CN103391569A - 一种ap定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AP定位方法及对应的装置，应用于网管设备上，该方法包括以下步骤：步骤A、获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；步骤B、判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果不是，则将该网络设备加入第二集合；步骤C、从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备。相较于已有的方案而言，本发明不涉及反复去AC读取相关数据的问题，实施起来更加简洁，但可靠性却大幅度得到了提升。

Description

一种AP定位方法及装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种AP定位方法及装置。

背景技术

无线局域网（WLAN）技术在当今是通信领域一个热门的技术，该技术凭借着成本低廉、易部署和易操作的特点在各行各业都有广泛的应用，或多或少的影响和改变着我们的生活。WLAN广泛布局的同时也带来一些问题，特别是相关设备的维护和管理的问题。如何在繁多的网络设备中找到需要维护和管理的WLAN设备是首要需要解决的问题。WLAN网络中，部署最为广泛或者说数量最多的设备就是无线接入点AP。要管理和维护AP就需要对AP的位置进行定位。

随着分布式部署技术的成熟，目前无线网络中部署有大量的瘦AP（FitAP）。在无线控制器AC+Fit AP的架构中，Fit AP的成本低且功能实现也简单，很多传统胖AP（Fat AP）上的功能都迁移到AC上进行实现，Fit AP极大瘦身了。一般Fit AP都没有实现SNMP Agent的功能，而且在Fit AP上也没有维护与其有网络关系的设备的MAC地址，这意味着传统的网络设备定位的方法无法适用于Fit AP定位。目前有一种AP定位方案，其实现方式如下：

首先通过AC获取Fit AP的MAC地址，并获取Fit AP下接入的无线终端STA的MAC地址列表；

然后通过一般的拓扑计算功能查询Fit AP所在的接口，具体来说可以从网络中所有网络接口查询学习到的MAC地址，如果某边缘交换机接口学习的MAC地址正好包含fit AP的MAC，则认为是AP通过该交换机接入网络，但无法判定出该交换机是否与AP是直连的。

接下来将该交换机学习的MAC地址列表减去此Fit AP下接入的STA的MAC地址集合，如果剩下的MAC地址仅剩一个且就是此Fit AP的MAC地址，则可以判定该交换机与AP是直连的。

然而这样的技术方案存在一些明显的瑕疵。

首先，由于一个Fit AP下接入的STA是动态变化的，因此为了判断的准确性，上述方案每次选择交换机进行判断时都需要去AC上重新获取相关信息，这显然会增加AC的处理负担，本来AC就承担了很多STA无线接入处理任务，是无线接入的核心节点，增加其负担对STA接入网络的影响较大。

其次，STA信息更新速度通常快于交换机接口MAC学习的老化速度，这很可能会导致判断不完整，出现结果异常的情况。

最后，如果此交换机和AP之间有另外的交换机存在且未加入网管进行管理，显然相减后剩下的MAC地址就不止Fit AP一个的MAC地址，此时上述的方法将无法得到结果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种AP定位装置，应用于网管设备上，该装置包括：初级过滤单元、二级过滤单元以及定位筛选单元；其特征在于：

初级过滤单元，用于获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；

二级过滤单元，用于判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果不是，则将该网络设备加入第二集合；

定位筛选单元，用于从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备，其中AP直接接口是指学习到APMAC地址但未学习到第二集合其他网络设备MAC地址的接口。

本发明还提供一种AP定位方法，应用于网管设备上，该方法包括以下步骤：

步骤A、获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；

步骤B、判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果不是，则将该网络设备加入第二集合；

步骤C、从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备，其中AP直接接口是指学习到AP MAC地址但未学习到第二集合其他网络设备MAC地址的接口。

相较于已有的方案而言，本发明不涉及反复去AC读取相关数据的问题，也不会涉及背景技术中误判的问题；实施起来更加简洁，但可靠性却大幅度得到了提升。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中AP定位装置逻辑结构及硬件环境图。

图2是本发明一种实施方式中AP定位方法的处理流程图。

图3是本发明一种实施方式中经过过滤后的结果效果示意图。

图4是本发明一种实施方式中筛选与AP直连SW的处理流程图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种高可靠性的AP定位的解决方案，来规避现有技术中AP定位不可靠的问题。为了实现可靠定位，本发明引入一个参考设备。这个参考设备相对于需要定位的一个或者多个AP来说是一个汇聚设备，也就是说这些需要定位的AP向网络中转发的流量将经过该汇聚设备。参考设备可以由使用者（通常是网络管理员）来指定，通常管理员对网络中汇聚层面的拓扑是有一定了解的，而且可以作为汇聚设备的参考设备事实上有可能不止一个，因此对于管理员而言并无难度。以下以最为流行的AC加Fit AP的组网架构为例进行说明，在这个组网架构中，AC是一个较佳的参考设备。当然对于Fat AP的组网架构，本发明同样使用，只不过参考设备可能是汇聚交换机这样的网络设备。

以软件实现为例，本发明提供一种AP定位装置，该装置作为一个逻辑装置运行在网管设备上，比如网管服务器或者其他主机。需要说明的是，网管设备与网络设备是两个截然不同的概念，前者主要是与后者之间进行通信来管理后者。网络设备通常是承担转发STA数据报文的业务，网管设备则和普通的STA或其他上网终端一样不涉及这些报文转发的业务，但网管设备与普通上网终端不同的是，其主要任务是对网络设备进行管理进而实现对业务的调整和管理。请参考图1，网管设备的硬件架构中，通常包括CPU、内存、非易失性存储器以及其他硬件，该装置通常可以理解为内存中的计算机程序，通过CPU运行之后形成的逻辑装置，该逻辑装置包括：初级过滤单元、二级过滤单元以及定位筛选单元。请参考图2，该逻辑装置运行过程中执行如下的处理过程。

步骤101，初级过滤单元获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；

步骤102，二级过滤单元判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与面向参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果否，则将该网络设备加入第二集合；

步骤103，定位筛选单元从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备，其中AP直连接口是指学习到AP MAC地址但未学习到第二集合其他网络设备MAC地址的接口。

请参考图3，以下结合一些典型组网来说明本发明的较佳实施方案。以网络设备是交换机（SW）为例，初级过滤单元可以从网管设备管理的网络中获取每个SW的MAC地址表，在具体实现上，可以通过网络管理通道读取SW的MIB来获取SW的MAC地址表，当然网管设备上本身因为其他的业务需要可能已经保存了各个SW的MAC地址表，那么此时从本地获取即可。获取SW的MAC地址表是成熟的现有技术，不再赘述。如果某个SW的MAC地址表中没有AP MAC地址，则说明这个SW肯定不是与AP直连的SW，对AP的定位没太多帮助，因此需要过滤掉这些SW。事实上获取学习到AP的SW的方式还有一种简单的方式，其可以在不是很复杂的组网环境中使用，初级过滤单元可以获取与AP同网段的SW作为学习到AP的SW，通常情况下与AP同网段的SW会学习到AP的MAC地址。但这种方式对少数的复杂组网可能不适应，其可能会丢失一些SW，比如说网络有些SW虽然与AP不是同网段，但其可以允许AP自身发出某些报文通过，比如允许AP发出的特定VLAN的报文通过，这样一来该SW仍然会学习到AP的MAC地址。

图3是经过初级过滤单元过滤后的示意性结果，这其中包括了SW1到SW13这13个需要加入第一集合的SW，实际网络可能会有更多数量的SW，这里仅仅是示例性的。值得注意的是，为了方便后续进行更为形象描述，这里将这13个交换机、AC以及AP的连接关系表示出来，事实上在实现的时候并不需要构建这样一张网络拓扑关系。

第一集合中的SW1到SW13这13个SW中会有一个是AP的直连SW，在本发明中，AP的定位可以理解为定位该AP的直连SW，显然直连SW就可以基本反映出AP在网络中的位置。二级过滤单元可以从接入关系上进行二次过滤。在本发明中二级过滤单元的过滤原则是：如果一个SW通过一个第一接口将AP接入网络，但通过另一个接口向AC方向接入那么这个SW就可以被加入到第二集合中。第二集合中的SW就好象是“串联”在AP和AC之间的。

对于第一集合中的SW，显然其中每个SW与AP之间都是二层连接。考虑到组网的复杂性，第一集合中的SW与AC之间连接的层面可以分为两种，一种二层连接，另一种三层连接，实现的时候可以将两者均考虑进来。这里需要补充说明的是：本发明所说的接口在讨论二层的时候是二层接口，在三层上讨论时则为三层接口，以下为了描述简介，并不做特别区分。相应地上述过滤规则的实现可以分为两种子规则：

子规则1：判断SW学习到AP的MAC地址的接口和学习到AC的MAC地址的接口是否同一个接口；如果是，则说明该SW命中了过滤规则，可以被加入到第二集合中，否则忽略该SW。

子规则2：判断SW学习到AP的MAC地址的接口和该SW路由到AC的下一跳出接口是否同一个接口；如果是，则说明该SW命中了过滤规则，可以被加入到第二集合中，否则忽略该SW。

在实现时，可以将两个子规则都实现，只要SW命中其中任何一个子规则都可以被加入到第二集合，这样的实现通用性较好，可以适应几乎所有的组网形态。当然如果组网形态比较固定，也可以只实现其中一个子规则。子规则1和子规则2事实上可以理解为一个数据报文从AP到达AC时经过一个SW的面向AP的下行接口以及面向AC的上行接口，那么这个SW就可以被加入到第二集合。请参考图3，两条弯曲的虚线之间的SW就是第二集合中的SW，二级过滤单元的作用就是将这些SW过滤到第二集合中，而将SW5到SW13这9个SW过滤掉，在实现的时候，可以将这些被过滤掉的SW从第一集合中删除来形成第二集合。

经过初级以及二级过滤之后，剩余的SW相对于整个被管理的网络中的所有SW数量而言通常会大幅度减少。定位筛选单元的目标就是从第二集合的SW中筛选与AP直连的SW。其筛选规则为：若第二集合中的SW在一个接口上学习到了AP的MAC地址但没有学习到第二集合中其他SW的MAC地址，则该SW为与AP直连的SW；若该SW还学习到了第二集合中其他SW的MAC地址，则说明该SW不是与AP直连的SW。请参考图3，从连接关系上看，SW4的接口P4上会学习到AP的MAC地址，但不会学习到SW1、SW2或SW3的MAC地址，因此SW4是与AP直连的SW。而SW1、SW2或SW3的面向AP的下行接口上除了能学习到AP的MAC地址之外，至少还会学习到SW4的MAC地址，因此显然不会是与AP直连的SW。

请参考图3，从软件实现上来说，在第二集合的SW确定之后，可以从第二集合中选择下一个SW作为当前SW，然后检查当前SW是否满足上述筛选规则，如果不满足则从第二集合中删除该SW再重新从第二集合中选择一个SW作为当前SW继续检查，如此循环下去直到找到与AP直连的SW。这种方式适用于网络中SW数量不是很多的情形。

请参考图4，对于比较大型的组网来说，考虑到第二集合的SW之间通常会呈现一种链条型连接关系，在实现上还可以进一步做优化。对于第二集合的SW，首先可以从中随机选择一个SW作为当前SW，比如说SW3被选择作为当前SW。检查当前SW上学习到AP的MAC地址的接口上是否还学习到第二集合中其他SW的MAC，显然SW2的下行接口P2上学习到了AP的MAC地址，而该接口还会学习到第二集合中SW3和SW4的MAC地址。此时不必不再重新从第二集合中随机选择一个SW，而是从SW3或SW4选择一个SW作为当前SW继续检查。如果选择到的SW3，根据前述检查方式会发现下行接口P3上还学习到了SW4，于是选择SW4继续检查，最终确认SW4是与AP直连的SW。

在确认出与AP直连的SW基础上，本发明还可以以此为基础做一些扩展功能，在一种优选的方式中，还可以引入拓扑整理单元。该拓扑整理单元用于根据第二集合中各个SW之间的MAC地址学习关系以及与AP直接连的SW确定出第二集合各个SW所组成的拓扑。在实现上可以参考前述筛选定位单元定位AP的方法来进一步定位该SW上一级直连的SW，如果循环下去直到第二集合中所有SW之间的连接关系都确定下来。这个拓扑一旦确定之后可以为很多管理应用提供基础数据，尤其是一些面向业务的管理，比如说某个STA特定的互联网网络应用出现不通，而其他网络应用却正常，此时管理员可能需要了解某个STA的业务路径上的相关配置，而该拓扑则可以让管理员清晰地知道应该重点关注哪些SW的配置。

相较于已有的方案而言，本发明不需要使用STA的MAC地址，因此不涉及反复去AC读取相关数据的问题，也不会涉及因为AC上STA的MAC地址与SW上学习到的STA的MAC地址不同而引发误判的问题；实施起来更加简洁，但可靠性却大幅度得到了提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种AP定位装置，应用于网管设备上，该装置包括：初级过滤单元、二级过滤单元以及定位筛选单元；其特征在于：

初级过滤单元，用于获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；

二级过滤单元，用于判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果不是，则将该网络设备加入第二集合；

定位筛选单元，用于从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备，其中AP直接接口是指学习到APMAC地址但未学习到第二集合其他网络设备MAC地址的接口。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述参考设备为无线控制器AC，所述AP为Fit AP。

3.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：其中二级过滤单元判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口具体包括：

判断该网络设备学习到AP的MAC地址的接口和学习到AC的MAC地址的接口是否为同一个接口。

4.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：二级过滤单元判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口具体包括：

判断SW学习到AP的MAC地址的接口和该SW路由到AC的下一跳出接口是否同一个接口。

5.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：定位筛选单元筛选出与AP直连的网络设备具体包括：

I、从第二集合中选择一个网络设备作为当前网络设备；

II、检查当前网络设备学习到AP的MAC地址的接口下是否学习到第二集合中其他网络设备的MAC地址，如果是，选择其他网络设备作为当前网络设备返回重新检查；如果否，则确定当前设备为与AP直连的网络设备。

6.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：还包括：

拓扑整理单元，用于根据第二集合中各个网络设备之间的MAC地址学习关系以及与AP直接连的网络设备确定出第二集合各个网络设备所组成的拓扑。

7.一种AP定位方法，应用于网管设备上，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤A、获取学习到AP的MAC地址的网络设备，并将该网络设备加入第一集合；

步骤B、判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口，如果是，则忽略该网络设备；如果不是，则将该网络设备加入第二集合；

步骤C、从第二集合的网络设备中筛选出具有AP直连接口的网络设备作为与AP直连的网络设备，其中AP直接接口是指学习到AP MAC地址但未学习到第二集合其他网络设备MAC地址的接口。

8.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：所述参考设备为无线控制器AC，所述AP为Fit AP。

9.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：所述步骤B中判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口具体包括：

判断该网络设备学习到AP的MAC地址的接口和学习到AC的MAC地址的接口是否为同一个接口。

10.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：所述步骤B中判断第一集合中的网络设备将AP接入网络的接口与该网络设备面向预设的参考设备的接入接口是否为同一接口具体包括：

判断SW学习到AP的MAC地址的接口和该SW路由到AC的下一跳出接口是否同一个接口。

11.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：其中步骤C中筛选出与AP直连的网络设备具体包括：

I、从第二集合中选择一个网络设备作为当前网络设备；

II、检查当前网络设备学习到AP的MAC地址的接口下是否学习到第二集合中其他网络设备的MAC地址，如果是，选择其他网络设备作为当前网络设备返回重新检查；如果否，则确定当前设备为与AP直连的网络设备。

12.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：还包括：

步骤D、根据第二集合中各个网络设备之间的MAC地址学习关系以及与AP直接连的网络设备确定出第二集合各个网络设备所组成的拓扑。

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