CN105306617B - 用于分配网络地址的方法和网络设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于分配网络地址的方法和网络设备。方法包括：由主控节点判定是否存在已回收的地址以供主控节点向接入主控节点的网络的受控节点进行分配；如果主控节点判定存在已回收的地址，则主控节点向受控节点分配已回收的地址中的相应一个地址；并且如果主控节点判定不存在已回收的地址，则主控节点向受控节点分配尚未被分配的地址。

Description

用于分配网络地址的方法和网络设备

技术领域

本公开总体涉及通信和物联网领域。更具体地，涉及一种分配网络地址的方法和网络设备。

背景技术

随着社会的发展，物联网行业和可穿戴设备行业日益得到人们的追捧。然而，此类设备往往会因为硬件上的限制，缺乏足够的硬件资源而无法运行操作系统。因此，在此种缺乏内存空间或CPU资源等的情况下，如何做到高效的完成网络接入过程中的地址分配是业界必须攻克的技术点。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于分配网络地址的方法，所述方法包括：

由主控节点判定是否存在已回收的地址以供主控节点向接入主控节点的网络的受控节点进行分配；

如果主控节点判定存在已回收的地址，则主控节点向受控节点分配所述已回收的地址中的相应一个地址；并且

如果主控节点判定不存在已回收的地址，则主控节点向受控节点分配尚未被分配的地址。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于分配网络地址的网络设备，所述网络设备包括：存储器；和处理器，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的指令以：

判定是否存在已回收的地址以供网络设备向接入网络设备的网络的网络节点进行分配；

如果网络设备判定存在已回收的地址，则网络设备向网络节点分配已回收的地址中的相应一个地址；并且

如果网络设备判定不存在已回收的地址，则网络设备向网络节点分配尚未被分配的地址。

根据本公开提供的用于分配网络地址的方法和网络设备能够高效、简洁地完成网络接入过程中的地址分配。此外，根据本公开提供的用于分配网络地址网络设备要求较少的内存和CPU等硬件资源，特别适合于无操作系统的物联网系统。

附图说明

参考附图在下文描述了本公开的示例性实施例。应当理解，附图意在说明而不是限定本公开的范围，并且附图不一定是按比例绘制的。

图1是示出了根据本公开的一个实施例的可以在其中实现本发明的星型网络的示意图。

图2是示出了根据本公开的一个实施例的可以在其中实现本发明的树型网络的示意图。

图3是示出了根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的方法的流程图。

图4是示出了根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的方法的详细示例流程图。

图5是示出了根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的系统的示例框图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关特征、结构、操作等的任何修改、替换和改进。

本发明可适用于各种网络，例如，星型网络、树型网络等。下面参照图1和图2分别对星型网络和树型网络进行描述。

图1示出了根据本发明的一个实施例的可以在其中实现本发明的星型网络100的示意图。星型网络是集中式控制网络。如图1所示，节点A是该星型网络的中心节点并作为主控节点，节点B、C、D、E、F、G均为受控节点。主控节点A可以直接对受控节点B、C、D、E、F、G进行控制，而受控节点B、C、D、E、F、G可以根据主控节点A的控制执行相应动作。在该星型网络100中，受控节点B、C、D、E、F、G在网络中的地位可以是相同的，但它们可以从主控节点A接收相同或不同的控制指令，从而执行相同或不同的动作。

图2示出了根据本发明的一个实施例的可以在其中实现本发明的树型网络200的示意图。树型网络是分级的集中式控制网络。如图2所述，节点A是该树型网络的中心节点，可以作为主控节点，节点B、C与节点D、E、F、G处于不同的层级。在一方面中，如图2所示，节点B、C相对于节点A可以作为受控节点，而在另一方面中，节点B、C相对于下一级节点D、E、F、G可以作为主控节点。因此，在图2中，主控节点A可以直接对节点B、C进行控制，节点B、C可以根据主控节点A的控制执行相应动作。另外，节点B、C可以分别对节点D、E和F、G进行控制，节点D、E和F、G可以分别根据节点B、C的控制执行相应动作。应当注意，在图2中，尽管节点D、E、F、G分别受节点B、C的控制，但它们都间接地受主控节点A控制。

上述图1和图2仅为本发明的应用场景示例。本发明的应用场景不限于上述图1与图2所示的网络拓扑结构，并且网络节点数目也不限于图1与图2中所示的数目，本发明可以适用于具有任意合适的网络节点数目的任何网络，包括任何已知和将来开发出的各种网络。

图3是示出了根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的方法300的流程图。

如图3所示，用于分配网络地址的方法300可以包括如下步骤：

在步骤S301，由主控节点判定是否存在已回收的地址以供主控节点向接入该主控节点的网络的受控节点进行分配。

如果在步骤S301主控节点判定存在已回收的地址，则过程进行到步骤S302。在步骤S302，主控节点向受控节点分配已回收的地址中的相应一个地址。

如果在步骤S301主控节点判定不存在已回收的地址，则过程进行到步骤S303。在步骤S303，主控节点向受控节点分配尚未被分配的地址。

在一个实施例中，主控节点向受控节点分配尚未被分配的地址包括：主控节点获取尚未被分配的地址中的要被分配的地址的索引值；以及主控节点判定要被分配的地址的索引值是否达到地址数阈值。在一个实施例中，主控节点获取尚未被分配的地址中的要被分配的地址的索引值，并判定所述要被分配的地址的索引值是否达到地址数阈值。如果要被分配的地址的索引值达到了地址数阈值，则主控节点指示地址分配失败。如果所述要被分配的地址的索引值没有达到所述地址数阈值，则主控节点将所述要被分配的地址分配给受控节点。

在一个实施例中，所述方法还包括：主控节点在将已回收的地址中的地址分配给受控节点后，主控节点从已回收的地址中删除被分配的地址。

在一个实施例中，地址数阈值可以等于网络中能容纳的受控节点的总数。

根据本公开提供的用于分配网络地址的方法能够高效、简洁地完成网络接入过程中的地址分配，特别适合于无操作系统的物联网系统。

图4是根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的方法400的详细示例流程图。

如图4所示，用于分配网络地址的方法400可以包括如下步骤：

在步骤S401，主控节点获取指示尚未被分配的地址中要被分配的地址的索引值N、以及指示已回收的地址总数的值T0。

在一个实施例中，主控节点在分配地址时从由N索引的地址开始按顺序进行分配。N的最大值可以等于主控节点的网络能够容纳的受控节点的最大数目(即，地址数阈值)N1。在一个实施例中，N的初始值可被设定为1。然而应理解，N的初始值也可以限定为介于1与N1之间的任何其他值。在一个实施例中，主控节点在分配地址时可以按照N递增(例如，递增1)的顺序来分配地址。然而应理解，主控节点在分配地址时也可以按照N递减(例如，递减1)的顺序来分配地址。在一个实施例中，N的值可被保存到与主控节点相关联的存储装置中。应理解，存储装置可以与主控节点相集成或与主控节点相独立。在一个实施例中，存储装置可以为非易失性储存介质，例如闪存。

在一个实施例中，T0的初始值可被设定为0。在一个实施例中，每当有地址从受控节点被回收了时，T0的值被递增，例如递增1。在一个实施例中，每当已回收的地址中的地址被分配给了受控节点时，T0的值被递减，例如递减1。在一个实施例中，T0的值可被保存到与主控节点相关联的存储装置中。应理解，存储装置可以与主控节点相集成或与主控节点相独立。在一个实施例中，存储装置可以为非易失性储存介质，例如闪存。还应理解，T0的值可以与索引值N被保存在同一存储装置中，也可被保存在不同的存储装置中。

在步骤S402，主控节点判定已回收的地址的总数T0的值是否大于零，从而判定是否存在已回收的地址以供主控节点向接入该主控节点的网络的受控节点进行分配。

如果在步骤S402判定T0的值大于零，则主控节点判定存在已回收的地址，且方法前进到步骤S403。

在步骤S403，主控节点从已回收的地址中选取一地址N2，并且随后在步骤S404将所选取地址N2分配给受控节点。

主控节点在将已回收的地址中的地址N2分配给受控节点之后，如上所述，T0的值被递减，步骤S405。在一个实施例中，此时T0的值被递减1。此外，在步骤S406，主控节点在将已回收的地址中的地址N2分配给受控节点之后，主控节点将地址N2从已回收的地址中删除。

另一方面，如果在步骤S402判定T0的值不大于零，则主控节点判定不存在已回收的地址，且方法前进到步骤S407。

在步骤S407中，主控节点判定要被分配的地址的索引值N是否达到地址数阈值N1。如果在在步骤S407判定值N没有达到地址数阈值N1，则方法前进到步骤S408，其中主控节点将N索引的地址分配给受控节点。在成功分配地址之后，在步骤S409主控节点对索引值N递增(例如，递增1)，并且随后在步骤S410将更新的索引值N保存以便作为下次要分配的地址的索引值。随后，方法400结束。

另一方面，如果在步骤S407判定要被分配的地址的索引值N已经达到了地址数阈值N1，则在步骤S411主控节点指示地址分配失败。在一个实施例中，主控节点通过提示“分配地址失败，已达到最大容纳节点数”来指示地址分配失败。随后，方法400结束。

应当理解，虽然具体步骤被示出为以特定的顺序来执行，但对方法所描述的顺序不意图构成限制。任意数目的所描述的方法步骤可以被以任意顺序结合来实现该方法或替代方法。在不背离这里描述的主题的范围和精神的条件下，可以省略一个或多个步骤。此外，在不背离本发明的范围的条件下，该方法可以被实现在任何适当的硬件、软件、固件、或它们的组合中。

图5是根据本公开的一个实施例的用于分配网络地址的系统500的示例框图。该系统500可以包括主控设备501和至少一个受控设备502。虽然图5中示出了两个受控设502备，但应当理解可以有更多个受控设备。

主控设备500可以包括存储器5011和处理器5012。存储器5011存储供处理器5012执行的各种程序和数据。存储器5011可以是非易失性储存介质(诸如ROM、闪存等)、易失性存储器(诸如RAM)、及其组合。在诸如可穿戴设备的情境中，存储器可以仅仅是非易失性储存介质。

处理器5012执行存储在存储器5011中的程序以执行本文公开的用于分配网络地址的方法。处理器5012可以是任何类型的处理器，包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、或他们的任何组合。在诸如可穿戴设备的情境中，处理器可以占用非常小的硬件资源。

在受控节点502接入主控节点501的网络时(例如，组网或入网)，主控节点501的处理器5012判定是否存在已回收的地址以供主控节点向接入主控节点的网络的受控节点进行分配；如果处理器5012判定存在已回收的地址，则处理器5012向受控节点分配已回收的地址中的相应一个地址；并且如果处理器5012判定不存在已回收的地址，则主控节点向受控节点分配尚未被分配的地址。

在一个实施例中，处理器5012获取尚未被分配的地址中要被分配给受控节点的地址的索引值N，并将该索引值N与地址数阈值N1(指示主控节点501的网络能够容纳的受控节点502的最大数量)进行比较。如果N的值没有达到地址数阈值N1，则处理器5012将值N所索引的地址分配给受控节点502中。如果N的值达到了地址数阈值N1，则处理器5012指示地址分配失败。

另一方面，在处理器5012判定存在已回收的地址的情况下，处理器5012从已回收的地址中选取一地址N2并将该地址N2分配给受控节点502。之后，处理器5012从已回收的地址中删除被分配的地址N2。

根据本实施例的用于分配网络地址的系统500能够高效、简洁地完成网络接入过程中的地址分配。此外，根据本公开提供的用于分配网络地址的系统要求较少的内存和CPU等硬件资源，特别适合于无操作系统的物联网系统。

以上描述了受控节点接入主控节点的网络时，由主控节点向受控节点分配地址的方法和系统。当主控节点需要释放受控节点的地址(即，进行清码操作)时，主控设备可以通过广播数据包来告知各个受控设备释放地址(清码)操作将被执行。主控设备在成功执行清码操作后，可以将N和T0的值复位到初始值，可以将它们保存到存储装置中供随后的地址分配中参考使用。主控设备还可以将释放的地址进行记录以供下次执行地址分配时重复使用。

本发明的元素可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。

上文中提到了“一个实施例”，然而应理解，在各个实施例中提及的特征并不一定只能应用于该实施例，而是可能用于其他实施例或与其他实施例组合使用。

上面已经参考附图描述了根据本发明的一些具体示例。但是，本发明并非意在受到上述实施例中描述的任何具体配置和过程的限制。本文中所提到的系统、方法、图表、电路实现均为本发明声明，所列出的示例仅为本发明的应用举例，并不代表本发明仅限于此类应用示例。在本发明的精神的范围之内，本领域技术人员能够认识到上述配置、算法、操作和过程的各种替换、改变或修改。

Claims (10)

1.一种用于分配网络地址的方法，所述方法包括：

由主控节点判定是否存在已从先前接入所述主控节点的网络的任何受控节点回收的地址以供所述主控节点向将要接入所述主控节点的网络的任意受控节点进行分配；

如果所述主控节点判定存在已回收的地址，则所述主控节点向将要接入所述主控节点的网络的受控节点分配所述已回收的地址中的相应一个地址；并且

如果所述主控节点判定不存在已回收的地址，则所述主控节点向所述受控节点分配尚未被分配的地址。

2.如权利要求1所述的方法，其中向所述受控节点分配尚未被分配的地址包括：

由所述主控节点获取所述尚未被分配的地址中的要被分配的地址的索引值；

由所述受控节点判定所述要被分配的地址的索引值是否达到地址数阈值。

3.如权利要求2所述的方法，其中

如果所述要被分配的地址的索引值没有达到所述地址数阈值，则所述主控节点将所述要被分配的地址分配给所述受控节点；并且

如果所述要被分配的地址的索引值达到了所述地址数阈值，则所述主控节点指示地址分配失败。

4.如权利要求1所述的方法，还包括

所述主控节点在将所述已回收的地址中的地址分配给所述受控节点后，所述主控节点从所述已回收的地址中删除被分配的地址。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述地址数阈值等于所述网络中能容纳的受控节点的数目。

6.一种用于分配网络地址的网络设备，所述网络设备包括：

存储器；和

处理器，所述处理器被配置为执行所述存储器中存储的指令，以判定是否存在已从先前接入所述网络设备的网络的任何网络节点回收的地址以供所述网络设备向将要接入所述网络设备的网络的任意网络节点进行分配；

如果判定存在已回收的地址，则向将要接入所述网络设备的网络的网络节点分配所述已回收的地址中的相应一个地址；并且

如果判定不存在已回收的地址，则向所述网络节点分配尚未被分配的地址。

7.如权利要求6所述的网络设备，所述处理器还被配置为：

获取所述尚未被分配的地址中的要被分配的地址的索引值；

判定所述要被分配的地址的索引值是否达到地址数阈值。

8.如权利要求7所述的网络设备，

如果所述要被分配的地址的索引值没有达到所述地址数阈值，则将所述要被分配的地址分配给所述网络节点；并且

如果所述要被分配的地址的索引值达到了所述地址数阈值，则指示地址分配失败。

9.如权利要求7所述的网络设备，所述处理器还被配置为在将所述已回收的地址中的地址分配给所述网络节点后，将被分配的地址从所述已回收的地址中删除。

10.如权利要求7所述的网络设备，其中所述地址数阈值等于所述网络中能容纳的网络节点的数目。