CN107547616A - Ap负载均衡方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及通信领域，包括AP负载均衡方法和装置。该方法应用于AC池中的中心AC，该方法包括：接收来自待上线AP的发现请求报文；基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给待上线AP的本地AC，预分配记录用于记录中心AC将候选的本地AC分配给AP的历史信息，候选的AC是AC池中至少一个本地AC中的部分或全部；发送发现响应报文至待上线AP，发现响应报文包含被预分配给待上线AP的本地AC的地址。将中心AC以往给AP预分配本地AC的历史纳入考虑，有利于进一步改善网络的负载均衡性能，特别地，根据本公开，即便在批量AP集中上线的情况下，仍能确保各个本地AC的负载相对均衡。

Description

AP负载均衡方法和装置

技术领域

本公开涉及通信领域，尤其涉及AP负载均衡方法和装置。

背景技术

目前在部分现网中，引入接入控制器(Access Controller，AC)池组网模式。这种组网模式一般用于云AC方式。这种模式下，中心AC(Central AC)和本地AC(Local AC)组成AC池，其可以自动为接入点(Access Point，AP)分配一个本地AC作为工作AC，而不需对AP进行额外配置，从而减小本地用户的维护和管理工作。如无特别说明，AP通常指瘦AP。

图1示出了在AC池组网模式下AP上线过程的示意图。上线过程中，按照CAPWAP(无线接入点的控制和配置协议Control And Provisioning of WirelessAccess PointsProtocol Specification的简称)协议，待上线AP(通常为瘦AP)根据孵化配置或者出场配置首先向中心AC发起发现请求(DiscoveryRequest)报文，参见102。由于当前配置模式为AC池组网模式，所以中心AC在收到Discovery Request报文后，自动将某个本地AC预分配给该待上线AP，并根据CAPWAP协议，将预分配的本地AC的地址填充在发现响应(DiscoveryResponse)报文中以应答待上线AP，参见104。待上线AP可能不仅收到来自中心AC的Discovery Response报文，还可能收到来自其他AC(例如，该AC池中的本地AC)的DiscoveryResponse报文，待上线AP可以基于收到的多个Discovery Response报文(例如，基于Discovery Response报文中的Control IPv4/IPv6Address字段)来选择期望关联的本地AC，然后向选中的本地AC(图1中示出为本地AC_1)发送关联请求(Join Request)报文，参见106。接收到Join Request报文的本地AC_1向中心AC上报已收到来自该待上线AP的JoinRequest报文，中心AC可给本地AC_1的当前负载加1，参见108。

为尽可能确保负载均衡，相关技术中，在上述104中，中心AC在返回DiscoveryResponse报文时，在满足其他优先级更高的条件(例如，特定本地AC已被指定分配给发起Discovery Request报文的AP等)前提下，将负载最轻的本地AC预分配给发起DiscoveryRequest报文的AP。

负载均衡是影响网络性能的重要因素，我们希望能够从各方面不断对其进行优化。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种优化上述过程以进一步改善负载均衡性能的方法，本公开还提出了相应的装置。

根据本公开的一方面，提供了一种AP负载均衡方法，所述方法应用于AC池中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成，所述方法包括：接收来自待上线AP的发现请求报文；基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部；响应于所述发现请求报文，发送发现响应报文至所述待上线AP，所述发现响应报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

根据本公开的另一方面，提供了一种AP负载均衡装置，所述装置应用于AC池中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成，所述装置包括：接收单元，用于接收来自待上线AP的发现请求报文；预分配单元，用于基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部；发送单元，用于响应于所述发现请求报文，发送发现响应报文至所述待上线AP，所述发现响应报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

在相关技术中，中心AC给AP预分配本地AC时，主要考虑当前各个本地AC的负载情况。发明人经过深入研究后发现，从中心AC给待上线的AP预分配某本地AC到中心AC基于该AP更新某本地AC(可能和预分配的相同或不同)的负载量之间存在一定时间差，由于这期间的中心AC的预分配情况没有及时体现在中心AC所记录的各个本地AC的当前负载上，导致中心AC基于当前负载而选择的预分配对象很可能是不合理的，特别在批量AP集中上线的情况下，可能导致严重的预分配错误，例如，一种典型的错误结果是某个本地AC上存在明显高于其他本地AC的负载。根据本公开的各个方面，在基于负载均衡进行预分配时，通过将中心AC以往给AP预分配本地AC的情况纳入考虑，有利于进一步改善网络的负载均衡性能。特别地，根据本公开，即便在批量AP集中上线的情况下，仍能尽可能确保各个本地AC的负载相对均衡。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出了在AC池组网模式下AP上线过程的示意图。

图2示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP负载均衡方法的流程图。

图3示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP上线过程的示例性信令示意图。

图4示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP负载均衡装置的结构框图。

图5示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP负载均衡装置的结构框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图2示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP负载均衡方法的流程图。所述方法应用于中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成。如图2所示，该方法包括：

步骤202，接收来自待上线AP的发现请求(Discovery Request)报文；

步骤204，基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部；

步骤206，响应于所述发现请求(Discovery Request)报文，发送发现响应(Discovery Response)报文至所述待上线AP，所述发现响应(DiscoveryResponse)报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

本实施例中，将中心AC以往给AP预分配本地AC的历史纳入考虑，有利于进一步改善网络的负载均衡性能，特别地，应用上述方法，即便在批量AP集中上线的情况下，仍能确保各个本地AC的负载相对均衡。此处，候选的本地AC可以是AC池中有资格被分配给所述待上线AP的本地AC的集合。本领域技术人员可根据需要(例如，采用不同过滤原则)来确定将哪些本地AC作为候选的本地AC，下文给出的实现方式示例中，也给出了一些关于选择候选的本地AC的示例。

在一种可能的实现方式中，所述预分配记录包括针对所述候选的本地AC中每一者的记录项，所述记录项用于记录在当前记录周期内被所述中心AC将该本地AC预分配给的AP的数量。例如，设候选的本地AC为AC_1、AC_2和AC_3，在当前记录周期内，中心AC共收到来自AP_1～AP_8共8个AP的Discovery Request报文，并将AC_1预分配给AP_1、AP_4和AP_7，将AC_2预分配给AP_2、AP_5和AP_8，以及将AC_3预分配给AP_3和AP_6，则此时，针对AC_1和AC_2的记录项中记录的数量为3，针对AC_3的记录项中记录的数量为2。本领域技术人员可以理解的是，在当前记录周期结束时，这些记录项中记录的数量可以被清零。

在本实现方式中，上述步骤202可以包括：在所述候选的本地AC中，可以确定在当前记录周期内被所述中心AC将本地AC预分配给的AP的数量最少的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。例如，继续以上述示例为例，当在当前记录周期内，接收到一个待上线的AP的Discovery Request报文，中心AC可以查询预分配记录，得知针对AC_1和AC_2的记录项中记录的数量为3，针对AC_3的记录项中记录的数量为2，此时针对AC_3的记录项中记录的数量最少，则中心AC可将AC_3预分配给该待上线的AP。

记录周期的时间长度是否合理，在一定程度上影响了预分配记录的可信度。发明人经过对多种组网拓扑结构的深入研究和评测，发现可以基于所述中心AC从指定AP接收到发现请求(Discovery Request)报文至所述中心AC从第一指定本地AC接收到指定AP关联告知报文间的最长可能时间间隔来确定一个记录周期的时间长度。该指定AP关联告知报文可以用于告知所述第一指定本地AC已收到来自所述指定AP的关联请求(Join Request)报文。例如，所确定的记录周期的时间长度可略小于该最长可能时间间隔。经对大量AC池组网环境进行验验证，基于上述最长可能时间间隔来确定记录周期的时间长度(例如，略小于该最长可能时间间隔)有利于进一步提高批量AP集中上线情况下的负载均衡。

本领域技术人员应该理解的是，该最长可能时间间隔与组网的拓扑结构、设备类型等有关。例如，报文的网络传输时间可能不同；例如不同类型的AP设备在上线过程中允许发起的Discovery Request报文的数目可能不同(例如，一次或两次)；例如，不同类型的AP设备发起Discovery Request报文的时间间隔不同，等等。这些因素都会影响该最长可能时间间隔。

本领域技术人员可以理解的是，如果指定AP被配置为允许发起多次(例如两次，即可以发起一次，也可以发起两次)Discovery Request报文，则本实现方式中的最长可能时间间隔是基于其发起所允许发起的最多次(例如两次)Discover Request报文的情况得到的。换言之，指定AP在上线过程中发起允许发起的最多次(例如两次)Discover Request报文，则可基于中心AC从接收到该指定AP发起的第一次Discover Request报文至接收到指定AP关联告知报文间的最长可能时间间隔来确定记录周期的长度。原因在于，发起DiscoveryRequest报文的次数越多，这一过程耗费的时间就越长，以便于得到该“最长可能”的时间间隔。

可基于使得该时间间隔最长的原则(即最长可能时间间隔原则)来选择上述指定AP和第一指定本地AC，例如，相比于被配置为在上线过程中仅允许发起一次DiscoveryRequest报文的AP设备，更偏向于选择被配置为允许发起多次(例如两次)DiscoveryRequest报文的AP设备作为指定AP。此处的指定AP和第一指定本地AC是本领域技术人员基于得到“最长可能时间间隔”的目的来确定的，而本领域技术可采用任何适用的技术手段来基于该原则确定该指定AP和第一指定本地AC，本公开对此不作限制。

在上述实现方式中，所述候选的本地AC可以是所述至少一个本地AC中的部分，其中，所述候选的本地AC可以是所述至少一个本地AC中当前所负载的AP数量最少的本地AC。例如，设当前AC池除中心AC外还包括AC_1～AC_5共5个本地AC，其中，AC_1、AC_2和AC_3当前负载的AP数量均为10个，AC_4当前负载的AP数量为15个，AC_5当前负载的AP数量为12个，则可确定AC_1、AC_2和AC_3为候选的本地AC。本领域技术人员可以理解的是，此处本地AC当前所负载的AP数量是在该中心AC中所记录的本地AC当前所负载的AP数量。

图3示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP上线过程的示例性信令示意图。

如图3所示，首先，在步骤302，在当前记录周期开始时，中心AC开启循环计时器开始计时。此时，中心AC中的预分配记录中，针对AC池中各个本地AC的记录项所记录的中心AC将其预分配给的AP的数量均为零。

在当前记录周期内，中心AC接收到来自待上线AP的Discovery Request报文，参见步骤304。

在步骤306，在满足其他优先级更高的条件(例如，特定本地AC已被指定分配给该AP等)的情况下，中心AC可先比较各个本地AC的当前负载记录以选择负载最少的本地AC作为候选的本地AC，再进一步比较候选的本地AC的预分配记录，确定其记录项所记录的将其预分配给的AP的数量最少的本地AC为预分配给该AP的本地AC。同时，更新预分配记录。

在步骤308，中心AC向该AP返回Discovery Response报文，该报文中包含被预分配给该AP的本地AC的地址。

接收到Discovery Response报文后，该AP可基于自己的选择原则选择期望关联的本地AC，在步骤310，该AP可向期望关联的本地AC发送Join Request报文。如上所述，该待上线AP选择的本地AC可能是中心AC预分配给该待上线AP的本地AC，也可能不是中心AC预分配给该待上线AP的本地AC。本公开对此不作限制。

在步骤312，接收到来自该待上线AP的Join Request报文的本地AC向中心AC上报报文，以告知中心AC该本地AC已收到来自该待上线AP的JoinRequest报文。

在步骤314，中心AC可更新本地AC的当前负载记录。

在步骤316，循环计时器到达设定的时间，当前记录周期结束。此时，循环计时器可以重新开始计时并可以初始化针对各个本地AC的记录项，即将记录项清零。

需要注意的是，在图3中，将步骤316呈现在步骤314之后，并非用于限定步骤316位于步骤314之后。本领域技术人员可以理解的是，步骤316与步骤304、306、308、310、312、314间无确定的时间顺序关系。针对任意一个AP，步骤316可以在与该AP相关的步骤304、306、308、310、312、314期间任意时刻发生，这并不影响与该AP相关的步骤304、306、308、310、312、314的发生，只影响在步骤306期间所查询的预分配记录的记录项中记录的数量值。

在一种可能的实现方式中，所述方法还可以包括给所述候选的本地AC排序，所述候选的本地AC可以是所述至少一个本地AC中的全部。所述预分配记录可以包括指示第二指定本地AC的信息，所述第二指定本地AC是所述候选的本地AC中最近一次被所述中心AC预分配给AP的本地AC。在这种情况下，在图2的步骤202可以包括：在所述候选的本地AC中，可以确定当前所负载的AP数量与所述第二指定本地AC当前所负载的AP数量间的差小于阈值、排序位于所述第二指定本地AC之后并且排序最接近于所述第二指定本地AC的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。

例如，设AC池中包括经排序后的本地AC_1、AC_2、AC_3、AC_4、AC_5，上述阈值为2，并且中心AC在最近一次预分配时将AC_2预分配给了相应AP。则当收到当前待上线AP的Discovery Request报文时，中心AC可查询AC_2和排序紧随在AC_2之后的AC_3的当前所负载的AP数量。若AC_2当前所负载的AP数量为2，AC_3当前所负载的AP数量为3，二者间的差为1，小于阈值2，则可将AC_3预分配给该当前待上线AP。若AC_2当前所负载的AP数量为2，AC_3当前所负载的AP数量为1，二者间的差为-1，小于阈值2，同样可将AC_3预分配给该当前待上线AP。若AC_2当前所负载的AP数量为2，AC_3当前所负载的AP数量为5，二者间的差为3，大于阈值2，则可继续查询在排序中紧随AC_3之后的AC_4当前所负载的AP数量，如果AC_4当前所负载的AP数量为2，其与AC_2当前所负载的AP数量间的差为0，小于阈值，则可将AC_4预分配给该当前待上线AP，以此类推。

本领域技术人员可根据需要按任何适用的规则对候选的AC进行排序，本公开对此不作限制。

图4示出了根据本公开的一个示例性实施例的AP负载均衡装置400的结构框图。装置400可以应用于AC池中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成。在如图所示的实施例中，装置400包括接收单元402、预分配单元404和发送单元406。接收单元402用于接收来自待上线AP的发现请求报文。预分配单元404用于基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部。发送单元406用于响应于所述发现请求报文发送发现响应报文至所述待上线AP，所述发现响应报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

在一种可能的实现方式中，所述预分配记录可以包括针对所述候选的本地AC中每一者的记录项，所述记录项可以用于记录在当前记录周期内被所述中心AC将该本地AC预分配给的AP的数量。在这种情况下，预分配单元404，具体用于：在所述候选的本地AC中，确定在当前记录周期内被所述中心AC将本地AC预分配给的AP的数量最少的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。

在本实现方式的一个示例中，所述记录周期的时间长度可以是基于所述中心AC从指定AP接收到发现请求报文至所述中心AC从第一指定本地AC接收到指定AP关联告知报文间的最长可能时间间隔来确定的，所述指定AP关联告知报文可以用于告知所述第一指定本地AC已收到来自所述指定AP的关联请求报文。

在本实现方式的一个示例中，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中的部分，其中，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中当前所负载的AP数量最少的本地AC。

在一种可能的实现方式中，装置400还可以包括排序单元(未示出)，其可用于给所述候选的本地AC排序，所述候选的本地AC可以是所述至少一个本地AC中的全部。所述预分配记录可以包括指示第二指定本地AC的信息，所述第二指定本地AC可以是所述候选的本地AC中最近一次被所述中心AC预分配给AP的本地AC。在这种情况下，预分配单元，具体用于：在所述候选的本地AC中，可以确定当前所负载的AP数量与所述第二指定本地AC当前所负载的AP数量间的差小于阈值、排序位于所述第二指定本地AC之后并且排序最接近于所述第二指定本地AC的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC

图5是根据一示例性实施例示出的一种用于AP负载均衡装置500的框图。参照图5，该装置500可包括处理器501、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质502。处理器501与机器可读存储介质502可经由系统总线503通信。并且，处理器501通过读取机器可读存储介质502中与AP负载均衡逻辑对应的机器可执行指令以执行上文所述的AP负载均衡方法。

本文中提到的机器可读存储介质502可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种AP负载均衡方法，其特征在于，所述方法应用于AC池中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成，所述方法包括：

接收来自待上线AP的发现请求报文；

基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部；

响应于所述发现请求报文，发送发现响应报文至所述待上线AP，所述发现响应报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预分配记录包括针对所述候选的本地AC中每一者的记录项，所述记录项用于记录在当前记录周期内被所述中心AC将该本地AC预分配给的AP的数量：

基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，包括：

在所述候选的本地AC中，确定在当前记录周期内被所述中心AC将本地AC预分配给的AP的数量最少的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述记录周期的时间长度是基于所述中心AC从指定AP接收到发现请求报文至所述中心AC从第一指定本地AC接收到指定AP关联告知报文间的最长可能时间间隔来确定的，所述指定AP关联告知报文用于告知所述第一指定本地AC已收到来自所述指定AP的关联请求报文。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中的部分，其中，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中当前所负载的AP数量最少的本地AC。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

给所述候选的本地AC排序，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中的全部；

其中，

所述预分配记录包括指示第二指定本地AC的信息，所述第二指定本地AC是所述候选的本地AC中最近一次被所述中心AC预分配给AP的本地AC；

基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，包括：

在所述候选的本地AC中，确定当前所负载的AP数量与所述第二指定本地AC当前所负载的AP数量间的差小于阈值、排序位于所述第二指定本地AC之后并且排序最接近于所述第二指定本地AC的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。

6.一种AP负载均衡装置，其特征在于，所述装置应用于AC池中的中心AC，所述AC池由所述中心AC和至少一个本地AC组成，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自待上线AP的发现请求报文；

预分配单元，用于基于预分配记录从候选的本地AC中确定预分配给所述待上线AP的本地AC，所述预分配记录用于记录所述中心AC将所述候选的本地AC预分配给AP的历史信息，所述候选的AC是所述至少一个本地AC中的部分或全部；

发送单元，用于响应于所述发现请求报文，发送发现响应报文至所述待上线AP，所述发现响应报文包含被预分配给所述待上线AP的所述本地AC的地址。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述预分配记录包括针对所述候选的本地AC中每一者的记录项，所述记录项用于记录在当前记录周期内被所述中心AC将该本地AC预分配给的AP的数量：

所述预分配单元，具体用于：

在所述候选的本地AC中，确定在当前记录周期内被所述中心AC将本地AC预分配给的AP的数量最少的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述记录周期的时间长度是基于所述中心AC从指定AP接收到发现请求报文至所述中心AC从第一指定本地AC接收到指定AP关联告知报文间的最长可能时间间隔来确定的，所述指定AP关联告知报文用于告知所述第一指定本地AC已收到来自所述指定AP的关联请求报文。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中的部分，其中，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中当前所负载的AP数量最少的本地AC。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

排序单元，给所述候选的本地AC排序，所述候选的本地AC是所述至少一个本地AC中的全部；

其中，

所述预分配记录包括指示第二指定本地AC的信息，所述第二指定本地AC是所述候选的本地AC中最近一次被所述中心AC预分配给AP的本地AC；

所述预分配单元，具体用于：

在所述候选的本地AC中，确定当前所负载的AP数量与所述第二指定本地AC当前所负载的AP数量间的差小于阈值、排序位于所述第二指定本地AC之后并且排序最接近于所述第二指定本地AC的本地AC为所述预分配给所述待上线AP的本地AC。