楊明

摘要 IP地址管理系統(tǒng)能夠有效解決運營商內(nèi)部在IP地址管理過程中的混亂問題，能夠?qū)π畔h(huán)境和核心業(yè)務(wù)效率進行改善，較大程度地降低了人工模式存在的失誤風險，為企業(yè)的業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)提供有效保障。在設(shè)計與實現(xiàn)方面，本文對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和軟件層次架構(gòu)進行設(shè)計。系統(tǒng)實現(xiàn)部分，結(jié)合UML建模工具對地址采集管理模塊、地址分配管理模塊、地址查詢管理模塊、地址閩值預(yù)警模塊、地址統(tǒng)計分析模塊和系統(tǒng)管理模塊的頁面、流程、方法進行實現(xiàn)。從IP地址管理系統(tǒng)的實際運行效果來看，該系統(tǒng)有效地提高了企業(yè)IP地址分配的工作效率，為企業(yè)的IP地址管理工作提供可靠的輔助。

【關(guān)鍵詞】IP地址 地址采集 地址分配 運營支撐

1 引言

1.1 設(shè)計背景及目標

近年來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，給人們的工作和生活帶來了巨大的變化。面對上網(wǎng)人數(shù)幾何級數(shù)的增長，IP地址的嚴重不足已經(jīng)成為制約各運營商發(fā)展的最大瓶頸;基于目前這種現(xiàn)狀，IP地址資源的分配和管理也顯得日益重要起來;運營商級別的大型、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)IP地址資源的自動化管理，是急需解決的問題，也是新形勢下IP地址管理的發(fā)展趨勢。

1.2 設(shè)計思路

IP地址管理系統(tǒng)進行設(shè)計和實現(xiàn)的具體功能任務(wù)如下：

（l）完成基于Spring MVC框架下IP地址管理系統(tǒng)的WEB頁面管理，采用Ajax訪問URL調(diào)用功能的方式進行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建等內(nèi)容的處理。

（2） IP地址的采集存儲設(shè)計與實現(xiàn)。

IP地址信息通過SNMP技術(shù)和DHCP技術(shù)進行采集和分配，從不同的設(shè)備上進行配置采集，通過關(guān)鍵字篩選，進行計算匯總。

（3） IP地址的統(tǒng)計分析設(shè)計與實現(xiàn)。

提供特殊條件下的報表統(tǒng)計功能，及時反映資源的供需情況，分析地址使用的合理性。

（4）地址使用情況預(yù)警設(shè)計與實現(xiàn)。

IP地址管理系統(tǒng)中，設(shè)定有地址池的使用率預(yù)警功能，數(shù)字通過標紅、告警短信等手段進行預(yù)警，通知維護人員。

2 IP地址管理系統(tǒng)設(shè)i

2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)采用了B/S的架構(gòu)進行開發(fā)，瀏覽器端可以采用IE內(nèi)核的瀏覽器，服務(wù)器則通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

數(shù)據(jù)庫方面，分為存儲數(shù)據(jù)的庫和存儲配置信息的庫。

備份服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫通過高性能的磁盤陣列、雙存儲交換機和部分服務(wù)器安裝HBA卡實現(xiàn)SAN存儲結(jié)構(gòu)。

2.2 系統(tǒng)軟件層次架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需求和軟件技術(shù)特點，對IP地址管理系統(tǒng)的軟件層次架構(gòu)進行搭建，將整個軟件系統(tǒng)分為人機交互層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、基礎(chǔ)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)持久層。如圖1所示。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

IP地址管理系統(tǒng)的功能模塊圖，如圖2所示，主要包含地址采集管理、地址分配管理等六個基本模塊。

3 lP地址管理系統(tǒng)實現(xiàn)

本章節(jié)結(jié)合第二章的功能要求進行主要模塊的實現(xiàn)介紹，結(jié)合UML建模工具對各模塊的頁面、流程、方法進行描述。

3.1 地址采集管理模塊實現(xiàn)

地址采集管理模塊主要負責對所有被管理的護地址定時執(zhí)行掃描。采集掃描功能能夠?qū)⒛壳斑\營商運營范圍內(nèi)的IP地址和使用狀態(tài)和分配狀態(tài)進行掌握。主要包括地址掃描管理類LLIPScanService（復(fù)制定時和自動地址掃描）、地址管理類LLIPManagerService（負責手動維護采集IP地址信息）和數(shù)據(jù)管理類LLDAO（負責數(shù)據(jù)庫的相關(guān)操作）。

地址采集管理功能順序圖如圖3所示。

3.2 地址分配管理模塊實現(xiàn)

地址分配管理模塊包括普通PPPoE地址、NAT444地址以及政企專線地址的IP地址范圍管理和分配功能，地址分配管理模塊類圖如圖4所示。

3.2.1 IP地址分配實現(xiàn)

根據(jù)不同類型IP地址設(shè)計不同的分配機制，本系統(tǒng)主要針對PPPoE地址的專線地址的分配功能進行描述。

PPPoE地址分配功能實現(xiàn)：

系統(tǒng)實現(xiàn)對用戶主機的IP地址分配，就是結(jié)合DHCP提供的服務(wù)機制，為每臺用戶主機分配對應(yīng)的IP地址及相關(guān)配置參數(shù)。PPPoE地址分配功能主要通過普通地址分配類LLGeneraIIPAllocationService的相關(guān)方法完成，具體流程如下：

第一步：客戶在本子網(wǎng)段內(nèi)廣播一個DHCPDISCOVER報文，。BOOTP轉(zhuǎn)發(fā)代理可以將這個報文傳送到不在這個網(wǎng)段內(nèi)的DHCP服務(wù)器上。

第二步：有空閑地址的DHCP服務(wù)器都響應(yīng)這個報文，在響應(yīng)報文中包括了可用的地址，這個地址在報文的yiaddr字段中，其它的配置參數(shù)在DHCP選項中。

第三步：客戶將會接收到一個或多個服務(wù)器發(fā)來的地址和配置參數(shù)。如果客戶在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到任何服務(wù)器的回應(yīng)，它會再次發(fā)送DHCPDISCOVER。

第四步：沒有被選擇的服務(wù)器將DHCPREQUEST視為拒絕包。那個被選擇的服務(wù)器會記錄這個地址已經(jīng)有人用了，并以包含配置參數(shù)的DHCPACK包返回給客戶。

第五步： 客戶可以通過發(fā)送DHCPPRELEASE包取消租用。

4 結(jié)束語

IP地址管理系統(tǒng)能夠有效解決運營商內(nèi)部在IP地址管理過程中的混亂問題，能夠?qū)π畔h(huán)境和核心業(yè)務(wù)效率進行改善。將先進的數(shù)據(jù)采集和信息化管理技術(shù)手段應(yīng)用到IP地址管理業(yè)務(wù)中，能夠?qū)P地址管理工作由人工模式跨越到自動化處理模式，在提升管理效率的同時，較大程度地降低了人工模式存在是失誤風險，為企業(yè)的業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)提供有效保障。

參考文獻

[1]耿雪瑩，基于SNMP的IP地址管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].黑龍江電力，2017，39 （01）：92-94.

[2]楊尉，冷小潔，欒衛(wèi)平等.IP地址管理模式[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017 （15）：30-31.

[3]匡珍春.Oracle數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計探討[J]，信息安全與技術(shù)，2016 （02）：69-71.