[发明专利]通过在区块链网络上运行DHCP服务器提供的高可用性DHCP服务

说明书

本公开提供一种通过在区块链网络上运行DHCP服务器提供的高可用性DHCP服务。本公开中的示例实施例涉及使用在区块链网络上运行的多个DHCP服务器来提供高可用性DHCP服务。可以通过运行DHCP服务器的区块链网络来提供高可用性DHCP服务：i)共享分配给客户端设备的IP地址的公共池；ii)对区块链的副本进行维护，该区块链包含服务器与客户端之间的通信记录，这些记录与将来自公共IP地址池的IP地址分配给客户端相关。

背景技术

动态主机配置协议(DHCP)是一种被用于在客户端计算设备(“DHCP客户端”)被连接到TCP/IP网络时动态地为它们分配IP地址的网络管理协议。DHCP基于客户端-服务器模型来进行操作。DHCP客户端的操作系统(OS)可以被配置为使用DHCP，使得DHCP客户端可以自动地(例如，在启动时)从DHCP服务器请求IP地址和联网参数。运行DHCP服务器软件的系统(例如，网关或路由器)被配置为对从客户端接收到的DHCP消息进行响应并且提供来自一系列IP地址的IP地址，在被分配给单个子网的IP地址的情况下，有时将该一系列IP地址称为“范围”。

DHCP协议的一个特征在于它最初被设计为一对多协议。换言之，单个DHCP服务器被设计为使用一个IP地址的范围来为多个客户端提供服务。该设计的一个问题在于它在DHCP服务器处提供了一个单一的故障点。DHCP服务器软件的最新配置已试图通过允许使用多个DHCP服务器对来自一个范围的IP地址进行分配而解决该问题。这些配置有时被称为“高可用性DHCP服务”。

在高可用性DHCP服务的一种配置(有时被称为“分割范围(split-scope)DHCP”配置)中，第一DHCP服务器将来自IP地址范围的第一部分IP地址分配给子网，并且第二DHCP服务器将来自该IP地址范围的第二部分IP地址分配给该子网。例如，第一DHCP服务器可以为IP地址中的80％(例如，192.168.100.2至192.168.100.203)提供服务，并且第二DHCP服务器可以为IP地址中的20％(例如，192.168.100.204至192.168.100.254)提供服务。

在高可用性DHCP服务的另一种配置(有时被称为“DHCP故障转移(failover)”配置)中，两个DHCP服务器可以提供来自一个范围的所有IP地址。这种DHCP故障转移配置可以在两种模式下进行操作：(i)热备用模式；以及(ii)负载分担模式。在热备用模式下，活动的主DHCP服务器可以对所有的客户端请求进行响应，而被动的备份服务器可以对DHCP信息的复制版本进行维护，并准备好在主DHCP服务器发生故障时进行接管。在负载分担模式下，两个DHCP服务器都可以对客户端的请求进行响应，并且用IP地址租约信息来对共享数据库进行更新。

发明内容

本文所描述的实施方式涉及使用在区块链网络上运行的多个DHCP服务器来提供高可用性DHCP服务的系统以及方法。

在一个实施例中，一个或多个服务器可以被配置为执行包括以下操作的方法：在第一服务器处，接收由客户端发送的发现消息，发现消息包括IP地址租约请求；在第一服务器处，准备提供消息事务，提供消息事务包括将由第一服务器提供给客户端的IP地址；以及将提供消息事务从第一服务器发送到区块链网络以便进行验证。在该实施例中，IP地址可以从由包括第一服务器的多个服务器所共享的IP地址的池中被选择，多个服务器形成区块链网络，由此多个服务器中的每个对区块链的相应副本进行维护，区块链的相应副本包括由服务器将来自池的IP地址分配给多个客户端的历史。在各种实施方式中，多个服务器可以是DHCP服务器。

在实施方式中，该方法还可以包括以下操作：第一服务器在将提供消息事务发送到区块链网络以便进行验证之前，使用私钥对提供消息事务进行数字签名。

在实施方式中，该方法还可以包括以下操作：第一服务器从区块链网络接收区块，所接收的区块包括对被发送到区块链网络的提供消息事务的验证；以及第一服务器用所接收的区块对区块链的其相应副本进行更新。