实验室计算机IP地址自动设置程序—--服务器端的设计与实现

摘? 要 IP地址的分配和管理是实验室管理员比较重视的一个问题，而大部分管理员都采用的是DHCP技术来实现，虽然DHCP技术可以为用户接入网络提供方便，但还存在一些弊端，例如：IP地址具有随机性，用户的IP地址是随机分配的，具有不确定性等等。本系统的主要功能就是实现对实验室计算机IP地址的静态分配，从而解决DHCP技术的一些缺陷。主要实现方法为：对有请求的客户端的网卡地址和分配给其的IP地址进行记录，通过网卡地址来标识某一具体主机，当其再有请求到达时，分配给其已经记录的IP地址，以实现分配给客户端固定IP地址的功能。若要手工实现对客户端IP地址的静态分配，可直接在数据库中根据网卡地址修改对应的IP地址即可。IP地址的设置由客户端实现。程序的开发工具为VC++6.0，连接数据库方式为ADO方式，为了优化系统性能和使客户端的请求不阻塞，采用了多线程技术。 关键词：ADO；多线程；网络广播；网络编程 系统结构设计 系统的主要功能需求为：配置分配的IP地址范围，接收客户端的请求，处理请求为客户端分配IP地址，将应答信息发送给客户端。 根据系统需求可以将系统划分为以下主要模块。 模块名称：配置系统信息 功能描述：配置服务器为客户端分配的IP地址范围，服务器保留的IP地址，网关，子网掩码等信息。 实现方式: 服务器并不是每次启动都需要配置IP信息，配置模块在单独的进程中实现。有对话框界面进行人机交互，将配置信息保存到系统盘的Windows目录下的一个配置文件中，主程序运行时从配置文件中读取配置信息。 模块名称：接收请求 功能描述：接收网络发送来的请求包，验证请求包的正确性和完整性，并将请求信息保存。 实现方式: 功能在单独的线程中实现。虽然客户端与服务器物理上在一个局域网内，但并不能保证逻辑上在一个网段内，所以客户端不知道服务器所在。为了使客户端发出的请求服务器能够正确接收，客户端采用数据链路层广播的方式发送请求。收到客户端请求后，通过验证包头信息判断请求包的正确性，将请求信息写入请求队列，没有请求到达线程在接收请求处阻塞。网络请求的接收采用Windows套接字编程实现。互斥资源的访问采用信号量机制。 模块名称：处理请求 功能描述：从请求队列中读取请求信息，根据请求信息为客户端分配IP地址，将应答信息写入发送队列。 实现方式:功能在单独的线程中实现。从配置文件中读取配置信息，判断管理员是否重新配置过，如果重新配置过则清空数据库记录。从请求队列中读取请求信息，判断是一次请求还是二次请求。一次请求，从数据库中根据网卡地址查找分配给其的IP地址，找到则把分配的IP地址写入发送队列，找不到则将最小的IP地址分配给其并写入数据库和发送队列，最小IP地址向上递增。二次请求，将最大IP地址分配给其但不写入数据库，写入发送队列，最大IP地址递减。互斥资源的访问采用信号量机制。 模块名称：发送应答 功能描述：从发送队列中读取应答信息，将子网掩码，网关等信息封装为应答包，发送给客户端。 实现方式:功能在单独的线程中实现。从配置文件中读取分配的子网掩码和网关。从发送队列中读取客户端的IP地址和分配给其的IP地址。因为不确定客户端和服务器是否在同一网段，所以还是采用广播的方式发送应答信息包。将子网掩码和网关封装进应答包以广播的形式发送出去。网络应答的发送采用Windows套接字编程实现，互斥资源的访问采用信号量机制。