CN103095505B - 控制poe交换机的端口供电的方法和系统 - Google Patents
控制poe交换机的端口供电的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
提供了一种控制POE交换机的端口供电的方法和系统，所述系统包括：无线控制器，向POE交换机发送包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息；POE交换机，根据接收到的控制消息中的关于供电设置的信息来控制端口的供电状态。
Description
技术领域
本发明涉及无线局域网(WLAN)的技术领域。更具体地讲，涉及在无线局域网中控制POE交换机的端口供电的方法和系统。
背景技术
随着无线局域网(WLAN)技术高速发展，WLAN的商业部署已经越来越广泛。由此伴随着对大量无线接入点(AP)供电的问题。具有以太网供电(POE)功能的交换机在解决这个问题上具有巨大优势。
POE交换机是一种在现有的以太网布线基础架构不作任何改动的情况下，为一些基于IP的终端(如AP、IP电话机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供供电的设备。POE交换机能够在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。
随着对POE交换机性价比认识的逐步深入和商业市场对中设备的广泛应用，尤其在二层、三层WLAN网络的部署中，对大量POE交换机和由其供电的终端的管理是一个工作量巨大的任务。
图1是示出POE交换机在WLAN中的配置结构的典型示意图。如图1所示，在现有技术中，需要在无线控制器(AC)上对所有接入该AC的AP进行配置。除此以外，还需要另外对该AC下行链路上的充当AP电源的POE交换机进行单独配置。
这样的POE交换机的配置结构的问题在于，当AC下行链路上充当AP电源的POE交换机的数量较多时，无法对POE交换机进行统一集中管理。
发明内容
本发明通过提供一种控制POE交换机的方法以及使用该方法的控制设备，由AC集中控制和配置下行链路上充当AP电源的POE交换机，可以实现对接入AC的AP进行批量统一远程管理，或者对特定AP进行差异化管理。这里的统一远程管理主要包括：(1)对POE交换机进行虚拟局域网(VLAN)划分，实现无线业务的动态调整；(2)对POE交换机的端口的供电属性进行定时配置，实现对AP整机系统的定时开启和关闭，达到定时段提供无线WLAN服务的目的。
根据本发明的一方面，提供了一种控制POE交换机的端口供电的系统，包括：无线控制器，向POE交换机发送包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息；POE交换机，根据接收到的控制消息中的关于供电设置的信息来控制端口的供电状态。
根据本发明的一方面，在执行供电设置之前，无线控制器与POE交换机执行发现处理和加入处理。
根据本发明的一方面，在加入处理中，POE交换机将关于端口的信息发送到无线控制器，无线控制器产生用于识别POE交换机的标识信息，并将产生的标识信息发送到POE交换机。
根据本发明的一方面，对POE交换机的端口的供电设置包括以下中的一个：关闭所有端口的物理供电、恢复所有端口的物理供电、关闭特定端口的物理供电、恢复特定端口的物理供电、关闭所有端口的供电属性、恢复所有端口的供电属性、关闭特定端口的供电属性、恢复特定端口的供电属性、重启POE交换机和配置保活时间间隔。
根据本发明的一方面，在配置了POE交换机的端口的供电设置之后，无线控制器和POE交换机执行保活处理。
根据本发明的另一方面，提供了一种控制POE交换机的端口供电的方法，包括：无线控制器向POE交换机发送包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息；POE交换机根据接收到的控制消息中的关于供电设置的信息来控制端口的供电状态。
根据本发明的另一方面，在发送控制消息之前，无线控制器与POE交换机执行发现处理和加入处理。
根据本发明的另一方面，在加入处理中，POE交换机将关于端口的信息发送到无线控制器，无线控制器产生用于识别POE交换机的标识信息，并将产生的标识信息发送到POE交换机。
根据本发明的另一方面，对POE交换机的端口的供电设置包括以下中的一个：关闭所有端口的物理供电、恢复所有端口的物理供电、关闭特定端口的物理供电、恢复特定端口的物理供电、关闭所有端口的供电属性、恢复所有端口的供电属性、关闭特定端口的供电属性、恢复特定端口的供电属性、重启POE交换机和配置保活时间间隔。
根据本发明的另一方面，在配置了POE交换机的端口的供电设置之后，无线控制器和POE交换机执行保活处理。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是以太网供电(POE)交换机在无线局域网(WLAN)中的配置结构的典型示意图；
图2是示出根据本发明实施例的由无线控制器(AC)集中统一控制管理POE交换机的系统配置示意图；
图3是示出根据本发明实施例的控制POE交换机的AC和POE交换机之间的信令交换流程的示意图；
图4是根据本发明实施例的POE交换机发送的发现请求的报文格式的示意图；
图5是根据本发明实施例的AC返回的对于发现请求的响应的报文格式的示意图；
图6是根据本发明实施例的POE交换机发送给AC的加入请求的报文格式的示意图；
图7是根据本发明实施例的AC发送给POE交换机的对于加入请求的响应的报文格式的示意图；
图8是示出根据本发明实施例的POE交换机发送到AC的配置请求的报文格式的示意图；
图9是示出根据本发明实施例的AC发送到POE交换机的配置响应的报文格式的示意图；
图10是根据本发明实施例的AC发送给POE交换机的事件配置请求的报文格式的示意图；
图11是根据本发明实施例的POE交换机发送给AC的事件配置响应的报文格式的示意图；
图12是根据本发明实施例的POE交换机发送给AC的保活请求的报文格式的示意图；
图13是根据本发明实施例的AC发送给POE交换机的保活响应的报文格式的示意图；
图14是根据本发明实施例的AC控制POE交换机的方法的流程图。
具体实施方式
下面提供参照附图进行的描述以有助于全面理解如权利要求及其等同物所限定的本发明的示例性实施例。所述描述包括各种详细的细节以有助于理解，而这些描述将被认为仅为示例性的。因此，本领域的普通技术人员将意识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下可做出在此描述的各种改变和变型。另外，为了清晰和简洁，可省略对公知功能和构造的描述。
在下面的描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面意思，而是仅被发明人所使用以能够清楚且一致地理解本发明。因此，本领域技术人员应该清楚的是，下面提供的对本发明的示例性实施例的描述仅出于示出的目的，而不是出于限制如由权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
图2是示出根据本发明实施例的由无线控制器(AC)集中统一控制管理下行POE交换机和无线接入点(AP)的配置示意图。
如图2所示，根据本发明实施例的无线局域网包括以下配置：无线控制器(AC)110、交换机120、POE交换机130-1、130-2、130-3以及分别连接到POE交换机130-1、130-2、130-3的多个无线接入点(AP)。通过在AC110进行配置，AC110可通过交换机120向POE交换机130-1发出关闭POE交换机130-1上的端口1-5的供电配置的控制消息。POE交换机130-1接收到控制消息之后，关闭对端口1-5的物理供电，并通过交换机120返回对于控制消息的响应消息。这样，如图2所示，AP1-5被物理断电，从而停止提供WLAN服务。而POE交换机130-1的其余端口仍然保持供电，因此，AP1-1、AP1-2、AP1-3、AP1-4仍然提供WLAN服务。
而对于POE交换机130-3，AC110通过交换机120发出关闭其所有端口AP3-1、AP3-2、AP3-3、AP3-4、AP3-5的供电配置的控制消息。POE交换机130-3接收到控制消息之后，关闭其所有的端口3-1、3-2、3-3、3-4、3-5的物理供电，并通过交换机120返回对于AC110的控制消息的响应消息。这样，如图2所示，AP3-1、AP3-2、AP3-3、AP3-4、AP3-5均停止提供WLAN服务。
下面将参照图3-图11来具体说明根据本发明实施例的无线控制设备(即，无线控制器AC)和POE交换机的配置以及AC控制POE交换机的方法。
图3中示出了AC110和POE交换机130。这里，可具有多个POE交换机130。首先，AC110和POE交换机130执行发现过程以及加入过程，从而完成POE交换机130在AC110中的注册。图3中的根据本发明实施例的AC110包括电源管理服务器模块(PWMS)，并且根据本发明实施例的POE交换机130包括电源管理客户端模块(PWMC)。为了简明，没有示出AC和POE交换机的其它已知模块。
具体地，在发现阶段中，POE交换机130中的PWMC将发现请求报文(DISCOVERY REQUEST)发送到AC110，AC110中的PWMS接收发现请求报文，并向POE交换机130返回发现响应报文(DISCOVERY RESPONSE)。其中，发现请求报文中携带有PWMC的MAC地址和IP地址，发现响应报文中携带PWMS的MAC地址和IP地址，以及唯一的标识码。
图4和图5分别示出了发现请求报文的格式以及发现响应报文的格式。
如图4所示，发现请求报文包括类型字段type、长度字段Length、DIP地址字段、DMAC地址字段、SIP地址字段和SMAC地址字段。
类型字段指示该报文的类型，长度字段指示报文的长度。
对于DIP地址字段和DMAC地址字段，分为以下三种情况：
在静态配置模式下，DIP地址字段指示PWMS的IP地址，DMAC地址字段填写为FF:FF:FF:FF:FF:FF。
在广播发现模式下，DIP地址字段为0，而DMAC地址字段填写为FF:FF:FF:FF:FF:FF。
在DHCP option模式下，PWMC已经通过DHCP option选项获得了PWMS的IP地址和MAC地址，DIP地址字段为PWMS的IP地址，DMAC地址字段填写PWMS的MAC地址。
而对于SIP地址字段和SMAC地址字段，分为以下三种情况：
在静态配置模式下，SIP地址字段为PWMC的IP地址，SMAC地址填写PWMC的MAC地址。
在广播发现模式下，SIP地址字段为PWMC的IP地址，SMAC地址填写PWMC的MAC地址。
在DHCP option模式下，PWMC已经通过DHCP的方式获得了IP地址，因此报文中SIP地址字段填写其获得的IP地址，SMAC地址字段填写PWMC的MAC地址。
如图5所示，发现响应报文包括类型字段type、长度字段Length、DIP地址字段、DMAC地址字段、SIP地址字段、SMAC地址字段和标识字段identifiers。其中，类型字段指示该报文为发现响应报文，长度字段指示报文的长度。DIP地址字段指示PWMC的IP地址，DMAC地址字段指示PWMC的MAC地址。SIP地址字段指示PWMC的IP地址，SMAC地址字段指示PWMC的MAC地址。标识字段由PWMS产生，用于识别PWMC。
接下来，PWMC向PWMS发送加入请求(JOIN REQUEST)，目的是向PWMS请求注册。加入请求报文中携带有PWMC所在的POE交换机设备的端口信息。
PWMS收到PWMC的加入请求报文后，记录该PWMC的端口的详细信息，作为对PoE交换机的配置基础数据。然后，PWMS向PWMC发送加入响应(JOIN RESPONSE)报文，反馈PWMC的注册结果。
图6和图7分别示出了加入请求报文和加入响应报文的格式。
如图6所示，类型字段type指示该报文的类型，长度字段length指示报文的长度。DIP地址字段指示PWMS的IP地址，DMAC地址字段指示PWMS115的MAC地址。SIP地址字段指示PWMC的IP地址，SMAC地址指示PWMC的MAC地址。标识字段identifiers与PWMC在发现响应报文中收到的标识字段相同，即表示由PWMS生成的用于识别PWMC的唯一标识码。保留字段Reserved保留用于将来使用。端口数量字段Port-Num指示PoE交换机上供电端口的数量。Slot-no1/Port-no1字段表示PoE交换机上第一个供电端口的槽位号/端口号，Slot-no2/Port-no2字段表示PoE交换机上第二个供电端口的槽位号/端口号，以此类推。
如图7所示，类型字段type指示该报文的类型，长度字段length指示报文的长度。
DIP地址字段指示PWMC的IP地址，DMAC地址字段指示PWMC135的MAC地址。SIP地址字段指示PWMS的IP地址，SMAC地址字段指示PWMS的MAC地址。标识字段identifiers指示用于识别PWMS的唯一标识码。Join Status字段由PWMS产生，其指示PWMC的注册是否成功。
在完成了发现阶段和加入阶段的准备过程之后，根据本发明实施例的AC和POE交换机可执行配置过程，从而可控制POE交换机的端口的供电。
具体地，根据本发明的实施例，在PWMC在PWMS注册成功之后(即，PWMC收到了PWMS的加入响应报文，并且其中join status字段指示注册成功)，PWMC向PWMS发送配置请求报文(CONFIGURATION REQUEST)。PWMS收到PWMC的配置请求报文之后，将与PWMC对应的配置封包，然后发送给PWMC。
图8和图9示出了配置请求报文和配置响应报文的格式。
如图8所示，类型字段type指示该报文的类型，长度字段length指示报文的长度。DIP地址字段指示PWMS的IP地址，DMAC地址字段指示PWMS115的MAC地址。SIP地址字段指示PWMC的IP地址，SMAC地址指示PWMC的MAC地址。标识字段identifiers表示用于识别PWMC的唯一标识码。
图9示出了两种配置响应报文的格式，这两种配置响应报文由配置类型config-type字段来区别。例如，当Config-Type为1时，表示是PWMS下发给PWMC(如图9(a)所示)的配置信息。当Config-Type为2时，表示是PWMC对PWMS下发配置执行结果的确认(如图9(b)所示)。Reserved表示保留字段。
在图9(a)和图9(b)所示的配置响应报文中，每一个Sub-Type域由一个Sub-Type字段，一个Sub-Type-len字段和一个Payload或Status字段组成。Sub-Type字段是指PWMS对PWMC的配置类型，固定为一个字节。Sub-Type-len表示对应的Payload或Status字段的长度，单位为字节，该字段固定为一个字节。Payload字段表示具体的Sub-Type内容。Status字段表示具体的配置在PWMC上执行的结果状态。
Sub-Type字段具体支持的类型如下：
1：关闭全部端口的物理供电shutdownall
通知PWMC，关闭该PoE交换机上所有供电端口的物理属性，即AdminStatus为down。
2：恢复全部端口的物理供电noshutdownall
通知PWMC，恢复该PoE交换机上所有供电端口的物理属性，即AdminStatus为up。
3：关闭特定端口的物理供电shutdown
通知PWMC，关闭该PoE交换机上特定供电端口的物理属性，特定端口由Payload字段中的槽位号和端口号确定。
4：恢复特定端口的物理供电noshutdown
通知PWMC，恢复该PoE交换机上特定供电端口的物理属性，特定端口由Payload字段中的槽位号和端口号确定。
5：关闭所有端口的供电属性powerdownall
通知PWMC，关闭该PoE交换机上所有供电端口的供电属性，即，PowerStatus为disable。
6：恢复所有端口的供电属性nopowerdownall
通知PWMC，恢复该PoE交换机上所有供电端口的供电属性，即，PowerStatus为enable。
7：关闭特定端口的供电属性powerdown
通知PWMC，关闭该PoE交换机上特定供电端口的供电属性，即PowerStatus为disable，特定端口由Payload字段中的槽位号和端口号确定。
8：恢复特定端口的供电属性nopowerdown
通知PWMC，恢复该PoE交换机上特定供电端口的供电属性，及PowerStatus为enable，特定端口由Payload字段中的槽位号和端口号确定。
9：重启reboot
通知PWMC重启PoE交换机设备。此时，Sub-Type-len字段固定为2，Payload字段固定为全0。
10：配置保活报文的间隔echo time interval
配置echo(保活)报文的时间间隔，此时，Sub-Type-len字段固定为2，Status字段为配置的echo time interval(保活时间间隔)。
PWMC可根据接收到的配置响应报文中的sub type字段和payload字段的信息来对POE交换机上的端口的供电配置进行控制。这样的过程可以在AC和多个POE交换机之间执行。通过以上过程，AC110可以控制POE交换机130的端口的供电配置。
根据本发明的实施例，在进行了上述的配置过程之后，当AC110和PoE交换机130都在正常的运行状态下，还可由PWMS下发特定的配置事件(例如，管理员手动的即时配置)给PWMC。
图10和图11示出了根据本发明实施例的事件配置请求(EVENTCONFIGURATION REQUEST)和事件配置响应(EVENT CONFIGURATIONRESPONSE)的报文格式。如图10和图11所示，类型字段type指示该报文的类型，长度字段length指示报文的长度。DIP地址字段指示报文的目的IP地址，DMAC地址字段指示报文的目的MAC地址，SIP地址字段指示报文的源IP地址，SMAC地址字段指示报文的源MAC地址。其中的Sub-Type字段、Sub-Type-len字段、Payload字段和Status字段的含义与以上描述的配置响应报文中的相同字段的含义相同，在此不再进行详细描述。
图12和图13示出了根据本发明实施例的保活请求(ECHO REQUEST)报文和保活响应(ECHO RESPONSE)报文的格式。如图12所示，PWMC发给PWMS的保活报文中携带PWMC的MAC地址和IP地址以及在发现和加入阶段中使用的唯一标识码identifiers，echo status字段指示PWMC的保活状态。如图13所示，PWMS发给PWMC的保活响应报文中携带PWMS的MAC地址和IP地址以及唯一的标识码identifiers，echo result字段指示PWMS对于PWMC的状态的响应结果。保活请求报文和保活响应报文维持PWMS和PWMC之间的保活机制。可预先配置保活请求的发送时间间隔，例如，范围为60s-900s。
应理解，以上的报文格式仅是用于实现本发明的一种示例，本发明的AC和POE交换机之间交互的信息格式不限于此，也可以采用其他格式的报文。
下面将参照图14来说明根据本发明实施例的AC控制POE交换机的方法。
如图14所示，在步骤S1410，AC和POE交换机执行发现处理和加入处理，使得POE交换机在AC处注册。其中，在加入处理中，POE交换机将其端口信息发送给AC，AC产生用于识别POE交换机的标识信息，并将该标识信息发送给POE交换机。
接下来，在步骤S1420，AC将包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息发送到POE交换机。其中，对端口的供电设置可包括以上在图9中描述的供电设置中的一种。
然后，在步骤S1430，POE交换机根据接收到的控制消息中关于供电设置的信息来配置POE交换机的端口的供电设置。
另外，在对端口的供电设置进行配置之后，POE交换机还可返回供电设置的响应。
可选择地，在根据本发明实施例的POE交换机和AC处于正常状态下时，AC还可根据发送特定的事件配置请求来对POE交换机的端口的供电设置进行配置。POE交换机可根据AC发送的事件配置请求消息来控制端口的供电设置，并返回对于供电设置的响应。
另外，POE交换机还可与AC执行保活处理。
根据本发明的AC可集中控制和配置下行链路上的充当AP电源的POE交换机，可以实现对接入AC的AP进行批量统一远程管理或对特定AP进行差异化管理。例如，可以实现对POE交换机端口供电属性进行定时配置，实现按时按需提供服务，有效节约和合理利用能源。另外，对POE交换机端口供电属性进行定时配置，可以实现对AP整机系统的定时开启和关闭，达到定时段提供无线WLAN服务的目的。另外，本发明的POE交换机的控制系统还可以对POE交换机进行VLAN划分，实现无线业务的动态调整。
尽管已经参照本发明的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，在不脱离由权利要求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)
1.一种控制POE交换机的端口供电的系统，包括：
POE交换机，在完成POE交换机在无线控制器中的注册之后，将配置请求报文发送到无线控制器；
无线控制器，接收所述配置请求报文，并将与所述POE交换机对应的端口的供电设置封包，然后向POE交换机发送包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息，
其中，POE交换机根据接收到的控制消息中的关于供电设置的信息来控制端口的供电状态，
其中，在执行供电设置之前，无线控制器与POE交换机执行发现处理和加入处理，以完成POE交换机在无线控制器中的注册，
其中，在发现处理中，POE交换机将发现请求报文发送到无线控制器，无线控制器接收发现请求报文，并向POE交换机返回发现响应报文，
在加入处理中，POE交换机将加入请求报文发送到无线控制器，以向无线控制器请求注册，所述加入请求报文中携带有关于POE交换机的端口信息，无线控制器接收到所述加入请求报文之后，记录所述端口信息，并将所述端口信息作为对POE交换机的端口的供电设置的基础数据，然后无线控制器向POE交换机发送加入响应报文，以反馈POE交换机的注册结果。
2.如权利要求1所述的系统，其中，对POE交换机的端口的供电设置包括以下中的一个：关闭所有端口的物理供电、恢复所有端口的物理供电、关闭特定端口的物理供电、恢复特定端口的物理供电、关闭所有端口的供电属性、恢复所有端口的供电属性、关闭特定端口的供电属性、恢复特定端口的供电属性、重启POE交换机和配置保活时间间隔。
3.如权利要求1所述的系统，其中，在配置了POE交换机的端口的供电设置之后，无线控制器和POE交换机执行保活处理。
4.一种控制POE交换机的端口供电的方法，包括：
在完成POE交换机在无线控制器中的注册之后，POE交换机将配置请求报文发送到无线控制器；
无线控制器接收所述配置请求报文，并将与所述POE交换机对应的端口的供电设置封包，然后向POE交换机发送包括对于POE交换机的端口的供电设置的控制消息；
POE交换机根据接收到的控制消息中的关于供电设置的信息来控制端口的供电状态，
其中，在发送控制消息之前，无线控制器与POE交换机执行发现处理和加入处理，以完成POE交换机在无线控制器中的注册，
其中，在发现处理中，POE交换机将发现请求报文发送到无线控制器，无线控制器接收发现请求报文，并向POE交换机返回发现响应报文，
在加入处理中，POE交换机将加入请求报文发送到无线控制器，以向无线控制器请求注册，所述加入请求报文中携带有关于POE交换机的端口信息，无线控制器接收到所述加入请求报文之后，记录所述端口信息，并将所述端口信息作为对POE交换机的端口的供电设置的基础数据，然后无线控制器向POE交换机发送加入响应报文，以反馈POE交换机的注册结果。
5.如权利要求4所述的方法，其中，对POE交换机的端口的供电设置包括以下中的一个：关闭所有端口的物理供电、恢复所有端口的物理供电、关闭特定端口的物理供电、恢复特定端口的物理供电、关闭所有端口的供电属性、恢复所有端口的供电属性、关闭特定端口的供电属性、恢复特定端口的供电属性、重启POE交换机和配置保活时间间隔。
6.如权利要求4所述的方法，其中，在配置了POE交换机的端口的供电设置之后，无线控制器和POE交换机执行保活处理。
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