CN101860909B - 一种基于瘦ap架构的无线网络的负载均衡方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于瘦AP架构的无线网络的负载均衡方法，所述方法包括：MC与AP进行关联，并建立所述MC与所述AP之间的管理隧道；所述MC将所述无线网络中的多个转发AC通知所述AP；所述MC基于所述多个转发AC的负载，从所述多个转发AC中为请求接入所述AP的用户分配一个转发AC，以为所述用户转发数据，其中，为所述用户转发数据之前，建立所述AP与分配的转发AC数据隧道。

Description

一种基于瘦AP架构的无线网络的负载均衡方法
技术领域
本发明涉及无线网络技术，更具体地讲，涉及一种基于瘦AP架构的无线网络的负载均衡方法。
背景技术
瘦AP(thin AP)是相对于胖AP(fat AP)而言的。胖AP(通常是指无线路由器)实现无线用户的接入网络管理和服务。瘦AP简化了胖AP的功能。在瘦AP架构中，从单一自治的AP演进到由接入控制器(AC)和AP共同构成的集中控制架构(参见RFC 4118)，瘦AP需要与AC(接入控制器)配合使用，将访问控制(例如，鉴别和保密通信)、移动管理、射频管理等从单一AP上进行分离，由AC加以集中控制。下面的描述主要是针对瘦AP架构进行的，因此除非另有说明，下文中的AP指瘦AP。
在瘦AP架构的集中转发中，AP和AC之间建立控制隧道(tunnel)和数据tunnel，AC通过控制tunnel对AP进行管理，无线用户数据由数据tunnel发往AC，由AC完成数据的转发。无线数据统一经AP封装tunnel、IP、802.3头后转发给AC，AC去除802.3、IP、tunnel头，完成无线数据到802.3帧的转换，转发Internet。
图1示出了现有技术的在瘦AP架构的无线网络中的转发方法。图1中的无线网络包括：2个用户(STA1和STA2)、2个AP(AP1和AP2)、一个管理AC(作为MC(管理控制器))和2个转发AC(AC1和AC2)。
在步骤101，AP2和MC关联，建立管理tunnel；MC通知AP2其对应的转发AC为AC2。在步骤102，AP2与AC2建立数据tunnel。在步骤103，AP1和MC关联，建立管理tunnel；MC通知AP1其对应的转发AC为AC1。在步骤104，AP1与AC1建立数据tunnel。在步骤105，用户STA1请求接入AP1。在步骤106，6)用户STA1通过MC认证，接入AP1。在步骤107，MC通知AC1，STA1已接入，AC1可以为STA1转发数据。在步骤108，用户STA1发送无线数据(802.11帧)到AP1。在步骤109，AP1收到用户STA1的无线数据(802.11帧)后，加隧道封装后发送给AC1。在步骤110，AC1收到报文后解隧道封装，将无线数据桥接为有线数据(802.11桥接为802.3)后直接转发。在步骤111，用户STA2请求接入AP2。在步骤112，用户STA2通过MC认证，接入AP2。在步骤113，MC通知AC2，STA2已接入，AC2可以为STA2转发数据。在步骤114，用户STA2发送无线数据(802.11帧)到AP2；在步骤115，AP2收到用户STA2的无线数据(802.11帧)后，加隧道封装后发送给AC2。在步骤116，AC2收到报文后解隧道封装，将无线数据桥接为有线数据(802.11桥接为802.3)后直接转发。
在现有技术中，一个AP固定与一个转发AC关联而进行业务转发。由于用户动态接入AP，一个AP可能会接入多个用户，从而会使得网络中与该AP关联的转发AC负载过大，而与接入用户少的AP联的转发AC负载较低。这会导致无线网络中的转发AC之间的负载不均衡，转发AC的使用效率降低，出现性能瓶颈。因此，需要一种在瘦AP架构的无线网络中解决转发AC的性能均衡的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在瘦AP架构的无线网络中均衡负载的方法，在所述方法中，当MC与AP关联后，MC会告之该AP能够使用的多个转发AC，此时，该AP可与这些转发AC预先建立数据隧道(tunnel)。当用户关联到AP后，MC根据该AP能够使用的多个转发AC的性能压力，为用户选择一个转发AC进行数据的转发。
根据本发明的一方面，提供一种基于瘦AP架构的无线网络的负载均衡方法，所述方法包括：MC与AP进行关联，并建立管理隧道；所述MC将所述网络中的多个转发AC通知所述AP；所述MC基于所述多个转发AC的负载，从所述多个转发AC中为请求接入所述AP的用户分配一个转发AC，以为所述用户转发数据，其中，为所述用户转发数据之前，建立所述AP与分配的转发AC数据隧道。
当所述AP从所述MC获知所述多个转发AC时，可建立所述AP与所述多个转发AC之间的数据隧道。
所述MC可通知所述分配的转发AC由所述分配的转发AC为所述用户转发数据。
所述MC可通知所述AP由所述分配的转发AC为所述用户转发数据。
当所述AP从所述MC获知由所述分配的转发AC为所述用户转发数据时，可确定是否已经与所述分配的转发AC建立起数据隧道。
当确定没有与所述分配的转发AC建立起数据隧道时，可建立所述AP与所述分配的转发AC之间的数据隧道。
当所述AP获知所述分配的转发AC将要开始转发数据时，可建立所述AP与所述分配的转发AC之间的数据隧道。
根据本发明的均衡负载的方法，由于为AP分配了多个转发AC，因此即使当某个AP负载过大时，也可以根据网络中的转发AC的负载情况为用户选择负载低的负载，从而均衡了负载，提高了转发AC的利用效率，改善了网络性能。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出现有技术的在瘦AP架构的无线网络中的转发流程；
图2示出根据本发明的在瘦AP架构的无线网络中的转发流程的一个实施例；
图3示出根据本发明的在瘦AP架构的无线网络中的转发方法的流程图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述本发明的实施例。
图2示出根据本发明的在瘦AP架构的无线网络中的转发流程的一个实施例。
在图2的无线网络中存在2个用户(即，STA1和STA2)，1个AP，一个MC(即，管理AC)，2个转发AC(即，AC1和AC2)。
在步骤201，AP和MC进行关联，建立AP和MC之间的管理隧道(tunnel)；MC通过管理隧道将多个转发AC通知AP。在该实施例中，所述多个转发AC为AC1和AC2。与现有技术仅固定一个转发AC相比，在本发明中，AP可以与多个转发AC进行关联，这取决于网络中可供AP使用的转发AC的数量。
在步骤202，AP与AC1和AC2预先建立数据tunnel。在另外的实施例中，这一步也可以延迟到步骤206或213执行，并不是必须在步骤201之后执行。
在步骤203，如果用户STA1请求接入AP，则在步骤204，用户STA1通过MC的认证而接入AP。
在步骤205，MC根据AC1和AC2的性能压力情况确定为STA1转发数据的转发AC(例如，AC1和AC2中性能压力最低的为AC1)。此时，MC通知AC1:STA1已接入，AC1需要为STA1转发数据；并且MC通知AP:STA1由AC1完成数据转发。
在步骤206，确定AP是否已经与AC1建立数据tunnel。如果AP目前还没有与AC1建立数据tunnel，则AP与AC1建立数据tunnel。
随后，可根据现有的技术，利用AP与AC1之间的数据tunnel通过AC1为用户STA1进行数据转发。在步骤207，用户STA1发送无线数据(802.11帧)到AP。在步骤208，AP收到用户STA1的无线数据(802.11帧)，并对接收的无线数据进行隧道封装并发送给AC1。在步骤209，AC1收到报文后解隧道封装，将无线数据桥接为有线数据(802.11桥接为802.3)后直接转发。
在步骤210，如果用户STA2请求接入AP，则可随后执行与用户STA1请求接入AP后执行的步骤203-209类似的步骤。
在步骤211，用户STA2通过MC认证，接入AP。
在步骤212，MC根据AC1和AC2的性能压力情况确定为STA2转发数据的转发AC(例如，AC2)。MC通知AC2，STA2已接入，AC2需要为STA2转发数据；并且MC通知AP:STA2由AC2完成数据转发。
在步骤213，如果AP目前还没有与AC2建立数据tunnel，则AP与AC2建立数据tunnel。
在步骤214，用户STA2发送无线数据(802.11帧)到AP。
在步骤215，AP收到用户STA2的无线数据(802.11帧)，加隧道封装发送给AC2。
在步骤216，AC2收到报文后解隧道封装，将无线数据桥接为有线数据(802.11桥接为802.3)后直接转发。
上面的实施例仅是示出了网络200中存在一个AP的情况，然而本领域的技术人员可以理解，网络200中可以存在多个AP，通过上面的实施例的方法为接入每个AP的用户分配转发AC。
图3示出根据本发明的在瘦AP架构的无线网络中的转发方法的流程图。
在步骤301，网络中的MC与AP进行关联，并建立MC与AP之间的管理tunnel，从而MC可以对该AP进行管理。
在步骤302，MC将网络中的多个转发AC通知AP。
在步骤303，MC基于多个转发AC的负载从这些转发AC中为请求接入所述AP的用户分配一个转发AC，从而该用户的数据通过分配的转发AC进行转发。
在进行转发之前，AP与分配的转发AC建立数据tunnel。可选地，AP可在步骤302预先与所述多个转发AC建立数据tunnel，也可以在所述分配的转发AC被分配给用户而要经AP开始转发数据时，与分配的转发AC建立数据tunnel。
根据本发明的均衡负载的方法，由于为AP分配了多个转发AC，因此即使当某个AP用户过多负载过大时，也可以根据网络中的转发AC的负载情况为用户选择负载低的负载，从而均衡了负载，提高了转发AC的利用效率，改善了网络性能。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种基于瘦AP架构的无线网络的负载均衡方法，所述方法包括：
管理控制器MC与AP进行关联，并建立所述MC与所述AP之间的管理隧道；
所述MC通过管理隧道将所述无线网络中的多个转发接入控制器AC通知所述AP；
如果用户请求接入所述AP，则用户通过MC的认证而接入所述AP；
所述MC基于所述多个转发AC的负载，从所述多个转发AC中为所述用户分配一个转发AC，以为所述用户转发数据，
其中，为所述用户转发数据之前，建立所述AP与分配的转发AC的数据隧道，
其中，MC是管理AC。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述AP从所述MC获知所述多个转发AC时，建立所述AP与所述多个转发AC之间的数据隧道。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在从所述多个转发AC中为所述用户分配一个转发AC之后，所述MC通知所述分配的转发AC：由所述分配的转发AC为所述用户转发数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在从所述多个转发AC中为所述用户分配一个转发AC之后，所述MC通知所述AP：由所述分配的转发AC为所述用户转发数据。
5.如权利要求4所述的方法，其中，当所述AP从所述MC获知由所述分配的转发AC为所述用户转发数据时，确定是否已经与所述分配的转发AC建立起数据隧道。
6.如权利要求5所述的方法，其中，当确定没有与所述分配的转发AC建立起数据隧道时，建立所述AP与所述分配的转发AC之间的数据隧道。
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