CN102546778B - 基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法，涉及通信系统中多个板卡交互通信的方法。本发明包括广域网、交换机、接入点和用户终端；设置有无线网络接入控制器；广域网、无线网络接入控制器、交换机、接入点和用户终端依次连通；所述的无线网络接入控制器是一种加载有数据控制处理转发的多板通信板卡，实现对用户终端和对接入点的控制及对用户终端的数据转发。本发明不使用交换芯片；使用自动和/或手动获取的板卡配置信息的方式，对板卡实现即插即用的运行方式；提供一种代理的方式，实现板卡上的基本通信信息的同步，便于上层应用的处理和整个系统的统一管理维护。

Description

基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法

技术领域

本发明涉及通信系统中多个板卡交互通信的方法，尤其涉及一种基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法；应用于大业务高数据量的环境下，使多个通信设备和服务器实现负载均衡，提升整理设备的性能，降低其实现成本。

背景技术

随着通信技术的不断发展、用户群体的不断增加、用户的需求不断增大和处理事务和数据流的不断增加，因而对在无线局域网中无线接入控制器单个板卡处理能力提出很高要求，单板系统的成本也不断地提升；鉴于此种情况，多板卡共同处理事务的机制应运而生。这样的构造使之可以适应无线接入控制器在大业务高容量的环境下，实现负载均衡，提升整体服务器的性能。

目前实现无线接入控制器多板通信的方法主要可分为：

1、基于交换芯片方式进行通信

板间通信中每个板卡配置一个交换芯片，将板间通信收发包适配模块封装的以太网帧写入交换芯片再发往目的单板。

2、基于软件的方式进行通信

板间通信每个板卡通过读取固化的一个配置信息初始化后，将收发包通过套接字方式发往交换板，然后通过交换板转发给指定的板卡。

对于第1种通信方法，需要配置单独的交换芯片的硬实现方式，会增加一定的成本。

对于第2种方式，需要对配置信息进行读取，不能实现自动增加板卡配置，而且在处理通信方式上并未对上层信息进行统一的管理，为上层应用的处理增加了一定的难度，不易于整个系统的统一调配。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的就在于提供一种基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法。

该方法可以实现一个无线接入控制器系统中多个板卡之间数据业务之间的通信，能够通过对动态/静态生成多板的信息列表的访问，对基于代理的各个板卡进行识别；对每个板卡上的操作系统进行识别，为多个操作系统的通信提供可靠的支持；跨平台支持可以通过配置文件或其他模块动态配置；对每个板上的任务进行统一的同步管理，更便于上层的维护；可以为无线接入控制器终端控制器中交换板、主控板、业务板、接口板搭建桥梁。

为实现以上步骤，本发明实现agent代理跨平台的无线接入控制器多板之间的数据业务之间的通信方法包括以下步骤：

①系统初始化，板间通信模块(220)在初始化中对agent代理同步模块(223)，通信模式识别模块(224)和agent代理收发模块(225)中各个数据结构进行初始化，使用多板信息列表生成维护模块(222)对每个板卡进行识别和注册，在整体系统启动后会使用跨平台支持模块(221)来通过每个板卡各自的操作系统决定每个单板的通信方式；

②若任一单板向其他单板发送消息，则板间通信通信模式识别模块会对每个数据进行识别，将数据及数据包中指定模式，发送给agent代理收发模块；

③agent代理收发模块在解析通信模式识别模块传递的数据和模式信息之后，就会对数据进行一次封装，并按照其指定的模式(如：单播、多播等)发送到目的板卡上；

④agent代理同步模块在某个板卡上信息发生变更的时候，就会将板卡的信息广播到其他板卡，使每个板卡信息同步，实现agent功能。

其中，板间通信初始化时，会调用跨平台支持模块和多板信息列表生成维护模块，对单板进行注册和数据的初始化，主控agent板由主控主板和主控备板组成。

其中，agent代理收发模块通过对本板或他板通信模式识别模块发送的请求进行响应，对数据包进行收发操作，在发信息包的时候需要对包进行一次封装，以适应网络的方式发送；在收端则对收到的信息包进行相应的解封装操作，解析之后由通信模式识别模块进行识别，并作相应处理；若识别成功，则向相应板发送ACK包，若失败则发送NAK包，请求重传；该模块运行在所有的单板上。

本发明相对现有技术具有下列优点和积极效果：

1、不使用交换芯片，而使用软件的形式进行消息的广播，降低成本；

2、使用自动和/或手动获取的板卡配置信息的方式，对板卡实现即插即用的运行方式；

3、提供一种代理的方式，实现板卡上的基本通信信息的同步，便于上层应用的处理和整个系统的统一管理维护。

附图说明

图1为无线网络接入控制器在网络中的组成示意图，即一种基于代理跨平台的无线网络通信系统，图中：

100—广域网；

200—无线网络接入控制器；

300—交换机；

400—接入点；

500—用户终端。

图2为无线网络接入控制器的多板通信板卡分布结构示意图，图中：

210—数据出口(无线网络接入控制器与外部网络的数据出口)；

220—板间通信模块(无线网络接入控制器板间通信模块)；

230—主控agent板；

240—业务单板；

250—交换板。

图3为板间通信模块220的结构方框图，图中：

221—跨平台支持模块；

222—多板信息列表生成维护模块；

223—agent代理同步模块；

224—通信模式识别模块；

225—agent代理收发模块。

图4为流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、基于代理跨平台的无线网络通信系统(简称通信系统)

1、总体

如图1，本通信系统包括广域网100、交换机300、接入点400和用户终端500；

设置有无线网络接入控制器200；

广域网100、无线网络接入控制器200、交换机300、接入点400和用户终端500依次连通。

2、功能块

1)广域网100

广域网100实现全球网络的通信。

2)无线网络接入控制器200

无线网络接入控制器200是一种加载有数据控制处理转发的多板通信板卡。

无线网络接入控制器200实现对用户终端500和对接入点400的控制及对用户终端500的数据转发。

3)交换机300

交换机203实现数据的交换功能。

4)接入点400

接入点204实现用户和上层通信的接入功能。

5)用户终端500

用户终端500定义为电脑、手机等通信终端器件。

3、基本工作原理

用户终端500通过接入点400请求无线接入，接入点400通过有线介质和交换机300将请求信息传递给无线网络接入控制器200，无线网络接入控制器200会对用户终端500的权限进行鉴定，成功后为其分配IP地址，允许用户终端500接入到广域网100，开始计费。在用户终端500接入后，无线网络接入控制器200会对用户终端500的数据信息和控制信息进行处理。

4、无线网络接入控制器200

如图2，无线网络接入控制器200由数据出口210、板间通信模块220、主控agent板230、业务单板240和交换板250组成；

其连接关系是：

主控agent板230和业务单板240分别与板间通信模块220连接，板间通信模块220、交换板250和数据出口210依次连接。其中，板间通信模块运行在主控agent板230和业务单板240上。

1)数据出口210

数据出口210实现无线网络接入控制器200内外的数据通信。

2)板间通信模块220

如图3，板间通信模块220包括跨平台支持模块221、多板信息列表生成维护模块222、agent代理同步模块223、通信模式识别模块224和agent代理收发模块225；

其交互关系是：

板间通信模块220通过跨平台支持模块221确定板卡上的操作系统，为多个操作系统的通信提供可靠的支持；之后利用多板信息列表生成维护模块222对板卡信息进行通信建立，更新维护；在板卡间正常通信时使用通信模式识别模块224和agent代理收发模块225进行正常的板卡间业务流程；agent代理同步模块223则在板卡出现增加或者各个板卡内部任务、消息队列或信号量发生改变的时候对各个板卡进行同步。

①跨平台支持模块221

对每个板卡上的操作系统进行识别，为多个操作系统的通信提供可靠的支持，跨平台支持可以通过配置文件或其他模块动态配置；

具体步骤为：

在系统启动的时候，主控agent板会使用跨平台支持模块221，选择所需的操作系统对应的通信方式，然后进行启动。

②多板信息列表生成维护模块222

通过对动态/静态生成多板的信息列表的访问，对基于代理的各个板卡进行识别；

具体步骤为：

在跨平台支持模块工作221之后，主控agent板会使用多板信息列表生成维护模块32对交换机上已经使用的板卡进行扫描，并自动导入每个板卡的MAC地址，并为其分配IP地址、板卡编号及端口号。这些就组成了一个多板的信息列表。之后就会将这个信息列表下发到各个板卡上，让他们能够自动识别其他的板卡信息；最后会对各个板卡中的其他数据结构进行初始化，保证板卡的同步性。

③agent代理同步模块223

将板卡的信息上传到其他板卡，使每个板卡信息同步，实现功能。

具体步骤为：

在某个板卡上任务、消息队列或信号量发生变更的时候，该板卡就会就会将板卡的这一个状态信息广播到其他板卡，将每个板卡信息同步，实现agent功能。而主控agent板会在特定的时间点对同步信息进行再次广播，如在新的板卡启动注册上线的时候，缺少这些信息，此时主控agent板就会将其注册并同步。

④通信模式识别模块224

对多板之间的通信双方或多方的发送方式和状态请求进行识别；

具体步骤为：

通过规定的一种数据结构，使板间信息识别模块可以将上层的需求进行解读，并解去封装，获取数据包，请求类型，发送方式。

请求类型分为：

事件：属于某一任务的某一个特定的事件，需要对方处理。

消息队列：属于需要传递给对方的消息，需要对方处理。

收到确认：在规定时间内收到报文。

未收到确认：在规定时间内未收到报文。

同步：向主控agent板发送同步请求。

板间信息的发送方式为：单播和广播。

广播方式：

当发送方收到广播发送的时候，发送方就会将将要发送的文件依次发送到多板的信息列表中存放的目的板中。

单播方式：

当发送方单播发送给指定板卡的时候，发送方就会首先判断该板卡编号是否合法，然后读取多板的信息列表中的信息，将要发送的文件依次发送到多板的信息列表中存放的目的板中。

⑤agent代理收发模块225

通过对识别的请求进行响应，处理信息的收发。

通过以上各个模块的合同工作，实现无线网络接入控制器200各个板卡间通信。

具体步骤为：

通过对本板或他板通信模式识别模块发送的请求进行响应，对数据包进行收发操作。在发信息包的时候需要对包进行一次封装，以适应网络的方式发送；在収端则对收到的信息包进行相应的解封装操作，解析之后由通信模式识别模块进行识别，并作相应处理。若识别成功，则向相应板发送ACK包，若失败则发送NAK包，请求重传。

3)主控agent板230

主控agent板230包括主控主板231和主控备板232；主控agent板230实现对数据的整体控制处理，并对业务单板240下发控制信息；

主控主板231和主控备板232在正常工作中只运行其一，在其中一个出现故障的时候，另一个充当主控，以此提高系统可靠性。

4)业务单板240

业务单板240包括第1单板241、第2单板242……第n单板24n，n是自然数，n小于128；业务单板240响应并处理主控agent板230下发的控制信息。

5)交换板250

交换板250实现多个板卡的互联互通，为多板通信数据传输提供物理接口连接。

主控agent板230和业务单板240通过交换板250互联，在无线网络接入控制器200工作时，主控agent板230处理主要的业务，并和业务单板240通过板间通信模块220进行通信，对其下发控制信息，通过数据出口210进行无线网络接入控制器200内外数据通信。

二、基于代理跨平台的无线网络接入控制器板间通信方法

如图4，本通信方法的工作流程如下：

①主控agent板230初始化41

板间通信模块220在初始化中会对agent代理同步模块223、通信模式识别模块224、agent代理收发模块225中各个数据结构进行初始化，操作完成后就进入步骤②；

②主控agent板对其他单板操作系统等信息进行识别并注册42

对每个板卡进行识别和注册，并对其上的操作系统进行识别，操作完成后就进入步骤③。

③主控agent板对数据进行同步43

agent代理同步模块223在某个板卡上信息发生变更的时候，就会将板卡的信息广播到其他板卡，使每个板卡信息同步，实现agent功能，如未发现变更，则继续进入步骤④；

④单板对发送信息请求进行识别44

任一单板向其他单板发送消息，板间通信通信模式识别模块224会对每个数据进行识别，将数据及数据包中指定模式，发送给agent代理收发模块225，进入步骤⑤；

⑤单板对数据收发/同步45

agent代理收发模块225在解析通信模式识别模块224传递的数据和模式信息之后，就会对数据进行一次封装，并发送按照其指定的模式(如：单播、多播等)发送到目的板卡上，如果请求类型是数据收发，则转至步骤⑥，若发送的请求类型为同步，则转至步骤③；

⑥判断新板卡插入46

agent代理同步模块223会侦测是否有新增板卡加入，有则会进入到步骤②，否则继续进入步骤④。

另外，在系统稳定执行以上状态流程图之后，还会在特定时间间隔之后发送广播同步包，以确保单板上的信息同步。

虽然通过实施例子描述了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (1)

1.一种基于代理跨平台的无线网络通信系统的通信方法，所述的系统包括广域网(100)、交换机(300)、接入点(400)和用户终端(500)；

设置有无线网络接入控制器(200)；

广域网(100)、无线网络接入控制器(200)、交换机(300)、接入点(400)和用户终端(500)依次连通；

所述的无线网络接入控制器(200)是一种加载有数据控制处理转发的多板通信板卡，实现对用户终端(500)和对接入点(400)的控制及对用户终端(500)的数据转发；由数据出口(210)、板间通信模块(220)、主控agent板(230)、业务单板(240)和交换板(250)组成；

其连接关系是：主控agent板(230)和业务单板(240)分别与板间通信模块(220)连接，板间通信模块(220)、交换板(250)和数据出口(210)依次连接，其中，板间通信模块运行在主控agent板(230)和业务单板(240)上；

所述的板间通信模块(220)包括跨平台支持模块(221)、多板信息列表生成维护模块(222)、agent代理同步模块(223)、通信模式识别模块(224)和agent代理收发模块(225)；

其交互关系是：板间通信模块(220)通过跨平台支持模块(221)确定板卡上的操作系统，为多个操作系统的通信提供可靠的支持；之后利用多板信息列表生成维护模块(222)对板卡信息进行通信建立，更新维护；在板卡间正常通信时使用通信模式识别模块(224)和agent代理收发模块(225)进行正常的板卡间业务流程；agent代理同步模块(223)则在板卡出现增加或者各个板卡内部任务、消息队列或信号量发生改变的时候对各个板卡进行同步；

其特征在于，所述的通信方法包括下列步骤：

A、主控agent板(230)初始化(41)

板间通信模块(220)在初始化中会对agent代理同步模块(223)、通信模式识别模块(224)、agent代理收发模块(225)中各个数据结构进行初始化，操作完成后就进入步骤B；

B、主控agent板对其他单板操作系统信息进行识别并注册(42)

对每个板卡进行识别和注册，并对其上的操作系统进行识别，操作完成后就进入步骤C；

C、主控agent板对数据进行同步(43)

agent代理同步模块(223)在某个板卡上信息发生变更的时候，就会将板卡的信息广播到其他板卡，使每个板卡信息同步，实现agent功能，如未发现变更，则继续进入步骤D；

D、单板对发送信息请求进行识别(44)

任一单板向其他单板发送消息，通信模式识别模块(224)会对每个数据进行识别，将数据及数据包中指定模式，发送给agent代理收发模块(225)，进入步骤E；

E、单板对数据收发/同步(45)

agent代理收发模块(225)在解析通信模式识别模块(224)传递的数据和模式信息之后，就会对数据进行一次封装，并按照其指定的模式发送到目的板卡上，如果请求类型是数据收发，则转至步骤F，若发送的请求类型为同步，则转至步骤C；

F、判断新板卡插入(46)

agent代理同步模块(223)会侦测是否有新增板卡加入，有则会进入到步骤B，否则继续进入步骤D。