[发明专利]为设备设置网络协议中的租约时间值的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络上的网际协议（IP）地址管理，更具体地说，涉及动态主机配置协议（DHCP）管理。

背景技术

动态主机配置协议（DHCP）[8]使能将设备连接到网络而无需手动配置。但是，它需要在DHCP服务器处手动配置访问策略。DHCP服务器配置的一个最关键的参数是租约持续时间，其指示设备可以使用IP地址多长时间。设置正确的DHCP租约值已经成为一门艺术而不是一门科学。长租约时间可以导致耗尽为DHCP分配的网络地址池，而短租约时间可以导致增加的广播业务以及功率受限设备不必要地激活无线接口。

有关DHCP租约时间[7、10]的研究很少，这些研究在智能电话对局域网的冲击之前进行。智能电话在正确配置DHCP租约方面提出挑战。单个设备可以在一天内获得多个IP地址，这是由于其与校园无线网络的持续连接（休眠或活跃模式）所致。例如，当学生从校园的一侧移动到另一侧时，她的设备可以与不同校园子网重新关联，从而每次获得不同的地址。在这种情形下，将DHCP租约时间设置为甚至低至一小时也未必能足以降低网络地址利用率。

发明内容

公开了一种用于确定设备类型和操作系统的基于DHCP消息的新颖被动指纹识别技术。DHCP实现被示为在设备类型之间有所不同，并且对DHCP租约持续时间具有影响。为了提高网络地址利用率而不引入任何协议更改，本发明提供一种考虑设备类型的新租借策略。与当前方法相比，该策略使地址利用率提高六倍而没有显著增加DHCP开销。

在一个实例中，公开一种为设备设置网络协议中的租约时间值的新颖系统和方法。所述方法包括在主机系统处检查由客户机系统生成的网络请求分组。接下来，根据所述网络请求分组将所述客户机系统分类为多个类别中的一个类别。使用该类别关联所述客户机系统的租约时间值。在一个实例中，分类规则基于数据挖掘技术。可以使用用于学习关联规则的算法，根据所述网络请求消息将所述客户机系统分类为多个类别中的一个类别。自动将租约持续时间与每个设备类别关联。在一个实例中，本发明使用监管式机器学习算法提供所述分类的定量结果。这些算法可以用于借助DHCP请求消息的训练数据集而使用机器学习算法自动关联所述租约值。例如，“if the Device-Class is IOS then the Lease is30minutes（如果设备类别是IOS，则租约是30分钟）”。

备选地，可以手动执行先前两个步骤中的任何一个。例如，网络管理员可以根据正则表达式“手动创建”规则。一个此类手动创建的规则可以采用以下形式：“if Vendor-Name is APPLE and Host-Name contains IPHONE then the Device-Class is IOS（如果供应商名称是APPLE，并且主机名称包含IPHONE，则设备类别是IOS）”。同样，管理员可以“手动选择”每个设备类型的租约时间，而不是根据历史数据自动标识每个设备类别的租约时间。例如，它可以添加规则。

附图说明

在附图中，单独视图中的相同参考标号指相同或功能相似的元素，这些附图与下面的详细描述一起被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分，用于进一步示出根据本发明的不同实施例，并解释不同原理和所有优点，这些附图是：

图1是示出DHCP服务器的操作环境的框图；

图2是客户机生成的DHCP请求消息的DHCP传输的屏幕截图；

图3是企业和教育网络中的主机和DHCP服务器之间的消息交换的一系列累积分布函数图；

图4是具有不同租约时间设置的请求消息的时间间隔的一系列累积分布函数图；

图5是活跃和不活跃时间的时间线；

图6是活跃和不活跃持续时间的一系列累积分布函数图；

图7是平均每天和每个设备的地址空间利用率、广播消息和服务器负载相对于租约时间的一系列累积分布函数图；

图8是不同策略平均每天的地址空间利用率、广播消息和服务器负载的一系列条形图；

图9是执行本发明的操作阶段的流程图；以及

图10是示出用于执行图9的操作的信息处理系统的详细视图的框图。

具体实施方式

为了进一步理解智能电话设备对DHCP租约时间的影响，分析了从企业和教育网络收集的两个为期一个月的分组跟踪。本发明包括以下贡献：