CN104994545A - 一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络。无线接入点负载均衡系统包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器以及至少一个无线接入点客户端，无线接入点客户端包括接入终端信息发送模块，用于在接收到无线接入点服务器发送的广播信息时，根据自身的负载状况以及接入的无线终端发送回复信息，回复信息包括无线接入点客户端的负载状况信息以及无线接入点客户端周围的无线终端信息；接入终端关联处理模块，用于接收无线终端关联信息，当无线终端关联信息中的无线接入点为无线接入点客户端，且无线终端需要重新关联时，建立与无线终端的关联。本发明的技术方案能够在VLAN域的AP服务组上实现负载均衡，提高网络服务质量。

Description

一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络

技术领域

本发明涉及一种计算机网络技术，特别是涉及一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络。

背景技术

WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)主要由无线终端(Station，STA)、接入点(Access Point，AP)、无线介质(Wireless Medium，WM)等组成。STA在WLAN中一般为客户端，可以是装有无线网卡的计算机，也可以是有WiFi模块的智能手机。STA可以是移动的，也可以是固定的，是无线局域网的最基本组成单元。为了在AP服务组上实现负载均衡，目前采用的方法通常需要一个无线接入控制服务器(AC)，接入控制器(AC)无线局域网接入控制设备，负责把来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet，同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证、管理及宽带访问、安全等控制功能。无线接入控制器AC确定站点STA所接入的接入点AP的接入信息，当有STA需要关联到AP1时，由AC判别是否有更合适的AP来进行关联，若有则AP1进行去关联，由更合适的AP进行关联。

鉴于此，如何找到一种在不需要无线接入控制器的无线网络中实现AP负载均衡以及实现快速关联的技术方案就成了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络，用于解决现有技术中需要无线接入控制器才能在无线网络中实现AP负载均衡的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线接入点负载均衡方法，所述无线接入点负载均衡方法包括：设定一个VLAN域，所述VLAN域中包括至少二个无线接入点，设定一个所述无线接入点作为一个无线接入点服务器；所述无线接入点服务器在VLAN域内定时广播包，接收所述VLAN域内其他无线接入点的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点周围的无线终端信息；无线接入点服务器根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表，并根据负载均衡策略确定无线终端关联信息，所述无线终端与无线接入点的关联关系；当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，所述无线接入点服务器发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。

可选地，当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，所述无线接入点服务器通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联的具体实现方式包括在所述VLAN域内广播包括所述无线终端应当关联的无线接入点的所述无线终端的关联信息。

可选地，当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，所述无线接入点服务器通知原来连接的无线接入点确定与所述无线终端的关联。

可选地，所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息。

可选地，当发送所述回复信息的无线接入点在设定时间未收到所述无线接入点服务器发送的无线终端关联信息，则自动建立与所连接的无线终端的关联。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统，包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器以及至少一个无线接入点客户端，所述无线接入点服务器包括接入终端信息获取模块，用于在所述VLAN域内定时广播包，接收所述无线接入点客户端的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点客户端的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点客户端周围的无线终端信息；并根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表；负载均衡关联管理模块，用于根据无线终端接入表中的信息以及负载均衡策略确定所述无线终端关联信息，所述无线终端关联信息包括所述无线终端与无线接入点的关联关系；当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并发送所述无线终端关联信息通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。

可选地，所述负载均衡关联管理模块还用于：当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并发送所述无线终端关联信息通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联的具体实现方式包括在所述VLAN域内广播包括所述无线终端关联信息。

可选地，所述负载均衡关联管理模块还用于：当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点确定与所述无线终端的关联。

可选地，所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息，负载均衡关联处理模块仅对需要均衡关联的无线终端确定所述无线终端关联信息。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统，包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器以及至少一个无线接入点客户端，所述无线接入点客户端包括接入终端信息发送模块，用于在接收到所述无线接入点服务器发送的广播信息时，根据自身的负载状况以及接入的无线终端发送回复信息，所述回复信息包括所述无线接入点客户端的负载状况信息以及所述无线接入点客户端周围的无线终端信息；接入终端关联处理模块，用于接收所述无线终端关联信息，当所述无线终端关联信息中的无线接入点为所述无线接入点客户端，且所述无线终端需要重新关联时，建立与所述无线终端的关联。

可选地，所述接入终端关联处理模块还用于：将建立关联的无线终端存储到无线终端关联表中，当收到所述关联表中的无线终端发送的关联请求时，直接关联。

可选地，所述接入终端关联处理模块还用于：当所述无线终端关联信息中的无线终端为所述无线接入点客户端已连接的无线终端，且所述无线终端需要重新关联时，去除与所述无线终端的关联。

可选地，所述接入终端关联处理模块还用于：当在发送所述回复信息后的设定时间内未收到所述无线接入点服务器发送的无线终端关联信息，则自动建立与所连接的无线终端的关联。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统，包括在同一个VLAN域的一个如上所述的无线接入点服务器以及至少一个如上所述的无线接入点客户端，

本发明提供一种无线网络，所述无线网络划分成至少一个VLAN域，在所述VLAN域中分别包括如上所述的无线接入点负载均衡系统。

可选地，在所述VLAN域关闭或开启如上所述无线接入点负载均衡系统的功能。

如上所述，本发明的一种无线接入点负载均衡方法、系统及无线网络，具有以下有益效果：在VLAN域的AP服务组上实现负载均衡，AP服务进程通过维护一张AP client的STA(无线设备)表用来判断哪个AP更适合关联此STA，合理的利用网络，提升网络服务质量。

附图说明

图1显示为本发明的无线接入点负载均衡方法的一实施例的流程示意图。

图2显示为本发明的无线接入点负载均衡系统的一实施例的模块示意图。

元件标号说明

1                无线接入点负载均衡系统

11               无线接入点服务器

111              接入终端信息获取模块

112              接入终端关联管理模块

12               无线接入点客户端

121              接入终端信息发送模块

122              接入终端关联处理模块

S1～S4           步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种无线接入点负载均衡方法，该方法应用于无线网络中。在一个实施例中，如图1所示，所述无线接入点负载均衡方法包括：

步骤S1，设定一个VLAN域，所述VLAN域中包括至少二个无线接入点，设定一个所述无线接入点作为一个无线接入点服务器。VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为“虚拟局域网”。虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，它具有以下优点：网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少；可以控制广播活动；可提高网络的安全性。

步骤S2，所述无线接入点服务器在VLAN域内定时广播包，接收所述VLAN域内其他无线接入点的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点周围的无线终端信息。在一个实施例中，所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息。无线接入点周围的无线终端是指所述无线接入点所检测到可以建立连接的无线终端。

步骤S3，无线接入点服务器根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表，并根据负载均衡策略确定无线终端关联信息，所述无线终端与无线接入点的关联关系。在一个实施例中，无线接入点服务器仅确定需要均衡关联的无线终端的无线关联信息。

步骤S4，当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，所述无线接入点服务器发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。在一个实施例中，所述无线接入点负载均衡方法还包括：当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，所述无线接入点服务器通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联的具体实现方式包括在所述VLAN域内广播包括所述无线终端应当关联的无线接入点的所述无线终端的关联信息。在一个实施例中，所述无线接入点负载均衡方法还包括：当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，所述无线接入点服务器通知原来连接的无线接入点确定与所述无线终端的关联。在一个实施例中，所述无线接入点负载均衡方法还包括：当发送所述回复信息的无线接入点在设定时间未收到所述无线接入点服务器发送的无线终端关联信息，则自动建立与所连接的无线终端的关联。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统。在一个实施例中，如图2所示，无线接入点负载均衡系统1包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器11以及至少一个无线接入点客户端12。所述无线接入点服务器11包括接入终端信息获取模块111以及负载均衡关联管理模块112。其中：

接入终端信息获取模块111用于在所述VLAN域内定时广播包，接收所述无线接入点客户端的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点客户端的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点客户端周围的无线终端信息；并根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表。在一个实施例中，所述

负载均衡关联管理模块112与接入终端信息获取模块111相连，用于根据无线终端接入表中的信息以及负载均衡策略确定所述无线终端关联信息，所述无线终端关联信息包括所述无线终端与无线接入点的关联关系；当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并发送所述无线终端关联信息通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。在一个实施例中，当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并发送所述无线终端关联信息通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联的具体实现方式包括在所述VLAN域内广播包括所述无线终端关联信息。

在一个实施例中，所述负载均衡关联管理模块112还用于当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点确定与所述无线终端的关联。在一个实施例中，所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息，负载均衡关联处理模块仅对需要均衡关联的无线终端确定所述无线终端关联信息。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统。在一个实施例中，如图2所示，无线接入点负载均衡系统1包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器11以及至少一个无线接入点客户端12。所述无线接入点客户端12包括接入终端信息发送模块121以及接入终端关联处理模块122。其中：

接入终端信息发送模块121用于在接收到所述无线接入点服务器发送的广播信息时，根据自身的负载状况以及接入的无线终端发送回复信息，所述回复信息包括所述无线接入点客户端的负载状况信息以及所述无线接入点客户端周围的无线终端信息。在一个实施例中，所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息。

接入终端关联处理模块122用于接收所述无线终端关联信息，当所述无线终端关联信息中的无线接入点为所述无线接入点客户端，且所述无线终端需要重新关联时，建立与所述无线终端的关联。可选地，所述接入终端关联处理122模块还用于：将建立关联的无线终端存储到关联信息表中，当收到所述关联信息表中的无线终端发送的关联请求时，直接关联。具体地，所述无线接入点客户端12在建立与所述无线终端的关联后，还将所述关联信息加入到关联信息表中，在后续的处理中，该无线终端可以直接建立与所述无线接入点客户端12的关联，无需无线接入点服务器11进行均衡关联处理。在一个实施例中，所述接入终端关联处理模块122还用于：当所述无线终端关联信息中的无线终端为所述无线接入点客户端已连接的无线终端，且所述无线终端需要重新关联时，去除与所述无线终端的关联。在一个实施例中，去除关联后的无线接入点还将所去除的关联信息加入到内核过滤列表中30秒，即在30秒内阻止该无线终端与该无线接入点的建立关联。在一个实施例中，所述接入终端关联处理模块122还用于当在发送所述回复信息后的设定时间内未收到所述无线接入点服务器发送的无线终端关联信息，则自动建立与所连接的无线终端的关联。

本发明提供一种无线接入点负载均衡系统。在一个实施例中，所述无线接入点负载均衡系统1包括在同一个VLAN域的一个如上所述的无线接入点服务器11以及至少一个如上所述的无线接入点客户端12。

本发明提供一种无线网络，所述无线网络划分成至少一个VLAN域，在所述VLAN域中分别包括如上所述的无线接入点负载均衡系统。在一个实施例中，所述无线网络可以在所述VLAN域关闭或开启如上所述无线接入点负载均衡系统的功能。在一个实施例中，所述无线网络的云平台通过配置一个VLAN域里面的某一个AP作为负载均衡的服务器端(无线接入点服务器)，服务器端通过广播消息来获取同一VLAN里面其他AP(负载均衡客户端，也可称为无接入点客户端)的负载情况和客户端周围STA(无线终端)的情况，建立一张ap_info表单(无线终端接入表)。当有STA(无线终端)上线时，首先在接入的AP中判断是否到达了执行负载均衡的阈值，若没有超过直接关联；若超过则将标识所述STA为需要均衡关联的无线终端)，将AP将所述STA以及AP的标识信息(BSSID区分不同的AP)等作为回复信息发送到服务器，服务器端根据ap_info表查找哪些AP周围存在此STA，并判别那个AP最合适(根据ap_info里面的负载情况判别)，从而建立所述无线终端关联信息，所述无线终端关联信息包括所述无线终端与无线接入点的关联关系，例如STA(无线终端)信息和最合适的AP(无线接入点)的mac地址。无线接入点服务器将所述无线终端关联信息发送给所有周围存在此STA的AP。AP clinet(无线接入点客户端)会将与自己有关的无线终端关联信息保存到自己的access_list(关联信息表)中，并建立所述STA与所述AP的关联。当STA关联其他AP时，AP只要判别access_list中是否有此STA的信息，并判别对应的AP信息是不是自己，是就关联，不是就去除关联，去除关联的STA在30s之内不能再关联此AP。

在一个实施例中，无线网络通过云平台来管理，建立至少一个VLAN，通过VLAN把AP划分为不同的AP组。云平台指定某VLAN域里面的任意一个AP作为负载均衡的服务器(无线接入点服务器，以下简称服务器)，并只对该服务器端进行管理。其他AP(无线接入点客户端，以下简称客户端)。在同一VLAN域里面，只对该服务器端进行管理。管理的工作流程如下：1、云平台启用负载均衡功能，指定服务器AP。2、服务器AP在VLAN中发送定时广播包(一般为30s，一个广播周期)。3、VLAN中的客户端AP收到广播包开启客户端进程，并开启内核STA上线导入到客户端进程，发送周围STA信息和自身的负载情况给服务器AP。4、服务器AP对客户端的广播回复信息进行保存ap_info表。Ap_info[0]是服务器AP自己的，服务器也作为一般的AP可以接收STA的关联，每次进行保存时清空上一次的保存。5、当有STA上线时(通过AP1)，AP1判断是否需要负载均衡(即自身接入设备到达一定的阈值)，未到达直接关联，否则，AP1携带STA的信息和自身的信息(BSSID)到服务器端，服务器端进行判别那个最合适关联(AP2)。6、当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，即AP1＝AP2，那么服务器端直接发送关联信息到AP1。7、当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，即AP1！＝AP2，AP1会把此STA保存的内核过滤列表中30s，不让此STA再次关联自己。AP_AP(除AP1，其他周围有此STA的AP，是一组AP)收到STA加AP2的信息，保存到自己的access_list中，当有STA通过AP_AP中上线时直接判别AP2是不是自己就行了，即客户端AP首先在access_list中查找有没有STA的相关信息，有的话直接可以判别是否可以进行关联。8、云平台可以取消AP服务器，服务关闭服务器进程，关闭内核STA上线导入负载均衡进程的过程。9、客户端在STA上线上报服务器端无回应，则进行关联，并进行计数，当计数到达3时，关闭负载均衡进程，关闭内核STA上线导入负载均衡进程的过程。

综上所述，本发明的技术方案具中AP负载均衡服务器具有可配置性，使得类AC功能可以在任意一个AP上实现，并且可以取消此功能并不造成设备资源的浪费。2、可以采用内核定时器使得去关联的设备在30s(30秒)内不能进行再次关联。3、可以建立关联信息表Acess_list使得一次在服务器端的判别，不需要再次进行判别。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无线接入点负载均衡方法，其特征在于，所述无线接入点负载均衡方法包括：

设定一个VLAN域，所述VLAN域中包括至少二个无线接入点，设定一个所述无线接入点作为一个无线接入点服务器；

所述无线接入点服务器在VLAN域内定时广播包，接收所述VLAN域内其他无线接入点的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点周围的无线终端信息；

无线接入点服务器根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表，并根据负载均衡策略确定无线终端关联信息，所述无线终端与无线接入点的关联关系；

当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，所述无线接入点服务器发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。

2.根据权利要求1所述的无线接入点负载均衡方法，其特征在于：当所述无线终端应当关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点一致时，所述无线接入点服务器通知原来连接的无线接入点确定与所述无线终端的关联。

3.一种无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述无线接入点负载均衡系统包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器以及至少一个无线接入点客户端，所述无线接入点服务器包括接入终端信息获取模块，用于在所述VLAN域内定时广播包，接收所述无线接入点客户端的回复信息，所述回复信息包括发送所述回复信息的无线接入点客户端的负载状况信息以及发送所述回复信息的无线接入点客户端周围的无线终端信息；并根据所述回复信息建立所述VLAN域的无线终端接入表；负载均衡关联管理模块，用于根据无线终端接入表中的信息以及负载均衡策略确定所述无线终端关联信息，所述无线终端关联信息包括所述无线终端与无线接入点的关联关系；当所述无线终端关联的无线接入点与所述无线终端原来连接的无线接入点不一致时，发送所述无线终端关联信息通知原来连接的无线接入点去除与所述无线终端的关联，并发送所述无线终端关联信息通知所述无线终端应当关联的无线接入点建立与所述无线终端的关联。

4.根据权利要求3所述的无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述回复信息中包括所述无线终端是否需要均衡关联的信息，负载均衡关联处理模块仅对需要均衡关联的无线终端确定所述无线终端关联信息。

5.一种无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述无线接入点负载均衡系统包括在同一个VLAN域的一个无线接入点服务器以及至少一个无线接入点客户端，所述无线接入点客户端包括接入终端信息发送模块，用于在接收到所述无线接入点服务器发送的广播信息时，根据自身的负载状况以及接入的无线终端发送回复信息，所述回复信息包括所述无线接入点客户端的负载状况信息以及所述无线接入点客户端周围的无线终端信息；接入终端关联处理模块，用于接收所述无线终端关联信息，当所述无线终端关联信息中的无线接入点为所述无线接入点客户端，且所述无线终端需要重新关联时，建立与所述无线终端的关联。

6.根据权利要求5所述的无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述接入终端关联处理模块还用于：当所述无线终端关联信息中的无线终端为所述无线接入点客户端已连接的无线终端，且所述无线终端需要重新关联时，去除与所述无线终端的关联。

7.根据权利要求5所述的无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述接入终端关联处理模块还用于：当在发送所述回复信息后的设定时间内未收到所述无线接入点服务器发送的无线终端关联信息，则自动建立与所连接的无线终端的关联。

8.一种无线接入点负载均衡系统，其特征在于：所述无线接入点负载均衡系统包括在同一个VLAN域的一个如权利要求3或4所述的无线接入点服务器以及至少一个如权利要求5至7中任一权利要求所述的无线接入点客户端。

9.一种无线网络，其特征在于：所述无线网络划分成至少一个VLAN域，在所述VLAN域中分别包括如权利要求8所述的无线接入点负载均衡系统。

10.根据权利要求9所述的无线网络，其特征在于：在所述VLAN域关闭或开启所述无线接入点负载均衡系统的功能。