CN105430044A - 一种路由器自适应推荐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路由器自适应推荐方法，其步骤如下：路由器的网络状况监测统计模块实时监测统计本身网络通信情况；终端向路由器发送DHCP？Discover广播消息请求路由器IP地址；路由器判断自身的网络负载能力，网络状况监测统计模块判断是否允许同意进入新的终端；如果路由器允许接入新的终端，路由器向终端发送DHCP？Offer报文，否则，不予回应。本发明利用网络状况监测统计模块实时的统计本地的网络负载及通信情况，判断是否向终端发送DHCP？Offer报文，直接降低了终端接入网络时的DHCP数据包个数，使得终端接入的路由器保证服务质量；灵活了地址分配方式，对局域网内的路由器进行了带宽整合，提升了用户体验，易于与现有实际的使用场景进行部署结合。

Description

一种路由器自适应推荐方法
技术领域
本发明涉及路由器连接的技术领域，具体涉及一种路由器自适应推荐方法。
背景技术
当终端进入网络区域时，会以广播的方式发送DHCPDiscover报文，所有的DHCPServer都能够收到DHCPDiscover报文，并会给出响应，向终端发送DHCPOffer报文。而通常情况下，一些DHCPServer本身的负载已经不能够允许其在接受其他的终端进行接入了，但是也需要向终端提供IP地址接入，这就会导致整体的网络接入体验大幅下降。
申请号为200880023734.4的中国发明专利公开了一种配置路由器以寻找最佳DHCP服务器的方法，需要一台网络路由器去判断所有用户的接入请求以及各个DHCP服务器的接入代价，然后建立两者间的映射关系。但是在现实场景中，大多数客户端都是直接同DHCP服务器进行IP地址的请求交互，很少出现一台专用路由器用于建立客户端同DHCP服务器间的关系映射，所以上述专利方案在实际部署当中存在较多问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种路由器自适应推荐方法，针对当前普适的用户接入场景能够支持路由器自适应的进行推荐接入，提升了用户体验。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种路由器自适应推荐方法，其步骤如下：
步骤1：路由器的网络状况监测统计模块实时监测统计本身网络通信情况；
步骤2：终端向路由器发送DHCPDiscover广播消息请求路由器IP地址；
步骤3：路由器判断自身的网络负载能力，网络状况监测统计模块判断是否允许同意进入新的终端；
步骤4：如果路由器允许接入新的终端，则路由器向终端发送DHCPOffer报文，否则，不予回应。
所述网络状况监测统计模块用于监测统计路由器的网络负载情况；网络状况监测统计模块包括监测统计单元和网络负载判断单元；监测统计单元用于实时的监测路由器本身的网络状况并进行统计维护；网络负载判断单元用于判断路由器的负载是否超过阈值。
所述网络状况监测统计模块以LKM的形式动态加载在路由器操作系统中，会伴随操作系统自启动。
所述监测统计单元实时统计路由器的硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延，并将结果保存在路由器的本地。
所述网络负载判断单元中设有路由器接入负载的阈值，根据监测统计单元监测的路由器网络状况，网络负载判断单元判断路由器的负载是否超过阈值，从而判断路由器是否允许接入新的终端。
所述路由器接入负载的阈值为硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延的阈值的一种或几种。
所述是否允许接入新的终端的标示填充在标准DHCP协议的OPTION字段中，通过DHCPOffer报文实现路由器向终端消息的传送。
本发明路由器利用网络状况监测统计模块实时的统计本地的网络负载及通信情况，并在本地进行维护，当一个终端发送DHCPDiscover广播报文请求接入时，收到报文的路由器会首先判断自身的负载情况是否适合进行接入，从而判断是否发送DHCPOffer报文，从而保证了路由器当前网络负载可以承受发送的DHCPOffer报文，直接降低了终端接入网络时的DHCP数据包个数，并且也使得终端接入的路由器都是可以保证服务质量的。本发明灵活了地址分配方式，对局域网内的路由器进行了带宽整合，提升了用户体验，且易于与现有实际的使用场景进行部署结合。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明路由器自适应推荐方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种路由器自适应推荐方法，如图1所示，步骤如下：
步骤1：路由器的网络状况监测统计模块实时监测统计本身网络通信情况。
网络状况监测统计模块用于监测统计路由器的网络负载情况。网络状况监测统计模块包括监测统计单元和网络负载判断单元。监测统计单元用于实时的监测路由器本身的网络状况并进行统计维护。网络负载判断单元用于判断路由器的负载是否超过阈值。网络状况监测统计模块以LKM（LoadableKernelModule）的形式动态加载在路由器操作系统中，会伴随操作系统自启动，不需要改动原始的路由器操作系统，仅仅以LKM的形式动态加入即可进行工作。监测统计单元主要统计路由器的硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延。其中，硬件利用率和吞吐量可以直接通过路由器的API接口直接获取，丢包率通过统计被丢弃的数据包占整个吞吐量的比例值得到，时延通过对数据包的第一个比特进入路由器到最后一个比特从路由器输出的时间间隔做平均值得到，抖动通过统计时延的稳定情况，即变化幅度得到。上述考量值得到后，监测统计单元会存放在路由器本地，并实时进行更新。上述考量值可以以一个普通表格的数据结构进行存放，此处不做要求。网络状况监测统计模块一旦被加载后，就处于一直工作的状态，实时的对经过路由器的数据包进行监测，统计数据量，同时，监测统计单元实时的对路由器的网络状况进行分析，包括丢包率、负载率，并将结果在本地保存。网络负载判断单元中设有路由器接入负载的阈值，根据监测统计单元监测的路由器网络状况，网络负载判断单元判断路由器的负载是否超过阈值，从而判断路由器是否允许接入新的终端。
步骤2：终端向路由器发送DHCPDiscover广播消息请求路由器IP地址。
当终端想要接入路由器时，采用的方式是向所有的DHCP服务器发送DHCPDiscover广播消息请求IP地址，接收到广播消息的所有路由器都会发送响应消息。
步骤3：路由器判断自身的网络负载能力，网络状况监测统计模块判断是否允许同意进入新的终端。
网络负载判断单元中路由器接入负载的阈值可以通过设置硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延的阈值中的一种或几种来实现。比如说路由器可以判断本地的硬件利用率，当超过80%的时候，其已经处于超负荷状态，此时就不应在接受其他终端接入；或者可以判断丢包率，即一段时间内（比如可以设置成10秒一个周期）路由器大量的丢包，也会反应路由器本身的处理能力降低；也可以通过抖动时延，该段时间内传输震荡很厉害，说明路由器的处理能力到达极限了。如果路由器接入的负载小于路由器接入负载的阈值，网络负载判断单元同意新的终端进入；否则，不允许新的负载进入。
步骤4：如果路由器允许接入新的终端，则路由器向终端发送DHCPOffer报文，否则，不予回应。
标准的DHCP协议中提供了OPTION字段，该字段用于扩展DHCP协议，路由器可以根据网络负载判断单元判断的是否允许新的终端接入的标示填充至OPTION字段当中，通过标准的DHCP协议即可将消息发送至终端。本发明所述消息完全遵照标准的DHCP协议，仅仅使用标准DHCP协议消息中的OPTION字段，并未添加额外的消息，因此可以很好地与现有的使用场景进行结合。终端接送DHCPOffer报文后分析消息内容，解析允许新的终端接入标示，若允许，则终端向该路由器发送DHCPRequest报文，利用路由器的信息实现终端与路由器的连接；否则，不作处理。
本发明每台路由器利用网络状况监测统计模块都会实时的统计本地的网络负载及通信情况，并在本地进行维护，当一个终端发送DHCPDiscover广播报文请求接入时，收到报文的路由器会首先判断自身的负载情况是否适合再进行接入，如果已经超过路由器接入负载的阈值，则不发送DHCPOffer报文，不实现终端与该路由器的连接。
本发明完全针对当前普适的用户接入场景，即终端进入一个区域后，直接同DHCP服务器建立地址请求关系，仅仅需要在路由器侧进行判断，即考量路由器自身当前通信状况是否可以再接入其他终端，如果可以满足，则回复终端的接入请求，否则不予相应。本发明整个过程对用户来说完全透明，且实际部署中完全遵循现有的场景架构，仅仅需要在路由器侧以LKM的形式动态加载内核模块进行分析判断即可，灵活了地址分配方式，对局域网内的路由器进行了带宽整合，提升了用户体验，且易于与现有实际的使用场景进行部署结合。
实施实例：
如图2所示，路由器A和路由器B分别利用网络状况监测统计模块实时的统计本地的网络负载及通信情况；终端Client向路由器广播DHCPDiscover报文请求IP地址，路由器A和路由器B都收到了请求报文，并通过网络负载判断单元分别与路由器接入负载的阈值进行比较，判断路由器是否还能接受接入请求，路由器A判断已经超出了阈值，则不予以回应，路由器B判断还能继续接受接入请求，则向终端发送DHCPOffer报文，终端通过广播DHCPRequest报文，实现与路由器B的连接。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种路由器自适应推荐方法，其特征在于，其步骤如下：
步骤1：路由器的网络状况监测统计模块实时监测统计本身网络通信情况；
步骤2：终端向路由器发送DHCPDiscover广播消息请求路由器IP地址；
步骤3：路由器判断自身的网络负载能力，网络状况监测统计模块判断是否允许同意进入新的终端；
步骤4：如果路由器允许接入新的终端，则路由器向终端发送DHCPOffer报文，否则，不予回应。
2.根据权利要求1所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述网络状况监测统计模块用于监测统计路由器的网络负载情况；网络状况监测统计模块包括监测统计单元和网络负载判断单元；监测统计单元用于实时的监测路由器本身的网络状况并进行统计维护；网络负载判断单元用于判断路由器的负载是否超过阈值。
3.根据权利要求2所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述网络状况监测统计模块以LKM的形式动态加载在路由器操作系统中，会伴随操作系统自启动。
4.根据权利要求2所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述监测统计单元实时统计路由器的硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延，并将结果保存在路由器的本地。
5.根据权利要求2所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述网络负载判断单元中设有路由器接入负载的阈值，根据监测统计单元监测的路由器网络状况，网络负载判断单元判断路由器的负载是否超过阈值，从而判断路由器是否允许接入新的终端。
6.根据权利要求5所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述路由器接入负载的阈值为硬件利用率、丢包率、吞吐量、抖动时延的阈值的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的路由器自适应推荐方法，其特征在于，所述是否允许接入新的终端的标示填充在标准DHCP协议的OPTION字段中，通过DHCPOffer报文实现路由器向终端消息的传送。
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