一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统及方法

技术领域

本发明涉及网络管理技术领域，特别是一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统及方法。

背景技术

随着网络规模的不断扩大，网络配置也变得越来越复杂，相较于DHCPv4协议，DHCPv6协议的地址空间非常大，可以服务于更多的网络主机；其次，DHCPv6使用了基于状态的认证机制，这是为了提供更高级别的安全性。这种认证机制可以防止未经授权的设备获取IP地址或其他网络配置参数。相比之下，DHCPv4在设计时并未考虑安全性，因此DHCPv4中的消息包是未经加密的，这使得其容易受到攻击和干扰；另外，DHCPv6采用了优化的报文格式，以减少报文长度并提高传输效率。这包括使用压缩选项、去掉不必要的字段等。这种优化使得DHCPv6可以在有限的传输带宽下更有效地工作。除此之外，DHCPv6还引入了范围的概念，可以同时为多个设备分配IP地址。这使得DHCPv6在大型网络中更为适用。总的来说，DHCPv6与DHCPv4在设计目标、安全性、报文格式和应用场景等方面都有所不同。现有的DHCP6服务端的配置往往需要使用Windows server来启用DHCPv6的服务端功能，且配置过程复杂，非专业人员配置错误的概率极高；另外，在应用市场中极难找到一款DHCPv6服务端配置软件，使得在一般的Windows操作系统中，无法配置DHCPv6服务端的功能。因此，本发明提出一种Windows操作系统中利用Scapy库的DHCPv6服务端的配置方法，以解决一般Windows操作系统无法使用DHCPv6服务端配置的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统及方法，以解决Windows操作系统无法使用DHCPv6服务端配置的问题。

本发明公开了一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统，其包括：

物理连接模块，用于将Windows主机的以太物理网口通过直连或交换机连接到网络环境中，同时将DHCPv6的客户端的以太物理网口连接到同一个网络环境中；

语言驱动模块，用于将Python作为实现语言，将scapy作为驱动引擎，将Mysql作为数据中心，构建底层控制函数；同时将各类数据和DHCPv6协议格式进行对比及格式化，去除异常值和缺失值，将数据转换为标准的DHCPv6协议语言；

逻辑功能模块，用于利用配置脚本的数据，打通与数据库之间的通道，自动初始化DHCPv6服务端的配置流程；

系统功能模块，用于加入所需功能，所需功能包括用户管理、系统设置和系统日志；

管理模块，用于结合web管理技术为用户提供操作界面；根据界面配置参数生成配置脚本，以供逻辑功能模块的使用；同时将客户配置的参数录入到用户数据库，方便后期智能分析客户使用习惯，推送最优默认配置。

进一步地，所述语言驱动模块用于配置脚本的处理、数据库处理和日志处理；

逻辑功能模块，是基于语言驱动模块的逻辑功能实现模块，用于配置脚本的处理、数据缓存的处理、交换过程的判断与实现、以及端口嗅探的实现。

进一步地，用户管理可根据使用场景智能识别用户配置习惯，自动化生成默认的初始化配置；系统设置可以不同的使用场景规划DHCPv6服务端定制化场景，实现服务端的多样性；系统日志记录与底层函数及客户端的交互消息。

本发明还公开了一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置方法，适用于上述任一项所述的Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统，其包括：

步骤1：用户将Windows操作系统的以太物理网口接入需要分配IPV6地址的DHCPv6客户端的网络中；

步骤2：通过scapy发现DHCPv6协议的数据包并对其进行解析，根据解析的结果，优化报文；

步骤3：以太物理口发送DHCPv6服务端报文并接收确认消息，并重新执行步骤1至步骤2。

进一步地，所述步骤2包括：

步骤21：启动web管理界面，管理界面读取用户典型配置数据，用户确认配置后启动Scapy嗅探功能，开始监听以太物理网口；

步骤22：scapy监听网络数据包以发现DHCPv6协议的数据包，根据DHCPv6协议智能优化报文并检查，以满足协议对等及数据格式正确，若不满足，将微调并重新构造报文。

进一步地，所述步骤22包括：

步骤221：scapy监听网络数据包以发现DHCPv6协议的数据包，并判断数据包是否符合用户DHCPv6服务端对客户端的配置要求，若不满足则丢弃此数据包，重新嗅探；

步骤222：对数据包的数据进行解析，优化报文并检查；其中，解析的结果包括DHCPv6客户端信息及配置参数；DHCPv6客户端信息用于生成服务端数据包。

进一步地，所述步骤222包括：

步骤2221：对数据包的数据进行解析，并更新用户数据库；

步骤2222：读取配置文件，自动化构造回包数据；其中，配置文件包括接口配置、转发设置、地址池配置、DNS配置和中继代理设置；

步骤2223：根据DHCPv6协议智能优化数据包并检查，以满足协议对等及数据格式正确，若不满足，将微调并重新构造报文。

本发明还公开了一种上述任一项所述的Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统的实现方法，所述实现方法包括：

步骤101：安装scapy库：在Windows操作系统上安装scapy库；

步骤102：创建DHCPv6服务端配置文件库：创建文本文件，用于存放用户初始化的DHCPv6服务端的参数；

步骤103：编写主函数：使用scapy库编写一个python主函数，用于读取DHCPv6服务端配置文件并生成相应的DHCPv6报文；

步骤104：运行系统：在web界面中填写相关参数，并执行嗅探动作，待嗅探到符合要求的客户端报文，自动生成服务端对应类型的报文并发送，实现IPv6地址的分配及DHCPv6其他选项的传递。

进一步地，在所述步骤101中，通过在命令行中输入“pip install scapy”安装scapy库；

在所述步骤102中，文件内容包括：接口名称、租约时间、地址池和选项；其中，接口名称用于指定DHCPv6服务端所绑定的以太物理接口名称；租约时间指IPv6地址的租约时间；地址池用于指定IPv6地址池的范围；选项用于指定其他DHCPv6选项；其他DHCPv6选项包括路由器宣告信息。

进一步地，在所述步骤103中，主函数包括：读取DHCPv6服务端配置文件；根据用户推送定制化配置文件；创建IPv6地址池对象；创建DHCPv6服务器对象；根据配置文件设置DHCPv6服务器对象的参数；根据协议智能优化DHCPv6服务端报文；启动DHCPv6服务器并开始监听客户端请求；Web界面管理。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1.旨在通过自动化、模拟等手段，自动地完成Windows DHCPv6服务端的配置，简化了配置过程，提高了配置效率和准确性，减少了出错的可能性。同时，使用Scapy库可以方便地进行网络参数的生成和设置，降低对网络和系统知识的依赖，调用Windows操作系统的网络管理API可以将配置应用到操作系统中。

2.可以自动化地完成DHCPv6服务端的配置，提高了配置的效率和准确性。Scapy是一个强大的网络包处理库，可以方便地创建、分析和发送网络包。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的基于Scpay DHCPv6服务端配置功能架构示意图；

图2为本发明实施例的基于Scpay DHCPv6服务端配置功能数据流程示意图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

参见图1，本发明提供了一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统的实施例，其包括：

物理连接模块：将Windows主机的以太物理网口通过直连或交换机连接到网络环境中，同时将DHCPv6的客户端的以太物理网口连接到同一个网络环境中。

语言驱动模块：选择Python为实现语言，利用scapy为驱动引擎，结合Mysql为数据中心，构建底层控制函数。包括配置脚本的处理、数据库处理、日志处理，同时将各类数据和DHCPv6协议格式进行对比及格式化，去除异常值和缺失值，将数据转换为标准的DHCPv6协议语言。

逻辑功能模块：该模块是基于语言驱动模块的逻辑功能实现模块，包含配置脚本的处理、数据缓存的处理、交换过程的判断与实现、端口嗅探的实现，利用配置脚本的数据，打通与数据库之间的通道，自动初始化DHCPv6服务端的配置流程，从用户使用逻辑上简化配置流程。

系统功能模块：对逻辑功能模块的功能进行系统整合，加入用户管理、系统设置、系统日志等功能，用户管理可根据使用场景来智能识别用户配置习惯自动化生成默认的初始化配置；系统设置可以不同的使用场景来规划DHCPv6服务端定制化场景，实现服务端的多样性；系统日志记录了与底层函数及客户端的交互消息，方便错误场景中的定位及维护。

管理模块：该模块结合web管理技术为用户提供一个操作界面，同时界面配置参数建自动的生成配置脚本，以供逻辑功能模块的使用；同时将客户配置的参数录入到用户数据库，方便后期智能分析客户使用习惯，推送最优默认配置。

本实施例可以用于实施Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置方法，可以实现简化Windows下DHCPv6服务端的配置过程，同时提高配置的准确性和效率，解决在Windows操作系统中DHCPv6服务端需要手动设置一系列网络参数，过程复杂且容易出错的问题。

参见图2，本发明还提供了一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置方法的实施例，其适用于上述配置系统实施例，本实施例包括以下步骤：

S1：用户将Windows操作系统的以太物理网口接入需要分配IPV6地址的DHCPv6客户端的网络中，保证网络数据的连通性。

S2：启动web管理界面，管理界面将读取用户典型配置数据，用户确认配置后启动Scapy嗅探功能，开始监听以太物理网口。

S3：scapy监听网络数据包并发现DHCPv6协议的数据包，并判断数据包是否符合用户DHCPv6服务端对客户端的配置要求，若不满足则丢弃此数据包，重新嗅探。

S4：对数据包的数据进行解析，并更新用户数据库。其中，解析的结果包括DHCPv6客户端信息及配置参数；DHCPv6客户端信息用于生成服务端数据包。

S5：读取配置文件，自动化构造回包数据，包含接口配置、转发设置、地址池配置、DNS配置、中继代理设置等。

S6：根据DHCPv6协议智能优化报文并检查，以满足协议对等及数据格式正确，若不满足，将微调并重新构造报文。

S7：以太物理口发送DHCPv6服务端报文并接收确认消息，并重复S1-S6。

本发明还提供了一种Windows操作系统下基于Scapy的DHCP6服务端的配置系统的实现方法的实施例，其适用于上述配置系统实施例，本实施例包括以下步骤：

S101.安装scapy库：在Windows操作系统上安装scapy库，可用通过在命令行中输入“pip install scapy”来安装scapy库。

S102.创建DHCPv6服务端配置文件库：创建文本文件，用于存放用户初始化的DHCPv6服务端的参数。文件内容应包含但不限于以下信息：

(1)接口名称：指定DHCPv6服务端所绑定的以太物理接口名称；

(2)租约时间：指IPv6地址的租约时间；

(3)地址池：指定IPv6地址池的范围；

(4)选项：指定其他DHCPv6选项，如路由器宣告信息等。

S103.编写主函数：使用scapy库编写一个python主函数，用于读取DHCPv6服务端配置文件并生成相应的DHCPv6报文。主函数应包含但不限于以下内容：

(1)读取DHCPv6服务端配置文件；

(2)根据用户推送定制化配置文件；

(3)创建IPv6地址池对象；

(4)创建DHCPv6服务器对象；

(5)根据配置文件设置DHCPv6服务器对象的参数；

(6)根据协议智能优化DHCPv6服务端报文；

(7)启动DHCPv6服务器并开始监听客户端请求。

(8)Web界面管理

S104.运行系统：在web界面中填写相关参数，并执行嗅探动作，待嗅探到符合要求的客户端报文，自动生成服务端对应类型的报文并发送，实现IPv6地址的分配及DHCPv6其他选项的传递。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。