CN103546308A - 无线控制器组网的分配方法、装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线控制器组网的分配方法、装置以及系统。所述方法包括：分配装置获取一第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；所述分配装置根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。本发明能够为AP灵活分配接入网络需要的AC。

Description

无线控制器组网的分配方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及无线领域，特别是指一种无线控制器组网的分配方法、装置以及系统。

背景技术

现有WLAN（无线局域网络，Wireless Local Area Networks）的无线控制器的组网方式如图1所示。WLAN接入系统主要由接入点设备AP和控制设备AC（无线控制器）、BRAS（宽带远程接入服务器，Broadband Remote AccessServer，AC的用户接入控制功能部分）组成，用于完成WLAN用户的接入、接入控制、计费信息采集以及业务管理和控制。

AC包括“用户接入控制功能”和“无线控制功能”，AC作为WLAN用户接入的认证点，和后台的认证服务器相连，完成对WLAN用户的认证。只有经过接入认证的用户才能通过WLAN接入网络访问外部网络或者应用服务器。AC设备无线控制功能模块主要包括射频资源管理、AP设备管理、切换控制、安全功能和无线业务控制等五个部分。

以下描述WLAN核心网设备组网结构。如图2所示，为WLAN核心网的网络连接图。核心网设备由BRAS路由器（用户接入控制功能）、AC设备（无线控制功能，考虑用户接入功能与无线控制功能分设，合设情况下，BRAS功能在AC上完成）、汇聚交换机组成。WLAN汇聚交换机与BRAS配置为TRUNK（主干）互联方式，以口字型连接，BRAS以口字型接入互联网接入路由器。AC在本地转发情况下接入汇聚交换机，集中转发情况下，AC串接在BRAS与WLAN汇聚交换机之间。

AC设备一般采用1+1或N+1备份方式组网。当前AP入网及AC切换主要有两种方式。主备AC分别连接2台WLAN汇聚交换机和2台BRAS，主备AC之间如果不传递控制信息可不使用心跳线互联。

以下描述AP入网及AC故障情况下的切换过程。

1、方式一：主备AC采用虚拟地址。

⑴工作在链路主备状态的一个端口为主端口，另一个端口为备端口，备端口在逻辑上控制不会发出报文。当主端口DOWN掉，AC会将备端口升为主端口，不存在二层环路；互联VLAN根据WLAN VLAN规划（设备间互联VLAN）配置；互联端口采用trunk方式、只需透传互联VLAN。

⑵主备AC之间有直连线作为心跳线，通过心跳互联，主用设备会主动向备用设备传送相关的业务控制数据。当主用设备发生问题需要切换时，备用设备通过心跳发现需要将自己切换为主用设备。

⑶N+1(N=1,2)备份方式：主备AC下行链路起N个VRRP组。所有AP根据分组接入相应的主备AC。发给AP的DHCP Option43中需要带1个VRRP虚地址AC信息。

2、方式二：通过AP发现主备AC进行切换。

在主AC上配置允许接入的AP的MAC，在备份AC上配置所有需要备份的AC下管理的AP的MAC，同时配置备份AC的接入优先级低于主AC的接入优先级。

AP在启动上线时，根据DHCP option43所带的主备AC信息，AP与主备AC进行通信，同一个AP获知主备AC的地址，两台AC配置的优先级不同，在AP上线后通过capwap管理通道，将配置下发给AP。

通过CAPWAP隧道的心跳机制，AP可及时发现控制器故障停机，如主用AC停机，AP会自动切换至备用AC，主AC恢复后，10个心跳周期后自动切回主用AC，如果备用AC先断，AP不会切换。

目前业界普遍采用N+1方案，即用若干台组成一组做集群，常用的为1+1和2+1。当为2+1模式时，集群内具有两个主AC（分别为第一主AC和第二主AC）和1个备AC。对于网络中的某一AP来讲，通过配置预先指定与AP建立连接的主AC（例如为第一主AC）。这种为AP分配主AC的方式会带来如下问题：由于AP和AC的对应连接关系是固定的，当AP对应的主AC和备AC均发生故障时，则AP无法接入网络。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线控制器组网的分配方法、装置以及系统，能够为AP灵活分配接入网络需要的AC。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种无线控制器组网的分配方法，包括：

分配装置获取一第一无线接入点AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一无线控制器AC；

所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC；

所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC的步骤之前，所述方法还包括：

所述分配装置定期从所述第一AC接收所述第一AC的当前管理AP数量。

所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC步骤之前，所述方法还包括：

所述分配装置获取所述第一AC的入网请求后，从所述第一AC接收所述第一AC的可管理AP数量和连接信息。

所述的无线控制器组网的分配方法，还包括：

所述分配装置判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP；

所述分配装置获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

所述分配装置根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

所述分配装置将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

所述分配装置判断一第二AC发生故障的步骤具体为：

所述分配装置定期与一第二AC进行通信，若通信不畅，则认为所述第二AC发生故障。

所述的无线控制器组网的分配方法，还包括：

所述分配装置根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

所述分配装置从至少两个所述第四AC中选择一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

所述分配装置获取所述第五AC管理的一第三AP；

所述分配装置将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

另一方面，提供一种无线控制器组网的分配装置，包括：

第一获取单元，获取一第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；

第一选择单元，根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；

第一发送单元，将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

所述的无线控制器组网的分配装置，还包括：

第二获取单元，判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP；

第三获取单元，获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

第二选择单元，根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

第二发送单元，将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

所述的无线控制器组网的分配装置，还包括：

第四获取单元，根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

第三选择单元，从至少两个所述第四AC中选择一一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

第五获取单元，获取所述第五AC管理的一第三AP；

第三发送单元，将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

另一方面，提供一种无线控制器组网的分配系统，包括：第一AP、至少两个第一AC无线控制器以及分配装置；

所述第一AP与所述分配装置连接；所述至少两个第一AC分别与所述分配装置连接；

所述分配装置用于，获取所述第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，分配装置获取一第一AP的入网请求后，根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，为所述第一AP选择一负载率低的第一AC；所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与网络中负载率低的第一AC建立连接，从而能够为第一AP灵活分配接入网络需要的第一AC。

附图说明

图1为现有WLAN（无线局域网络，Wireless Local Area Networks）的无线控制器的组网方式；

图2为现有WLAN核心网的网络连接图；

图3为本发明所述的无线控制器组网的分配方法的流程示意图；

图4为本发明所述的无线控制器组网的分配装置的结构示意图；

图5为本发明所述的无线控制器组网的分配系统的结构示意图；

图6为本发明所述的分配装置的功能架构的示意图；

图7为本发明所述的AC入网建立通信的流程示意图；

图8为本发明所述的AP入网建立通信的流程示意图；

图9为本发明所述的AC发生故障时AP切换的流程图；

图10为本发明所述的AP发生故障时的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图3所示，为本发明所述的一种无线控制器组网的分配方法，包括：

步骤31，分配装置获取一第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC。

步骤32，所述分配装置根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；该步骤可以选择负载率相对较低的第一AC，其中，负载率为当前管理AP数量和可管理AP数量之间的比值。

步骤33，所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。连接信息包括IP地址等。

上述方案中，分配装置获取一第一AP的入网请求后，根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，为所述第一AP选择一负载率低的第一AC；所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与网络中负载率低的第一AC建立连接，能够为第一AP灵活分配接入网络需要的第一AC，并且能够平衡网络中各个第一AC的负载率。

其中，步骤31之前，所述方法还包括：

步骤30，所述分配装置获取所述第一AC的入网请求后，从所述第一AC接收所述第一AC的可管理AP数量和连接信息；所述分配装置定期从所述第一AC接收所述第一AC的当前管理AP数量。

可选的，所述的无线控制器组网的分配方法，还包括：

步骤34，所述分配装置判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP。所述分配装置可以定期与一第二AC进行通信，当收不到第二AC的信息时，则判断第二AC发生故障。

步骤35，所述分配装置获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

步骤36，所述分配装置根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

步骤37，所述分配装置将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

上述方案中，当AC发生故障后，AC管理的AP重新与另外的AC建立连接，从而接入网络。

可选的，所述的无线控制器组网的分配方法，还包括：

步骤38，所述分配装置根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

步骤39，所述分配装置从至少两个所述第四AC中选择一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

步骤310，所述分配装置获取所述第五AC管理的一第三AP；

步骤311，所述分配装置将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

上述方案中，当能够均衡系统中AC的负载率，从而优化网络。

如图4所示，为本发明所示的一种无线控制器组网的分配装置，包括：

第一获取单元41，获取一第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；

第一选择单元42，根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；

第一发送单元43，将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

所述的无线控制器组网的分配装置，还包括：

第二获取单元44，判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP；

第三获取单元45，获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

第二选择单元46，根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

第二发送单元47，将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

所述的无线控制器组网的分配装置，还包括：

第四获取单元48，根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

第三选择单元49，从至少两个所述第四AC中选择一一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

第五获取单元410，获取所述第五AC管理的一第三AP；

第三发送单元411，将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

如图5所述，为本发明所示的一种无线控制器组网的分配系统，包括：第一AP 51、至少两个第一AC无线控制器52以及分配装置53；

所述第一AP 51与所述分配装置53连接；所述至少两个第一AC 52分别与所述分配装置53连接；

所述分配装置53用于，获取所述第一AP 51的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC 51；根据至少两个所述第一AC无线控制器52的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC 51；将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP 51，使所述第一AP 51与选择的所述第一AC建立连接。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配装置的应用场景。

本发明采用集群方式进行WLAN无线控制器组网，本发明的网络组网方式与现有技术中网络的组网方式不同。现有技术中，一组AC设备采用1+1或N+1备份方式组网。各组AC设备之间的资源并不能共享。而本发明中，系统中所有的AC都与分配装置连接，AP通过分配装置与AC连接，分配装置均衡利用各个AC的资源。在网络中（比如在汇聚交换机上部署）增加分配装置，分配装置的主要功能如下：

1、分配装置的IP地址作为DHCP Server发给AP的Option43信息中指定的IP地址，Option43携带的地址为分配装置地址。Option43信息称为厂商特定信息选项，主要应用在WLAN中AP设备从DHCP服务器获取地址后，通过DHCP服务器下发的Option43属性去找AC注册。

2、记录AC型号、设备配置、软件版本、管理能力（可管理的AP数量）、IP地址（连接信息）等信息，以及实际管理AP的数量。定期通信确认AC的工作状态。

3、分配装置作为AP和AC连接的纽带，AP在连接时首先接入分配装置，然后由分配装置决定接入的AC。

实际组网时可在两台设备上均部署分配装置，实现冗余备份，分配装置之间具有数据同步功能、主备切换功能。

本方案涉及AC无线控制部分的AC组网及AP入网。

图6为本发明所示的分配装置的功能架构。表1为分配装置的功能列表。

本发明中的集群AC具有如下特点：对所涉及的AP都可以进行管理；不区分AC设备型号、容量大小、软件版本。每组集群AC分配在同一IP地址段内。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配系统中AC入网的场景。如图7所示，为AC入网建立通信的流程图。AC入网时，在分配装置登记AC的IP地址、软件版本、最大管理AP数量及已管理AP数量（入网时为0）。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配系统中AP入网的场景。如图8所示，为AP入网建立通信的流程图。所述方法包括：

首先，AP在启动上线时，根据DHCP option43所带的分配装置唯一标识，AP与分配装置进行通信，请求入网；

然后，分配装置选择集群组内的一台作为接入AC；

然后，AP从指定AC获取配置文件。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配系统中AC发生故障时的切换场景。如图9所示，为AC发生故障时AP切换的流程图。所述方法包括：

首先，分配装置在检测到AC出现故障后，分配装置删除故障AC的数据。

然后，故障AC管理的AP重新请求入网。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配系统中AP发生故障时的通信场景。图10为AP发生故障时的流程示意图。AC在AP出现故障后，将当前管理AP数量通知给分配装置。

以下描述本发明所述的无线控制器组网的分配系统中平衡AC管理AP的负载率（利用率）的切换场景。所述方法包括：

1、分配装置根据用户指令，计算AC集群组内的总管理能力和实际管理能力；

2、通过分析AC集群组内各AC的负荷情况，将AP从负荷较高的AC调整到负荷低的AC。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、现有技术中使用同厂家、同型号的设备来分组、组网，AC一般按照80%的容量进行配置，设备不能得到充分利用。在1+1备份方式下，设备的利用率只有40%。在2+1备份方式下的利用率为2/3*80%=53.3%，在3+1备份方式下利用率为3/4*80%=60%。而实际组网时，热点的AP不能分属两个AC组，因此实际利用率还要低一些。而不同容量的AC组网时利用率会更低。

本发明中各种不同型号的AC组成系统，任何一台AC都可以得到充分利用，不需要配置独立的备份AC，提高了AC的利用率。

2、现有技术中，AC可管理AP的范围靠人工来调整。

本发明通过在分配装置中设置策略，快速调整系统内AC的负荷情况，提高WLAN网络的管理能力。

3、现有技术中，在实际业务运行中，在3+1备份方式下，3台主用设备均出现故障，将导致业务中断，引起部分区域在一定时间内业务中断。用其他组的设备进行配置承担业务时，会带来人工操作的复杂性。

本发明中，系统内的某一台或某几台AC设备出现故障时，分配装置可以根据组内正常工作状态的AC的管理能力将断网的AP重新接入，增强了网络的可靠性。

4、现有技术中，新的AP上线，在现有N+1方案下容量不足情况下需要重新建设一组AC，时间和成本都较高，网络的扩展性差。

本发明中，网络内如果有AP接入时，如果新增AP数量在AC集群组的能力范围内，则可以对AP进行快速部署。如果新增AP数量超过AC集群的剩余管理能力，仅需简单增加AC。本发明将具有对一组AP都具有管理能力、不区分硬件版本、软件版本、管理容量特征的一组AC进行集群组网，网内所有的AP都可接入到该组AC，增加了网络的可扩展性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线控制器组网的分配方法，其特征在于，包括：

分配装置获取一第一无线接入点AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一无线控制器AC；

所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC；

所述分配装置将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

2.根据权利要求1所述的无线控制器组网的分配方法，其特征在于，所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC的步骤之前，所述方法还包括：

所述分配装置定期从所述第一AC中接收所述第一AC的当前管理AP数量。

3.根据权利要求2所述的无线控制器组网的分配方法，其特征在于，所述分配装置根据至少两个所述第一无线控制器AC的当前管理无线接入点AP数量和可管理无线接入点AP数量，在所述至少两个第一无线控制器AC中选择选择一第一AC步骤之前，所述方法还包括：

所述分配装置获取所述第一AC的入网请求后，从所述第一AC接收所述第一AC的可管理AP数量和连接信息。

4.根据权利要求1所述的无线控制器组网的分配方法，其特征在于，还包括：

所述分配装置判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP；

所述分配装置获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

所述分配装置根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

所述分配装置将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

5.根据权利要求4所述的无线控制器组网的分配方法，其特征在于，所述分配装置判断一第二AC发生故障的步骤具体为：

所述分配装置定期与一第二AC进行通信，若通信不畅，则认为所述第二AC发生故障。

6.根据权利要求1所述的无线控制器组网的分配方法，其特征在于，还包括：

所述分配装置根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

所述分配装置从至少两个所述第四AC中选择一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

所述分配装置获取所述第五AC管理的一第三AP；

所述分配装置将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

7.一种无线控制器组网的分配装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，获取一第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；

第一选择单元，根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；

第一发送单元，将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

8.根据权利要求7所述的无线控制器组网的分配装置，其特征在于，还包括：

第二获取单元，判断一第二AC发生故障后，获取所述第二AC管理的第二AP；

第三获取单元，获取工作状态为正常的至少两个第三AC；

第二选择单元，根据所述至少两个第三AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第三AC；

第二发送单元，将选择的所述第三AC的连接信息发送给所述第二AP，使所述第二AP与选择的所述第三AC建立连接。

9.根据权利要求7所述的无线控制器组网的分配装置，其特征在于，还包括：

第四获取单元，根据至少两个第四AC的当前管理AP数量和可管理AP数量，获取至少两个所述第四AC的负载率；

第三选择单元，从至少两个所述第四AC中选择一一第五AC和一第六AC，所述第五AC的负载率大于所述第六AC的负载率；

第五获取单元，获取所述第五AC管理的一第三AP；

第三发送单元，将所述第六AC的连接信息发送给所述第三AP，使所述第三AP从所述第五AC切换到所述第六AC。

10.一种无线控制器组网的分配系统，其特征在于，包括：第一无线接入点AP、至少两个第一无线控制器AC无线控制器以及分配装置；

所述第一AP与所述分配装置连接；所述至少两个第一AC分别与所述分配装置连接；

所述分配装置用于，获取所述第一AP的入网请求后，获取工作状态为正常的至少两个第一AC；根据至少两个所述第一AC无线控制器的当前管理AP数量和可管理AP数量，选择一第一AC；将选择的所述第一AC的连接信息发送给所述第一AP，使所述第一AP与选择的所述第一AC建立连接。

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