CN103220701B - 一种ap故障检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种AP故障检测方法及装置。其中，本发明首先通过监听并抓到AP与AC的交互包，通过控制协议识别库，识别出AC-AP控制协议类型，根据AC-AP控制协议类型计算AP-AC之间的交互时延，或者通过心跳请求配对统计出无响应的AP，然后对AP时延数据处理分析出故障AP；其次，通过监听并抓到AP与AC的DHCP请求包，提取包中的AP？MAC地址，通过MAC地址标识唯一的AP，并记录AP的请求次数，应用层收集这些数据，检测出AP-AC间虽然有交互，但AP却在频繁重启的问题。本发明不仅克服了现有AP故障检测方法不准确的问题，又解决了AP故障中存在频繁重启时检测不到的问题。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及无线网络技术领域，尤其涉及一种AP故障检测方法及装置。
背景技术
计算机和通讯设备正在经历着从有线设备连接网络向无线设备连接网络的巨大转变，无线网络技术包括WLAN（WirelessLocalAreaNetworks，无线局域网）、PAN（PersonalAreaNetwork，个人局域网）、WAN（WideAreaNetwork，广域网）及固定接入无线技术。而WLAN已处于大规模部署运营阶段，但是由于该技术未成熟、各个WLAN设备厂商使用的标准不统一等问题，造成目前运营商WLAN存在诸多问题，其中，AP（AccessPoint，访问接入点）出现的各种问题最为突出。
目前，对AP的故障检测方法包括使用网管系统通过WLANAC获取AP的状态来进行检测，该方法的缺点在于WLAN设备生产厂家很多，而各个WLANAC（AccessControl，访问控制）生产厂商良莠不齐，本身存在提供的信息不准的问题，所以导致基于通过WLANAC获取的AP信息的网管系统提供的信息也不准确，无法真实的反映AP的服务状态。
此外，对AP的故障检测方法还包括使用通过ping（PacketInternetGroper，因特网包探索器）的方法获取AP是否在线来进行检测，该方法的缺点在于只能浅层次分析AP的故障，无法感知功能软件部分是否出现故障，往往是能ping通AP但它却又不能正常工作。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种AP故障检测方法，旨在解决WLANAC标准不统一、依赖WLANAC而导致AP检测不准确的问题。
本发明的另一目的在于提供一种AP故障检测装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种AP故障检测方法，包括以下具体步骤为：
获取AP与AC通信的数据包；
通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；
根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP。
优选的，所述获取AP与AC通信的数据包的步骤之前还包括：收集AC-AP控制协议并保存；建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
优选的，所述根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP的步骤之后还包括：将所述过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
优选的，所述通过AC-AP控制协议格式识别库匹配所依据的协议为数据包匹配协议；
所述AC-AP控制协议的类型为心跳请求或响应包；
所述超时处理的方法包括：通过遍历扫描超时队列后，如果判断AC-AP请求无响应或响应超时，将所述无响应AP或超时AP从请求队列中删除，同时将所述无响应AP或超时AP添加到超时队列中。
优选的，所述延时计算包括以下具体步骤：
A、对AC-AP控制协议的类型进行识别，判断为心跳请求，转步骤B，判断为响应包，转步骤C；
B、程序判断节点是否存在于心跳状态表；如果是，更新表中相应记录的请求开始时间，如果不是，将节点新增到心跳状态表中并结束程序；
C、在心跳状态表中查找该AP的记录，如果查找失败，结束程序；如果匹配成功，计算AC-AP请求与响应的时间间隔，更新节点时延并结束程序。
优选的，所述AP故障检测方法还包括以下具体步骤为：
根据DHCP特征过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；
根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数；
统计所述DHCP请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
本发明还进一步提供了一种AP故障检测装置，包括AC-AP控制协议分析驱动模块，用于获取AP与AC通信的数据包；通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP。
优选的，所述AP故障检测装置还包括协议识别库格式化和下发模块，其中，所述协议识别库格式化和下发模块，用于收集AC-AP控制协议并保存，建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
优选的，所述AP故障检测装置还包括故障AP显示模块，用于将所述过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
优选的，所述AP故障检测装置还包括AP-DHCP请求分析驱动模块、驱动原始数据获取和分析模块，其中，
所述AP-DHCP请求分析驱动模块，用于过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数；
驱动原始数据获取和分析模块，用于统计DHCP请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
本发明提出了一种AP故障检测方法及装置。其中，本发明首先采用AP-AC的交互时延或无响应AP判断故障AP，通过设备监听并抓到AP与AC的交互包，通过控制协议识别库，识别出AC-AP控制协议类型，根据AC-AP控制协议中的心跳请求和响应包配对计算出AP-AC之间的交互时延，或者通过心跳请求配对统计出无响应的AP，应用层对AP时延数据做进一步整理和评估得出故障AP，通过界面告警方式呈现给客户；其次，再采用收集AP的请求次数判断AP是否存在频繁重启的问题，通过分析设备监听并抓到AP与AC的DHCP请求包，提取包中的APMAC地址，通过MAC地址标识唯一的AP，并记录AP的请求次数，应用层收集这些数据，如果一定时间内多次请求DHCP，则说明AP曾发生多次重启的故障可能性很大，通过界面告警方式呈现给用户，避免了AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的缺陷。
附图说明
图1是本发明的AP故障检测方法一实施例中AC-AP控制协议分析系统的步骤流程示意图。
图2是图1中AC-AP控制协议分析系统的AC-AP控制协议分析驱动的步骤流程示意图。
图3是图2中AC-AP控制协议分析驱动的核心算法的步骤流程示意图。
图4是本发明的AP故障检测方法一实施例中DHCP协议收集系统的步骤流程示意图。
图5是图4中DHCP协议收集系统中AP-DHCP分析驱动的核心算法的步骤流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例解决方案主要是：通过设备监听并抓到AP与AC的交互包，通过控制协议识别库，AC-AP控制协议类型，根据AC-AP控制协议中的心跳请求和响应包配对计算出AP-AC之间的交互时延，或者通过心跳请求配对统计出无响应的AP，应用层对AP时延数据做进一步整理和评估得出故障AP，通过界面告警方式呈现给客户；其次，再通过分析设备监听并抓到AP与AC的DHCP请求包，提取包中的APMAC地址，通过MAC地址标识唯一的AP，并记录AP的请求次数，应用层收集这些数据，如果一定时间内多次请求DHCP，则说明AP曾发生多次重启的故障可能性很大，通过界面告警方式呈现给用户，避免了AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的缺陷。
请一并参照图1至图5所示，其中，图1是本发明的AP故障检测方法一实施例中AC-AP控制协议分析系统的步骤流程示意图；图2是图1中AC-AP控制协议分析系统的AC-AP控制协议分析驱动的步骤流程示意图；图3是图2中AC-AP控制协议分析驱动的核心算法的步骤流程示意图；图4是本发明的AP故障检测方法一实施例中DHCP协议收集系统的步骤流程示意图；图5是图4中DHCP协议收集系统中AP-DHCP分析驱动的核心算法的步骤流程示意图。本发明一实施例提出一种AP故障检测方法，包括步骤S12，其中，步骤S12包括以下具体步骤：
S121、获取AP与AC通信的数据包；
S122、通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；
S123、根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP。
在具体应用过程中，本实施例步骤S121更具体为：以AC的IP地址为抓包的条件，通过所述IP地址过滤出AC与AP的交互包。
本发明实施例通过对AP-AC通信的数据包抓取，并通过AP-AC质检的交互延时计算等过滤出超时AP或无响应AP，获取的AP信息更加准确，更能够真实的反映出AP的服务状态，深层次的分析出AP是否存在故障，最终实现在各个厂商标准不统一、不依赖WLANAC的情况下解决AP的故障检测的问题。
在进一步的实施过程中，为了更全面有效的收集并对AP是否存在故障进行检测，本发明的AP故障检测方法中，在步骤S12之前还包括步骤S11：收集AC-AP控制协议并保存；建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
在进一步的实施过程中，为了方便人工获取AP故障的实时监测信息，本发明的AP故障检测方法中，在步骤S12之后还包括步骤S13：将所述过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
在以上实施例中，本发明步骤S121中所述通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型，其中，数据包中的匹配协议为通过针对各个厂商产品私有的协议进行收集得到。
在以上实施例中，本发明步骤S122中的AC-AP控制协议的类型为心跳请求或响应包。
在以上实施例中，如图2所示，本发明的超时处理的方法包括：通过遍历扫描超时队列后，如果判断AC-AP请求无响应或响应超时，将所述无响应AP或超时AP从请求队列中删除，同时将所述无响应AP或超时AP添加到超时队列中。
上述延时计算的核心算法，如图5所示，包括以下具体步骤：
A、对AC-AP控制协议的类型进行识别，判断为心跳请求，转步骤B，判断为响应包，转步骤C；
B、程序判断节点是否存在于心跳状态表；如果是，更新表中相应记录的请求开始时间，如果不是，将节点新增到心跳状态表中并结束程序；
C、在心跳状态表中查找该AP的记录，如果查找失败，结束程序；如果匹配成功，计算AC-AP请求与响应的时间间隔，更新节点时延并结束程序。
在以上实施例中，为了避免AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的问题，如图4所示，本实施例提出一种AP故障检测方法，还包括以下步骤：
S21、过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数。
S22、统计所述DHCP请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
本实施例在具体应用过程中，为方便工作人员更方便的对AP故障实时监测连接，本发明还包括步骤：
S23、故障AP插入数据库，从数据库中查出告警数据，界面呈现故障AP。
本实施例通过监听并抓到AP与AC的DHCP请求包，提取包中的APMAC地址，通过MAC地址标识唯一的AP，并记录AP的请求次数，应用层收集这些数据，如果DHCP请求次数在一定时间范围内超出设定的值，则说明AP发生多次重启的故障，最后通过界面告警方式呈现给用户，避免了AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的问题。
在本发明实施例中，提供一种AP故障检测的装置。在现有技术中，WLANAC机与汇聚交换机直接连接实现数据交换，本发明通过在WLANAC机与汇聚交换机之间设置增加了一个分析设备，通过该设备监听并抓到AP与AC的交互包，通过控制协议识别库，AC-AP控制协议类型，根据AC-AP控制协议中的心跳请求和响应包配对计算出AP-AC之间的交互时延，或者通过心跳请求配对统计出无响应的AP，应用层对AP时延数据做进一步整理和评估得出故障AP，通过界面告警方式呈现给客户。
在本发明实施例中，上述设备即本发明的AP故障检测的装置，如图3所示，包括AC-AP控制协议分析驱动模块，用于获取AP与AC通信的数据包；通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP。
在进一步的实施过程中，本发明还包括协议识别库格式化和下发模块，其中，所述协议识别库格式化和下发模块，用于收集AC-AP控制协议并保存，建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
在进一步的实施过程中，本发明还包括故障AP显示模块，用于将所述过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
在本实施例的AP故障检测的装置中，界面告警呈现模块以及协议识别库格式化和下发模块属于装置的应用层，AC-AP控制协议分析驱动模块属于装置的驱动层。
在进一步的实施过程中，为了避免AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的问题，本发明提供的一种AP故障检测的装置还包括AP-DHCP请求分析驱动模块以及驱动原始数据获取和分析模块，其中，
所述AP-DHCP请求分析驱动模块，用于过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数；
驱动原始数据获取和分析模块，用于统计请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
在具体应用过程中，本发明的故障AP显示模块用于将故障AP插入数据库中，并从数据库中查出告警数据后在界面上呈现故障AP。
本实施例的AP故障检测装置通过监听并抓到AP与AC的DHCP请求包，提取包中的APMAC地址，通过MAC地址标识唯一的AP，并记录AP的请求次数，应用层收集这些数据，如果DHCP请求次数在一定时间范围内超出设定的值，则说明AP发生多次重启的故障，最后通过界面告警方式呈现给用户，避免了AP-AC间虽然有交互，但AP其实却在频繁重启的问题。
相比现有的通过WLANAC获取AP的状态或者通过ping的方法获取AP是否在线等方法来进行AP故障的监测均存在检测信息不准确的问题，本发明通过对AP与AC的交互包、DHCP请求包入手来获取AP故障的信息，这使得本发明具有以下优点：
（1）在不依赖WLANAC的情况下解决AP的故障检测，克服了现有检测方法中，由于各个厂商生产标准不统一导致的AP故障检测不准确的缺陷。
（2）本发明通过对AC-AP之间的控制协议分析得到AP是否故障，准确性更高。
（3）本发明还能够对AP是否存在频繁重启的问题进行检测。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种AP故障检测方法，其特征在于包括以下具体步骤为：
获取AP与AC通信的数据包；
通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；
根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP；
所述延时计算包括以下具体步骤：
A、对AC-AP控制协议的类型进行识别，判断为心跳请求，转步骤B，判断为响应包，转步骤C；
B、程序判断节点是否存在于心跳状态表；如果是，更新表中相应记录的请求开始时间，如果不是，将节点新增到心跳状态表中并结束程序；
C、在心跳状态表中查找该AP的记录，如果查找失败，结束程序；如果匹配成功，计算AC-AP请求与响应的时间间隔，更新节点时延并结束程序。
2.根据权利要求1所述的AP故障检测方法，其特征在于，所述获取AP与AC通信的数据包的步骤之前还包括：收集AC-AP控制协议并保存；建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
3.根据权利要求2所述的AP故障检测方法，其特征在于，所述根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP的步骤之后还包括：将过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
4.根据权利要求3所述的AP故障检测方法，其特征在于：所述通过AC-AP控制协议格式识别库匹配所依据的协议为数据包匹配协议；
所述AC-AP控制协议的类型为心跳请求或响应包；
所述超时处理的方法包括：通过遍历扫描超时队列后，如果判断AC-AP请求无响应或响应超时，将所述无响应AP或超时AP从请求队列中删除，同时将所述无响应AP或超时AP添加到超时队列中。
5.根据权利要求1～4任一项所述的AP故障检测方法，其特征在于还包括以下具体步骤为：
根据DHCP特征过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；
根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数；
统计所述DHCP请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
6.一种AP故障检测装置，其特征在于：包括AC-AP控制协议分析驱动模块，用于获取AP与AC通信的数据包；通过AC-AP控制协议格式识别库匹配识别出所述数据包中AC-AP控制协议的类型；根据该AC-AP控制协议的类型对AP-AC之间的交互时延进行延时计算，并根据该延时计算的结果进行超时处理，滤出超时AP或无响应AP；
所述延时计算包括以下具体步骤：
A、对AC-AP控制协议的类型进行识别，判断为心跳请求，转步骤B，判断为响应包，转步骤C；
B、程序判断节点是否存在于心跳状态表；如果是，更新表中相应记录的请求开始时间，如果不是，将节点新增到心跳状态表中并结束程序；
C、在心跳状态表中查找该AP的记录，如果查找失败，结束程序；如果匹配成功，计算AC-AP请求与响应的时间间隔，更新节点时延并结束程序。
7.根据权利要求6所述AP故障检测装置，其特征在于：还包括协议识别库格式化和下发模块，其中，所述协议识别库格式化和下发模块，用于收集AC-AP控制协议并保存，建立AC-AP控制协议格式识别库并下发。
8.根据权利要求7所述AP故障检测装置，其特征在于：还包括故障AP显示模块，用于将过滤出的超时AP或无响应AP作为故障AP导入到数据库供界面显示。
9.根据权利要求7或8所述AP故障检测装置，其特征在于：还包括AP-DHCP请求分析驱动模块、驱动原始数据获取和分析模块，其中，
所述AP-DHCP请求分析驱动模块，用于过滤出AP的DHCP请求包并收集所有AP的DHCP请求，根据所述DHCP请求包获取AP的MAC地址，以所述MAC地址与MAC队列匹配，当MAC队列存在该MAC地址时，MAC队列请求数加1，否则，将所述MAC地址添加到MAC队列中；根据MAC队列请求数记录AP的DHCP请求次数；
驱动原始数据获取和分析模块，用于统计DHCP请求次数并判断一定时间内DHCP请求次数是否超过设定值，如果超过，分析得出AP故障并告警。
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