考虑到DHCP发现消息24B的附加上下文信息与DHCP发现消息24A的附加上 下文信息是相同的，所以DHCP模块44可检索与所解析的附加上下文信息相关联的上下文 入口。响应于此上下文入口，DHCP模块44可以判定DHCP客户设备20A已失效而没有释 放为DHCP客户设备20A保留的IP地址。作为此判断的结果，DHCP模块44可为客户设备 20A自动地(例如，没有用户或管理员干预)生成DHCP释放消息36。DHCP释放消息36可 请求或以其他方式使得DHCP服务器16释放为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地址。DHCP模块44可将此消息36转发至数据平面38B，其以上述方式继续将DHCP释放消息 36转发至DHCP服务器16。然后，DHCP模块44可更新地址表58，以从地址表58去除与释放的IP地址相应的 地址入口。在这方面，为了不当失效的DHCP客户设备，DHCP模块44可自动地释放为了由失 效的DHCP客户设备使用而保留的IP地址或其它网络资源。通过执行此自动的资源释放， DHCP模块44可改进网络性能，并促进有效的网络操作。DHCP模块44也可不更新和转发来自DHCP客户设备20B的DHCP发现消息24B，以 便为DHCP服务器16提供足够的时间来释放为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地 址和/或其它网络资源。再次通过DHCP重定向模块46，DHCP模块44根据DHCP从替代的 DHCP客户设备20B接收另一 DHCP发现消息24C。DHCP模块44可用选项82字段更新DHCP 发现消息24C，并将此消息转发回至数据平面38B，其可以以上述方式转发更新的DHCP发现 消息26B。DHCP模块44可以接收DHCP提供消息28B，通过去除选项82字段来更新此消息， 并转发所更新的DHCP提供消息30B。在转发所更新的DHCP提供消息30B之后，DHCP模块 44可接收DHCP请求消息32B，并更新和转发此消息32B。在某些情况中，在转发DHCP请求 消息32B之后，DHCP模块44可更新地址表58和上下文表60，如上所述，以将地址和上下文 入口与所请求的IP地址相关联。在转发DHCP请求消息32B之后，DHCP模块44可接收DHCPACK消息34B，该消息确 认为了由DHCP发现消息20B使用的IP地址的保留。在某些情况中，DHCP模块44可更新 各个表58、60内的地址入口和上下文入口，以反映由服务器16对IP地址的保留。以此方 式，DHCP模块44可维护表58和60，以反映由服务器16维护的类似的表。DHCP模块44可 继续执行自动资源释放技术，以克服由DHCP客户设备(例如，DHCP客户设备20A)的不当 失效造成的任何低效率。图3是示出了执行本发明的技术的网络设备(例如，图2的路由器36)的示例性 操作的流程图。虽然就特定的网络设备(例如，路由器36)进行描述，但是，可通过任何能 够透明地或非透明地转播与网络资源的保留或网络资源的实际保留相关的消息的网络设 备来实现该技术，如下面更详细地描述的。最初，路由器36接收DHCP发现消息，例如，图1所示的DHCP发现消息24A(62)。 DHCP重定向模块46可通过过滤经由入站网络链路50和各IFC 48接收的入站网络通信量 来截取DHCP发现消息24A。DHCP重定向模块46可将所截取的DHCP发现消息24A作为一个 DHCP消息56转发至DHCP模块44。DHCP模块44可以以上述方式更新DHCP发现消息24A， 以生成更新的DHCP发现消息26A (64)。DHCP模块44可解析更新的DHCP发现消息26A (或 DHCP发现消息24A)，以确定诸如分配给包括在DHCP客户设备20A内的硬件的MAC地址(66) 的硬件(HW)地址。 用此解析的冊地址作为进入地址表58的主键，DHCP模块44可执行查询，以确定 地址表58的地址入口中一个也不与所解析的硬件地址相对应(68)。没有入口与所解析的 硬件地址相对应，因为，为了说明的目的，假设DHCP客户设备20A之前不在网络系统10内 操作，或者假设网络资源的现有租期已已经届满。如果DHCP客户设备20A之前请求网络资 源，那么一旦重启或以其他方式再启，DHCP客户设备20A可发布DHCP请求消息再次请求IP 地址。
在DHCP客户设备20A没有正在进行的网络资源的保留的假设下继续，DHCP模块 44可更新地址表58，以在地址表58内创建新入口，并将此新入口与所解析的硬件地址相关 联(70)。然后，DHCP模块44可解析更新的DHCP发现消息26A，以确定标识DHCP客户设备 20A在其中操作的上下文的上述附加上下文信息(72)。当在上下文表60上执行查询时， DHCP模块44可用所解析的附加上下文信息作为主键，以确定是否上下文表60的任意入口 与解析的上下文信息相对应(74)。如果没获得入口( “否” 76)，那么DHCP模块44可用新 入口更新上下文表60，并将此新入口与所解析的上下文信息相关联(78)。然后，DHCP模块44可将更新的DHCP发现消息26A转发至数据平面38B，其以上述 方式转发更新的DHCP发现消息26A。然后，如上所述，DHCP模块44可以相继接收DHCP提 供消息28A、DHCP请求消息32A和DHCP ACK消息34A，其中，发送每个消息，以保留为了由 DHCP客户设备20A使用的IP地址和/或其它网络资源。响应一个或多个上述消息28A-30A， DHCP模块44可更新地址表58和上下文表60，以反映为了由DHCP客户设备20A使用的IP 地址和/或其它网络资源的保留(80)。DHCP模块44可以以上述方式更新这些表58和60， 以将这些表的一个或多个入口与所保留的IP地址和/或其它网络资源相关联。
如上所述，为了说明的目的，假设DHCP客户设备20A失效而没有释放所保留的IP 地址和/或其它网络资源，并被替代或与DHCP客户设备20B交换。然后，DHCP客户设备20B 可发布DHCP模块44以上述方式接收的DHCP发现消息24B (62)。DHCP模块44可用选项82 字段更新DHCP发现消息24B，并解析此更新的DHCP发现消息，以确定包括在更新的DHCP发 现消息内的硬件(HW)地址(64，66)。DHCP模块44可仅用所解析的硬件地址执行查询，以 确定由于上述原因在地址表58中不存在与所解析的硬件地址相关联的入口(68)。DHCP模 块44可以用新入口更新地址表58，并将新入口与解析的硬件地址相关联(70)。然而，在无法找到这种入口时并非立即转发更新的此DHCP发现消息，而是DHCP模 块44可以解析此更新的DHCP发现消息，以确定附加上下文信息(72)。值得注意地，由于 DHCP客户设备20B已经替代了 DHCP客户设备20A，所以DHCP客户设备20B在与DHCP客户 设备20A相同的操作上下文中操作。在这方面，从DHCP客户设备20B接收的此更新的DHCP 发现消息中解析的附加上下文信息与更新的DHCP发现消息26A的附加上下文信息相同、相 似或至少足够相关，以使得DHCP模块44能够确定DHCP客户设备20A失效而没有释放为了 由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地址。为了说明，DHCP模块44可对与所解析的上下文信息相关联的上下文表60的上 下文入口执行查询(74)。考虑到此信息可能与包括在更新的DHCP发现消息24A中的上下 文信息是相同的，所以DHCP模块44可以检索之前响应于DHCP发现消息24A创建的且与 从DHCP发现消息24A中解析的上下文信息相关联的入口( “是”76)。一旦检索到此入口， DHCP模块44可以确定DHCP客户设备20A不当失效并且IP地址仍然由DHCP服务器16为 了由DHCP客户设备20A使用而保留。在某些情况中，DHCP模块44可以通过使用所保留的IP地址接入地址表58，验证 为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地址的租期未届满。如果未激活，DHCP模块44 可转发与更新的DHCP发现消息26A类似的更新的DHCP发现消息，从而，DHCP客户机20B、 路由器36和DHCP服务器16可以与上面就为DHCP客户设备20A保留IP地址而讨论的类 似地进行。
然而，为了说明的目的，假设仍存在租期，并且DHCP模块44可以以上述方式更新地址表86，以去除与所释放的IP地址相关联的入口(82)。然后，DHCP模块44可生成并转 发DHCP释放消息36，如上所述(86)。这样，为了失效而没有适当地释放为了由失效客户使 用而保留的网络资源的客户设备，路由器36可能起作用，以适当地释放为了由不操作的客 户设备使用而保留的网络资源。图4是示出了另一示例性网络系统88的结构图，其中，DHCP服务器90实施本文 描述的技术以自动地释放网络资源。网络系统88可能与图1的网络系统10相似，因为系 统10和88都包括网络14、DHCP客户设备20A、20B和子网22。然而，网络系统88不包括 DHCP中继设备12，因为图4的实例中的DHCP服务器90与DHCP客户设备20存在于相同的 子网(例如，子网22)中。除了 DHCP服务器90可以实施本文描述的技术以外，DHCP服务 器90可以与图1的DHCP服务器16基本相似，。为了实例的目的，尽管假设不包括DHCP中继设备，但是这并非DHCP服务器90实 施本文所述的技术的前提或必要条件。如上所述，在DHCP中继设备12位于DHCP客户机和 DHCP服务器90之间的情况中，DHCP服务器90可以实施该技术。例如，DHCP中继设备12 可能无法实施本文描述的技术，而在这些情况中，DHCP服务器90可以实现该技术，如下面 更详细地描述的，以自动地释放与给定的DHCP客户设备相关联的资源。因此，该技术不应 限制于本文描述的示例性实施方式。如上所述，DHCP要求DHCP服务器或DHCP中继设备存在于与DHCP客户机相同的子 网内。如图4所示，子网22包括DHCP服务器90，并因此不需要包括诸如DHCP中继设备12 的DHCP中继设备。在这方面，DHCP客户设备20A可以直接发布诸如DHCP发现消息24A的 DHCP发现消息，例如，没有DHCP中继设备截取消息并将消息转播至DHCP服务器16。DHCP 客户设备20A可能生成并发送DHCP发现消息24A，该消息带有存储至选项60字段的附加上 下文信息，如上所述。在某些情况中，DHCP客户设备20A可以直接生成更新的DHCP发现消 息26A，或者，换句话说，生成DHCP发现消息，以包括存储至选项60和选项82字段的附加上 下又{曰息。在其它情况中，DHCP客户设备20A可生成带有存储至选项60字段的附加上下文信 息的DHCP发现消息24A，并将DHCP发现消息24A转发至DHCP服务器16。当转发DHCP发 现消息24A时，诸如提供网络接入的数字用户线路接入复用器(DSLAM)的中间网络设备可 以更新DHCP发现消息24A，以增加附加上下文信息，通常以包括针对于电路的附加电路上 下文数据的选项82字段的形式，DSLAM通过该电路接收请求。不能将此DSLAM或其它中间 网络设备认为是DHCP中继设备，因为DSLAM不能将DHCP消息路由或以其他方式引导至特 定的DHCP服务器，但相反地，仅更新特定的消息，以便于DHCP消息的服务。无论如何，DHCP服务器90可以从包括存储至选项60字段、选项82字段或其组合 的附加上下文信息的DHCP客户设备20A接收DHCP发现消息。DHCP服务器90可以利用提 供IP地址和/或其它网络资源的租期的DHCP提供消息响应。响应于DHCP提供消息，DHCP 客户设备20A可以发布DHCP请求消息，以保留IP地址的提供租期。如上所述，DHCP服务 器90可以响应于带有DHCP ACK消息的确认租期请求的DHCP请求消息。与DHCP中继设备12相似，DHCP服务器90可以维护一个或多个表，在表中记录IP 地址的租期。如上所述，DHCP中继设备12维护这些一个或多个表，以反映由DHCP服务器90维护的一个或多个表。因此，DHCP服务器90可能维护相似的表，以将与DHCP客户设备 20A相关联的硬件地址与为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地址相关联，如上所 述。就图1而言，DHCP服务器16可以仅维护地址表，因为考虑到DHCP服务器16不实施自 动资源释放技术，附加上下文信息不需要由其维护。然而，就图4而言，DHCP服务器90可 能维护一个或多个表，以将附加上下文信息与为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP 地址相关联。因此，DHCP服务器90可以包括地址表(例如，图2的地址表58)和上下文表 (例如，上下文表60)，或者，如上所述，包括结合地址表58和上下文表60的单个表。在DHCP客户设备20A的不适当失效和随后的用DHCP客户设备20B替代DHCP客 户设备20A时，DHCP服务器90可以从DHCP客户设备20B接收又一 DHCP发现消息。此第 二 DHCP发现消息可包括与来自DHCP客户设备20A的第一 DHCP发现消息不同的硬件地址， 但是包括相同、相似或相关的附加上下文信息。DHCP服务器90可解析此第二 DHCP发现消 息，以确定硬件地址并执行上述查询，以判断是否地址表58的一个地址入口与所解析的硬 件地址相关联。在发现没有相应的地址入口时，DHCP服务器90可解析第二 DHCP发现消 息，以确定附加上下文信息并执行上述查询，以确定是否上下文表60的一个上下文入口与 所解析的上下文信息相关联。在检索先前与从第一 DHCP发现设备中解析的上下文信息相关的入口时，DHCP服 务器90可以自动地释放与所解析的附加上下文信息相关联的IP地址，因为DHCP服务器90 可以确定DHCP客户设备20A已经不适当地失效并由DHCP客户设备20B替代。然后，DHCP 服务器90可以用DHCP提供消息响应第二 DHCP发现消息，与图1的DHCP服务器16相反， DHCP服务器16用确认为了由DHCP客户设备20A使用而保留的IP地址的释放的DHCP ACK 消息响应。在此情况中，DHCP服务器90不需要发布DHCP ACK消息，因为其先前已经确定 DHCP客户设备20A是不操作的，并因此将不接收任何DHCP ACK消息。此外，由于缺少DHCP 中继设备，DHCP服务器90可以立即响应DHCP提供消息，而不请求DHCP客户设备20B发送 第三DHCP发现消息。在这方面，由于DHCP服务器90接近DHCP客户设备20B，所以DHCP客 户设备20B和DHCP服务器90之间的通信可以更有效地进行。然后，与DHCP客户设备20A和DHCP服务器90继续进行一样，DHCP客户设备20B 和DHCP服务器90可以继续以保留为了由DHCP客户设备20B使用的IP地址。一旦保留或 租用IP地址，DHCP客户设备20B就可用所保留的IP地址接入网络14。这样，服务器或其 它非中间网络设备的网络设备可以实施自动资源释放技术，以利用该技术提高在网络系统 88内使用和重新使用网络资源(例如，IP地址)的效率。图5是示出了又一示例性网络系统92的结构图，其中，DHCP中继设备94透明地实 施本文描述的自动地释放网络资源的技术。网络系统92可能与图1的网络系统10相似，因 为系统10和92都包括网络14、DHCP中继设备12、DHCP服务器16、DHCP客户设备20A，20B 和子网22。然而，网络系统92进一步包括透明的DHCP中继设备94，其将DHCP消息从至少 一个子网(例如，子网22)透明地转播至DHCP服务器16。DHCP中继设备94可以是“透明 的”，因为DHCP中继设备12、DHCP服务器16和DHCP客户设备20都不知道透明的DHCP中 继设备94存在于网络系统92内。可在网路14中用透明的DHCP中继设备94来实施自动资源释放技术，因为DHCP 中继设备12可能不支持此可选技术。透明的DHCP中继设备94也可被称为“监听”中继设备94，因为透明的DHCP中继设备94可以“监听”上述从DHCP中继设备12向DHCP服务器 16单播的DHCP通信。为了 “监听”这些DHCP通信，透明的DHCP中继设备94可能透明地检 测其接收的每个包(例如，没有任何其它设备知道该检测)，并判断是否这些包中的每个都 符合DHCP协议。除了监听这些通信以外，DHCP中继设备94可能提供或以其他方式创建从DHCP客 户设备20至网络14的接入路由，以便于传递这些单播DHCP通信。换句话说，可在网络14 中使用DHCP中继设备94，以允许接入网络14。通常，透明的DHCP中继设备94可以实施本 文描述的技术，以在其创建并维护接入路由的原始目的之上提供附加功能。透明的DHCP中继设备94可以与DHCP中继设备12基本相似，如上所述，因为透明 的DHCP中继设备94可以包括并维护一个或多个表，例如，表58和60，以将所保留的IP地 址不仅与硬件地址相关联，而且与上下文信息相关联。值得注意地，DHCP中继设备94可以 包括与图2所示的重定向模块46相似的DHCP重定向模块，然而，设备94的DHCP重定向模 块可以以与DHCP重定向模块46稍微不同的方式过滤通信。并非过滤广播通信量，设备94 的DHCP重定向模块可以仅过滤单播通信量，因为DHCP中继设备12可以将来自DHCP客户 设备20的广播通信量转化成单播通信量，并通过DHCP中继设备94转发此单播通信量。因 此，可修改DHCP中继设备94的重定向模块，以仅在单播通信量上过滤，更具体地，在一些情 况中，基于上面讨论的DHCP端口过滤通信量，而不在DHCP端口和广播或甚至单播地址的组 合上过滤o此外，在一些情况中，由于其透明性质，透明的DHCP中继设备94可以不生成DHCP 释放消息(例如，请求所保留的IP地址的释放的DHCP消息)，或以其它方式增加或更新 DHCP消息。相反地，透明的DHCP中继设备94可以仅维护表，以通知或以其他方式警告低效 率利用网络资源的网络管理员。例如，透明的DHCP中继设备94可包括用户接口模块96，用户(例如，管理员 98 ( “管理员98”))可与其交互，以查看这些警报、警告或其它错误消息。与就图2的路由 器36所示的控制单元37相似，透明的DHCP中继设备94可包括执行用户接口模块96的控 制单元。通常，用户接口模块96在控制单元的诸如控制平面38A的控制平面内执行，并可 通信地连接至诸如DHCP模块44的DHCP模块。根据本技术，如上所述，在检测到诸如DHCP 客户设备20A的DHCP客户设备已经不适当地失效且已经被诸如DHCP客户设备20B的另一 DHCP客户设备替代时，DHCP模块可以将此低效传送给用户接口模块96。然后，用户接口模 块96可以生成用户接口或更新当前存在的用户接口，并呈现此用户接口或更新用户接口， 以警告低效使用IP地址的管理员98。用户接口可提供标识失效的DHCP客户设备20A的信息，例如，与DHCP客户设备 20A相关的硬件地址、子网22、为失效的DHCP客户设备保留的IP地址、与为失效的DHCP客 户设备保留的IP地址相关联的附加上下文信息和任何其它可能便于理解IP地址的低效使 用的信息(例如，错误代码)等，使管理员98能够克服此低效。然后，管理员98可基于此 呈现的信息，接入DHCP服务器16，以例如通过手动释放为了由失效DHCP客户设备20A使用 而预留的IP地址来克服此低效。尽管就透明的DHCP中继设备94进行描述，但是，诸如图 1的DHCP中继设备12或图2的路由器36的其它网络设备可以包括与用户接口模块96类 似的用户接口模块，管理员可能通过该模块交互，以观看、记录或以其他方式判断或保存与客户设备20对网络资源的低效利用相关的错误。在一些情况中，为了失效的DHCP客户设备20A，通过发布DHCP释放消息，透明的 DHCP中继设备94可透明地起作用，以模拟DHCP客户设备20A的适当失效。换句话说，DHCP 中继设备94可生成充当DHCP客户设备20A的消息以保持其透明性质，与图1的实例中的 DHCP中继设备12 —样，为了 DHCP客户设备20A，其生成DHCP释放消息34。在这方面，DHCP 中继设备12和94可用作DHCP客户设备20的代理，并因此可被称为“DHCP代理设备”。在 某些情况中，尽管，通过用作代理，这可能损害这些设备的透明性质(例如，在透明的DHCP 中继设备94的情况中)，但是，通常仍可以维护透明性。考虑到低效的程度，管理员(例如， 管理员98)可决定在透明的DHCP中继设备94处实施该技术，从而透明的DHCP中继设备 94有效地生成DHCP释放消息，以弥补低效，即使辩证地看这种作用会损害该设备的透明性 质。
虽然本文就接收DHCP请求、用选项82字段更新该请求并将更新的DHCP请求转发 至DHCP服务器的DHCP中继设备进行描述，但是，还可通过仅存储存储于选项82字段内的 信息而不是用选项82字段更新DHCP请求并转发更新的DHCP请求来实现该技术。在这些 情况中，根据该技术，网络设备可以接收DHCP请求，该请求经由选项60字段指定供应商信 息并确定通过其接收网络消息的L2电路。然后，网络设备可访问中间网络设备中诸如表的 数据结构，以标识目前网络内为了使用而分配的并与在DHCP请求的选项60字段中指定的 相同供应商上下文信息和中间网络设备通过其接收网络信息的相同L2电路相关联的IP地 址。然后，网络设备可生成并输出请求DHCP服务器释放第二 IP地址的消息。在这方面，可 不更新DHCP请求或任何其它DHCP通信以包括选项82字段地来实现该技术。已经描述了本发明的各种实施方式。这些和其它实施方式都在以下权利要求的范 围内。
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权利要求
一种方法，包括使用网络的网络设备从网络的第一客户设备接收第一消息，所述第一消息请求为所述第一客户设备保留第一层三(L3)网络地址，其中，所述第一消息包括唯一地标识所述第一客户设备的第一标识符和标识所述第一客户设备在其中操作的上下文的附加上下文信息；使用所述网络设备从与所述第一客户设备不同的第二客户设备接收第二消息，所述第二消息请求为了由所述网络内的所述第二客户设备使用而保留第二L3网络地址，其中，所述第二消息包括与第一标识符不同的唯一地标识所述第二客户设备的第二标识符和标识所述第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同的附加上下文信息；使用所述网络设备判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息是否相同；以及使用所述网络设备基于所述第一消息与所述第二消息内的所述附加信息相同的判断来自动释放为了由所述网络内的所述第二客户设备使用而保留的第一网络资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述第一消息包括接收第一动态主机配置协议(DHCP)发现消息，所述第一 动态主机配置协议(DHCP)发现消息包括选项60字段，所述选项60字段定义所述附加上下 文信息的第一部分，以标识所述第一客户设备的供应商，以及所述方法进一步包括更新所述第一 DHCP发现消息，以通过增加选项82字段来生成第 一更新的DHCP发现消息，所述选项82字段定义所述附加上下文信息的第二部分，以标识网 络设备通过其接收所述第一 DHCP发现消息的电路，以及其中，接收所述第二消息包括接收第二动态主机配置协议(DHCP)发现消息，所述第二 动态主机配置协议(DHCP)发现消息包括选项60字段，所述选项60字段定义所述附加上下 文信息的第一部分，以标识所述第二客户设备的供应商，以及所述方法进一步包括更新所述第二 DHCP发现消息，以通过增加选项82字段来生成第 二更新的DHCP发现消息，所述选项82字段定义所述附加上下文信息的第二部分，以标识网 络设备通过其接收所述第二 DHCP发现消息的电路。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息 内的所述附加信息是否相同包括判断所述第一标识符与所述第二标识符是否相同；以及基于所述第一标识符和所述第二标识符不相同的判断，判断包括在每个所述第一消息 和所述第二消息内的所述附加信息是否相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中， 其中，所述网络设备包括位于所述第一客户设备和所述第二客户设备之间的动态主机 配置协议(DHCP)中继设备，和存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的子 网络中的DHCP服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述方法进一步包括维护至少一个表，所述至少一个表包括在所述第一标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及在所述第二标识符、第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，自动释放所述第一网络资源包括使用所述DHCP中继设备自动生成DHCP释放消息，所述DHCP释放消息请求为了由所述 网络内的所述第一客户设备使用而保留所述第一 IP地址的租期的释放；将所述DHCP释放消息自动转发至所述DHCP服务器，从而所述DHCP服务器释放为了由 所述网络内的所述第一客户设备使用而保留第一 IP地址的租期；以及 从所述至少一个表去除所述第一组关联。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中， 其中，所述网络设备包括存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的子网 络中的动态主机配置协议(DHCP)服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述方法进一步包括维护至少一个表，所述至少一个表包括在所述第一标识符、 所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及在所述第二标识符、所述 第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，自动释放所述第一网络资源包括，基于包括在所 述第一消息和所述第二消息内的所述附加上下文信息相同的判断，从所述至少一个表去除 所述第一组关联。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络设备包括位于连接到所述第一客户设备和所述第二客户设备的另一中 继设备和DHCP服务器之间的透明的动态主机配置协议(DHCP)中继设备，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述方法进一步包括维护至少一个表，所述至少一个表包括所述第一标识符、所 述第一 IP地址、和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识符、所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，自动释放所述第一网络资源包括基于包括在所述第一消息和所述第二消息内的所述附加上下文信息相同的判断从所 述至少一个表去除所述第一组关联；以及经由用户接口呈现表明所述第一客户设备已失效而没有释放为了由所述第一客户设 备使用而保留所述第一 IP地址的错误，以提醒管理员注意所述第一 IP地址的低效使用。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一标识符包括层二(L2)硬件地址或在所述第一消息的选项61字段中指 定的客户标识符之一，并且其中，所述第二标识符包括L2硬件地址或在所述第二消息的选项61字段中指定的客 户标识符之一。
11.一种包括在网络内的网络设备，包括至少一个接口卡，(1)从所述网络的第一客户设备接收第一消息，所述第一消息请求为 了由所述网络内的所述第一客户设备使用而保留第一层三(L3)网络地址，其中，所述第一 消息包括唯一地标识所述第一客户设备的第一标识符和标识所述第一客户设备在其中操 作的上下文的附加上下文信息，以及(2)从所述网络的与所述第一客户设备不同的第二客 户设备接收第二消息，所述第二消息请求为了由所述网络内的所述第二客户设备使用而保 留第二 L3网络地址，其中，所述第二消息包括与所述第一标识符不同的唯一地标识所述第 二客户设备的第二标识符和标识所述第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同的附 加上下文信息；以及控制单元，判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息是否相 同，并基于所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息相同的判断自动释放为了由所 述网络内的所述第二网络设备使用而保留的所述第一网络资源。
12.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述至少一个接口卡接收包括选项60字段的第一动态主机配置协议(DHCP)发 现消息，所述选项60字段定义所述附加上下文信息的第一部分，以标识所述第一客户设备 的供应商，以及接收包括选项60字段的第二动态主机配置协议(DHCP)发现消息，所述选项 60字段定义所述附加上下文信息的第一部分，以标识所述第二客户设备的供应商，以及其中，所述控制单元包括DHCP模块，所述DHCP模块更新所述第一 DHCP发现消息以通 过增加选项82字段生成第一更新的DHCP发现消息，所述选项82字段定义所述附加上下文 信息的第二部分，以标识所述网络设备通过其接收所述第一 DHCP发现消息的电路，以及更 新所述第二 DHCP发现消息以通过增加选项82字段生成第二更新的DHCP发现消息，所述选 项82字段定义所述附加上下文信息的所述第二部分，以标识所述网络设备通过其接收所 述第二 DHCP发现消息的电路。
13.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述控制单元包括协议模块，所述协议模 块判断所述第一标识符和所述第二标识符是否相同，并基于所述第一标识符和所述第二标 识符不相同的判断来判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息是 否相同。
14.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中，其中，所述网络设备包括位于所述第一客户设备和所述第二客户设备之间的动态主机 配置协议(DHCP)中继设备，以及存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的 子网络中的DHCP服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第 一标识符、所述第一 IP地址、和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识 符、所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
15.根据权利要求14所述的网络设备，其中，所述DHCP模块自动生成DHCP释放消息，所述DHCP释放消息请求释放为了由所 述网络内的所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地址的租期，其中，所述至少一个接口卡将所述DHCP释放消息自动转发至所述DHCP服务器，使得所 述DHCP服务器释放为了由所述网络内的所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地址 的租期；以及其中，所述DHCP模块去除所述第一组关联。
16.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中， 其中，所述网络设备包括存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的子网 络中的动态主机配置协议(DHCP)服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第一 标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识符、 所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
17.根据权利要求16所述的网络设备，其中，所述DHCP模块基于包括在所述第一消息 和所述第二消息内的所述附加上下文信息相同的判断，从所述至少一个表中去除所述第一 组关联。
18.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述网络设备包括位于所述第一客户设备和所述第二客户设备之间的动态主机 配置协议(DHCP)中继设备和DHCP服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第一 标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识符、 所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
19.根据权利要求18所述的网络设备，其中，所述DHCP模块进一步基于包括在所述第一消息和所述第二消息内的所述附加 上下文信息相同的判断，从所述至少一个表中去除所述第一组关联，以及其中，所述控制单元包括用户接口模块，所述用户接口模块经由用户接口呈现表明所 述第一客户设备已失效而没有释放为了由所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地 址的错误，以提醒管理员注意所述第一 IP地址的低效利用。
20.根据权利要求11所述的网络设备，其中，所述第一标识符包括层二(L2)硬件地址或在所述第一消息的选项61字段中规 定的客户标识符之一，并且其中，所述第二标识符包括L2硬件地址或在所述第二消息的选项61字段中规定的客 户标识符之一。
21.—种网络系统，包括 网络；子网络，包括第一客户设备和第二客户设备；以及 网络设备，包括至少一个接口卡，(1)从所述网络的第一客户设备接收第一消息，所述第一消息请求为 了由所述网络内的所述第一客户设备使用而保留第一层三(L3)网络地址，其中，所述第一 消息包括唯一地标识所述第一客户设备的第一标识符和标识所述第一客户设备在其中操 作的上下文的附加上下文信息，以及(2)从所述网络的与所述第一客户设备不同的第二客 户设备接收第二消息，所述第二消息请求为了由所述网络内的所述第二客户设备使用而保 留第二 L3网络地址，其中，所述第二消息包括与所述第一标识符不同的唯一地标识所述第 二客户设备的第二标识符和标识所述第一客户设备在其中操作的相同上下文的相同的附 加上下文信息；以及控制单元，判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息是否相 同，并基于所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息相同的判断自动释放为了由所 述网络内的所述第二网络设备使用而保留的所述第一网络资源。
22.根据权利要求21所述的网络系统，其中，所述至少一个接口卡接收包括选项60字段的第一动态主机配置协议(DHCP)发 现消息，所述选项60字段定义所述附加上下文信息的第一部分，以标识所述第一客户设备 的供应商，以及接收包括选项60字段的第二动态主机配置协议(DHCP)发现消息，所述选项 60字段定义所述附加上下文信息的第一部分，以标识所述第二客户设备的供应商，以及其中，所述控制单元包括DHCP模块，所述DHCP模块更新所述第一 DHCP发现消息以通 过增加选项82字段生成第一更新的DHCP发现消息，所述选项82字段定义所述附加上下文 信息的第二部分，以标识所述网络设备通过其接收所述第一 DHCP发现消息的电路，以及更 新所述第二 DHCP发现消息以通过增加选项82字段生成第二更新的DHCP发现消息，所述选 项82字段定义所述附加上下文信息的第二部分，以标识所述网络设备通过其接收所述第 二 DHCP发现消息的电路。
23.根据权利要求21所述的网络系统，其中，所述控制单元包括协议模块，所述协议模 块判断所述第一标识符和所述第二标识符是否相同，并基于所述第一标识符和所述第二标 识符不相同的判断来判断包括在每个所述第一消息和所述第二消息内的所述附加信息是 否相同。
24.根据权利要求21所述的网络设备，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中，其中，所述网络设备包括位于所述第一客户设备和所述第二客户设备之间的动态主机 配置协议(DHCP)中继设备，以及存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的 子网络中的DHCP服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第一 标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识符、 所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
25.根据权利要求24所述的网络系统，其中，所述DHCP模块自动生成DHCP请求消息，所述DHCP请求消息请求释放为了由所 述网络内的所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地址的租期，其中，所述至少一个接口卡将所述DHCP请求消息自动转发至所述DHCP服务器，使得所 述DHCP服务器释放为了由所述网络内的所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地址 的租期；以及其中，所述DHCP模块响应于接收来自确认释放所述租期的DHCP服务器的DHCP确认消 息，从所述至少一个表中去除所述第一组关联。
26.根据权利要求21所述的网络系统，其中，所述第一客户设备和所述第二客户设备均存在于相同的子网络中， 其中，所述网络设备包括存在于与所述第一客户设备和所述第二客户设备相同的子网 络中的动态主机配置协议(DHCP)服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第一 标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联以及所述第二标识符、 所述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
27.根据权利要求26所述的网络系统，其中，所述DHCP模块基于包括在所述第一消息 和所述第二消息内的所述附加上下文信息相同的判断，从所述至少一个表中去除所述第一 组关联。
28.根据权利要求21所述的网络系统，其中，所述网络设备包括位于所述第一客户设备和所述第二客户设备之间的透明的动 态主机配置协议(DHCP)中继设备和DHCP服务器，其中，所述第一网络资源和所述第二网络资源包括各自的第一网际协议(IP)地址和 第二网际协议(IP)地址，以及其中，所述控制单元包括维护至少一个表的DHCP模块，所述至少一个表包括所述第一 标识符、所述第一 IP地址和所述附加上下文信息之间的第一组关联和所述第二标识符、所 述第二 IP地址和所述附加上下文信息之间的第二组关联。
29.根据权利要求28所述的网络系统，其中，所述DHCP模块基于包括在所述第一消息和所述第二消息内的所述附加上下文 信息相同的判断，从所述至少一个表中进一步去除所述第一组关联，以及其中，所述控制单元包括用户接口模块，所述用户接口模块经由用户接口呈现表明所 述第一客户设备已失效而没有释放为了由所述第一客户设备使用而保留的所述第一 IP地 址的错误，以提醒管理员注意所述第一 IP地址的低效利用。
30.根据权利要求21所述的网络系统，其中，所述第一标识符包括层二(L2)硬件地址或在所述第一消息的选项61字段中指 定的客户标识符之一，并且其中，所述第二标识符包括L2硬件地址或在所述第二消息的选项61字段中指定的客 户标识符之一。
31.一种方法，包括使用位于网络内的用户设备和网络地址分配设备之间的中间网络设备从所述用户设 备接收网络消息，所述网络消息请求为了所述网络内的所述用户设备使用而保留的层三(L3)网络地址，其中，所述网络消息包括唯一地标识第二客户设备的标识符和标识所述用户设备的供应商的供应商上下文信息；使用所述中间设备确定通过其接收所述网络消息的 L2电路；访问所述中间网络设备内的数据结构，以标识第二 L3网络地址，所述第二 L3网络地址 目前在网络内被分配使用，并与所述网络消息中指定的相同的供应商上下文信息和中间网 络设备通过其接收所述网络消息的相同的L2电路相关联；以及使用所述中间设备生成并输出请求所述第二 L3网络地址的所述网络地址分配设备释 放的消息。
全文摘要
主要描述了自动释放为了由网络内的网络设备使用而保留的网络资源的技术。特别地，诸如路由器的网络设备可包括从各自的第一和第二客户设备接收请求保留网络资源的第一和第二消息的接口卡。第一消息可以包括第一标识符，第二消息可以包括第二标识符。然而，这两条消息也可以包括相同的附加上下文信息，其标识第一客户设备在其中操作的相同上下文。路由器可以包括判断包括在第一和第二消息内的附加上下文信息是否相同的控制单元。基于此信息相同的判断，控制单元可自动地释放为了由网络内的第一客户设备使用而保留的资源。
文档编号H04L29/06GK101827134SQ20101011166
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月28日 优先权日2009年1月28日
发明者威廉·汤森, 桑贾伊·瓦德瓦, 约翰·利迪, 苏尼尔·甘德休厄 申请人:丛林网络公司