CN107484206A - 一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法，包括：与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；接收发送给所述AP的数据报文；选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。同时本发明实施例还提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的装置，本发明实施例的有益效果在于：有效提高无线AP的出口带宽，解决了部署无线局域网时，以太网端口转发带宽受限的问题。

Description

一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法和装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其是一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法和装置。

背景技术

CAPWAP(Control And Provisioning of Wireless Access Points ProtocolSpecification)隧道用于AP(Access Point无线接入点)和AC(Access Controller 无线接入控制器)之间通信交互，分为控制隧道和数据隧道。控制通道用于管理AP，数据通道用于转发无线终端的数据，转发包括以下两种方式：

一、集中转发

无线终端发出来的所有报文都由AP封装成CAPWAP报文后，传输到AC 解封装后进行转发。而发给无线终端的所有报文，均通过AC封装成CAPWAP 报文后，传输到AP上解封装，再转发给无线终端。

具体如下：当无线终端STA和AP建立关联后，无线终端访问网络时，由网络端发送给STA的数据将首先到达AC，AC将在数据报文的前面加上 CAPWAP头部、UDP头部、IP头部、以太网头部，这个过程称为封装数据，封装后的数据通过IP网络传输到AP，AP再将以太网头部、IP头部、UDP头部、CAPWAP头部去掉，这个过程称为解封装，解封装之后再将报文转发给无线终端。

无论是AP还是AC，将报文封装后，报文头部的IP将是AP和AC使用的IP地址，而不是STA的。其中下行报文(发给无线终端STA的报文称为下行报文，无线终端STA发出来的报文称为上行报文)的IP头部包含的源IP是 AC的IP，源端口是CAWAP协议规定5247，目的IP是AP的IP，目的端口是指定的某个端口，一般是任意端口。

二、本地转发

无线终端STA的报文由AP直接进行转发，不再进行CAPWAP封装到AC 解封装再转发。此时AC仍然通过控制通道管理AP。

聚合口是将多个端口聚合在一起形成1个聚合口，以实现负荷在各成员端口中的分担，提高链路带宽，同时也提供了更高的链路可靠性。

可以在聚合口上进行配置，使流量按照不同的算法在这些端口上自动进行负载均衡，算法可以根据报文的源MAC(Media Access Control，简称MAC) 地址、目的MAC地址、源IP(Internet Protocol，简称IP)地址、目的IP地址、源端口、目的端口，或者这些字段的组合。

图1为无线网络部署的一个示例。无线网络中部署有大量的AP，和一个或者多个AC，AP与AC建立CAPWAP隧道，AP的配置是从AC上获取的，通过AC可以统一管理整个网络中的所有AP。

目前大部分AP都使用双射频无线接入，一个以太网端口，提供千兆的传输速率；而随着802.11ac的部署，单个以太网端口将不够用，双千兆以太网端口将越来越多。如图2所示，AP的两个千兆以太网端口配置成聚合口，与上联交换机(如图2中的接入交换机)相连，上联交换机的端口同样配置成聚合口，以提高链路带宽，流量将在两个千兆以太网端口间负载均衡。

然而接入交换机转发的数据是AC与AP之间交互的数据，接入交换机不能识别数据是否CAPWAP报文，获取不到报文的内层报文(内层报文也就是无线终端的数据报文)信息，不能根据报文的内层信息进行负载均衡，而对于单个AP而言，其CAPWAP报文包含的源MAC、目的MAC、源IP、目的IP、源端口、目的端口都是一样的，所以对于发给AP的报文，接入交换机采用当前的负载均衡算法，都只会使用其中一条链路，而另一条链路的流量几乎为0，起不到提高带宽的作用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，包括：

与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

接收发送给所述AP的数据报文；

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

可选的，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

可选的，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行CAPWAP封装。

可选的，所述根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

本发明实施例还提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的装置，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，包括：

隧道链路建立模块，用于与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

接收模块，用于接收发送给所述AP的数据报文；

封装模块，用于选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，所述封装模块，具体用于：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP 上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，所述封装模块，具体用于：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，所述封装模块，具体用于：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行 CAPWAP封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，所述封装模块，具体用于：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

本发明实施例的有益效果在于：有效提高无线AP的出口带宽，解决了部署无线局域网时，以太网端口转发带宽受限的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的一种无线网络部署示意图；

图2为本发明实施例的一种方法流程图；

图3为本发明实施例的一种方法流程图；

图4为本发明实施例的一种方法流程图；

图5为本发明实施例的一种方法流程图；

图6为本发明实施例的一种方法流程图；

图7为本发明实施例的一种装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明第一实施例提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，如图2所示，包括：

S101，与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

S103，接收发送给所述AP的数据报文；

S105，选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第一实施例中，AP与AC之间可以建立两条隧道链路，当然，在其他实施例中不限于两条，接入交换机与AP之间通过两个物理端口建立聚合链路，两条隧道链路采用的逻辑端口不一样，例如AP使用逻辑端口10000和10001分别和AC的5247端口建立隧道链路。AC在封装报文时，根据封装前的报文特征选用不同逻辑端口进行封装，例如把一个逻辑端口看成一条链路，接入交换机收到封装报文时，使用聚合口的流量负载均衡算法根据对应的逻辑端口号来决策使用哪一条聚合链路将封装报文转发给AP。其中，AP 的上连交换机(即接入交换机)上，开启负载均衡，负载均衡算法使用的参数包含目的逻辑端口号，负载均衡算法可以为哈希算法。

AC发给AP的数据报文，在进行CAPWAP封装时，根据数据报文的报文头字段信息，选择不同逻辑目的端口的端口号进行报文封装，在接入交换机上根据封装报文的逻辑目的端口的端口号又将数据报文在聚合口的两个物理端口间做负载均衡，从而实现AC通过隧道传输给AP的数据报文在AP的两个以太网物理端口间负载均衡。

对于AP发给AC的报文，与AC发送给AP的下行报文类似，在封装时，根据数据报文信息选择不同的逻辑端口号封装，在发送时，根据不同的物理端口，选择不同的聚合链路进行传输，达到AP发出去的数据报文，在两条链路上进行负载均衡。

本发明实施例中，通过增加隧道数量，建立多条隧道来达到接入交换机在不同聚合口链路上实现负载均衡的效果。

可选的，在本发明第一实施例的基础上，本发明第二实施例如图3所示，步骤S105具体包括：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP 上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第一实施例的基础上，本发明第三实施例如图4所示，步骤S105具体包括：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第一实施例的基础上，本发明第四实施例如图5所示，步骤S105具体包括：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行 CAPWAP封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第二实施例的基础上，本发明第五实施例如图6所示，步骤S105具体包括：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

本发明第六实施例还提供一种在无线局域网中实现链路负载均衡的装置，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，如图7所示，包括：

隧道链路建立模块201，用于与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

接收模块203，用于接收发送给所述AP的数据报文；

封装模块205，用于选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第六实施例的基础上，本发明第七实施例中，所述封装模块205，具体用于：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP 上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第六实施例的基础上，本发明第八实施例中，所述封装模块205，具体用于：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第六实施例的基础上，本发明第九实施例中，所述封装模块205，具体用于：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行 CAPWAP封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

可选的，在本发明第七实施例的基础上，本发明第十实施例中，所述封装模块205，具体用于：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

本发明实施例的有益效果在于：有效提高无线AP的出口带宽，解决了部署无线局域网时，以太网端口转发带宽受限的问题。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种在无线局域网中实现链路负载均衡的方法，其特征在于，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，包括：

与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

接收发送给所述AP的数据报文；

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

4.根据权利要求1任一所述的方法，其特征在于，所述选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行CAPWAP封装。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装的步骤具体包括：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装。

6.一种在无线局域网中实现链路负载均衡的装置，其特征在于，应用于无线控制器AC中，所述AC与无线接入点AP之间通过接入交换机进行连接，所述接入交换机与所述无线接入点AP上的至少两个物理端口之间建立聚合链路，包括：

隧道链路建立模块，用于与所述无线接入点AP上的至少两个逻辑端口分别建立n条隧道链路，建立所述至少两个逻辑端口各自的端口号与对应的隧道链路的一一对应关系，其中n的数量大于等于所述无线接入点AP上物理端口的数量；

接收模块，用于接收发送给所述AP的数据报文；

封装模块，用于选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述封装模块，具体用于：

根据所述数据报文的特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述封装模块，具体用于：

随机选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述封装模块，具体用于：

选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行CAPWAP封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述封装模块，具体用于：

根据所述数据报文的报文头中的字段信息确定所述数据报文的特征，根据所述特征选择所述至少两个逻辑端口之一端口的第一端口号对所述数据报文进行封装，以便于所述AC与所述AP之间的接入交换机根据所述第一端口号对所述数据报文在所述聚合链路中的所述无线接入点AP上的至少两个物理端口进行负载均衡。