CN111935780A - 一种无线网格网络中流量负载分担的方法、网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线网格网络中流量负载分担的方法，所述无线网格网络Mesh中包括两个以上接入外网的网格入口接入节点MPP，其中，一MPP节点为MPP管理节点，该方法包括，在任一MPP节点，接收以该MPP为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定。本申请提高了各个MPP节点负载的均衡性，实现了多出口的Mesh网络的负载分担，从而提高Mesh网络与外网之间的传输效率。

Description

一种无线网格网络中流量负载分担的方法、网络系统

技术领域

本发明涉及无线网格网络Mesh领域，特别地，涉及一种无线网格网络中流量负载分担的方法。

背景技术

Mesh网络，即“无线网格网络”，是一种“多跳(multi-hop)”网络，由ad-hoc网络发展而来。ad-hoc网络中的每一个节点都是移动的，并且能以任意方式动态地保持与其它节点的连接。在网络演进的过程中，无线网络是一个不可缺的技术，无线Mesh能够与其它网络协同通信，形成一个动态的可不断扩展的网络架构，并且在任意的两个设备之间均可保持无线互联。

参见图1所示，图1为现有的Mesh组网的一种示意图。网络中包括有Mesh入口节点(MPP，Mesh Portal Point)、Mesh节点(MP,Mesh Point)、以及支持AP功能的Mesh接入MAP节点(MAP，Mesh Access Point)，其中，MPP节点是传统AP(AP，无线访问节点)的扩展，它的一端通过有线或无线方式接入AP从而连入因特网，是连接无线Mesh网络和非Mesh网络的接入点，也是整个Mesh网络的控制节点；MP节点支持自动拓扑、路由的自动发现、数据包的转发等功能，用于在Mesh网络中连接MPP节点与MAP节点、以及各个MP节点；MAP节点用于与终端(station)连接。

现有的Mesh网络中，通常通过一个MPP节点接入到外网，这导致MPP节点上的流量负载很大，从而影响数据的传输效率。

发明内容

本发明提供了一种无线网格网络中流量负载分担的方法，以提高Mesh网络与外网之间的传输效率。

本发明提供的一种无线网格网络中流量负载分担的方法，所述无线网格网络Mesh中包括两个以上接入外网的网格入口接入节点MPP，其中，一MPP节点为MPP管理节点，该方法包括，

在任一MPP节点，

接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定。

较佳地，该方法进一步包括，

任一MPP节点接入Mesh网络时，发送DHCP探测，

判断Mesh网络中是否有DHCP服务器，

如果有，则将该节点的节点信息通过私有报文发送给当前管理节点，使得当前管理节点根据各个MPP节点信息中的网络指标进行排序，以将各个MPP节点信息以及排序结果发送给所有MPP节点和MAP节点，

否则，该节点开启其DHCP服务器功能并成为所述第一管理节点，为网络中所有接入点MP节点、MAP节点、以及终端分配IP地址，为终端分配MPP节点；

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点接收来自任一MPP节点的私有报文，获得该MPP节点的地址信息时，触发所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定；

所述地址信息包括MPP节点的IP地址和MAC地址。

较佳地，所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点按照第一选取策略，为接入Mesh网络中的终端分配MPP节点；

或者，

MPP管理节点接收来自终端的动态主机配置协议请求，该请求中携带有终端所选择的MPP节点，响应于所述获取动态主机配置协议请求，将终端所选择的MPP节点信息发送给终端。

较佳地，所述目的地址由管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点按照第二选取策略，为其所接收的以MPP管理节点为第一目的地址的数据流分配所述目的地址。

较佳地，所述目的地址由管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点分配包括，

MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给Mesh网络中支持AP功能的网格接入节点MAP，以使得MAP节点为其所接收的各个数据流分别确定MPP节点。

较佳地，所述第一选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有的MPP节点的地址中选取；

指定某一个终端使用某一个MPP节点；

指定从某一个MAP节点接入的终端使用某一个MPP节点；

所述MPP管理节点按照第一选取策略，为接入Mesh网络中的终端分配MPP节点包括，

MPP管理节点按照第一选取策略，为终端分别分配MPP节点，将所分配MPP节点的地址信息通过Mesh网络分别传输给终端；

所述MPP管理节点与接入Mesh网络中的终端交互，以使得终端选择MPP节点，包括，

MPP管理节点通过Mesh网络分别向各个终端发送用于终端指定MPP节点的第一消息，该消息携带有当前所有MPP节点的地址信息，

分别接收各个终端响应于第一消息所选择的MPP节点；

所述接收以该MPP为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带MPP节点地址信息和该终端IP地址，通过MAP节点发送至网格接入点MP节点，由MP节点根据MPP节点地址信息进行路由发现计算，确定以MPP节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP节点接收以该MPP节点为目的地址的数据流。

较佳地，所述第二选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有的MPP节点中选取，

根据各个MPP节点承担的流量百分比选取，

根据终端指定MPP节点，

根据数据流所来源的MAP节点指定MPP节点；

所述MPP管理节点按照第二选取策略，为其所接收的以MPP管理节点为第一目的地址的数据流分配所述目的地址，包括，

MPP管理节点接收来自终端的数据流，该数据流携带有终端IP地址、以及第一目的地址，其中，第一目的地址为MPP管理节点的地址信息；

根据终端IP地址，查询是否曾经为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾经分配的MPP节点，否则，按照第二选取策略，为该终端从所有MPP节点中选择一个MPP节点，并记录该终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

记录每个对应关系查询或创建的时间信息；

根据所记录的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除；

所述接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带第一目标地址和该终端IP地址，通过MAP节点发送至网格接入点MP节点，由MP节点根据第一目标地址信息进行路由发现计算，确定以MPP管理节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP管理节点接收以该MPP管理节点为第一目的地址的数据流，

MPP管理节点根据所选择MPP节点的地址信息，将数据流所携带的第一目的MAC地址修改为所选择MPP节点的MAC地址，并发送至所选择MPP节点。

较佳地，所述第三选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有MPP节点中选取，

根据终端指定MPP节点，

根据MAP节点指定MPP节点；

所述MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给Mesh网络中支持AP功能的网格接入节点MAP，以使得MAP节点为其所接收的数据流确定MPP节点，包括，

MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给MAP节点，使得MAP节点根据接入终端的IP地址，查询是否曾经为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾经分配的MPP节点，否则，按照第三选取策略，为该终端从所有MPP节点中选择一个MPP节点，并记录该终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

记录每个对应关系查询或创建的时间信息；

根据所记录的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除；

所述接收以该MPP为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带该终端IP地址被发送至该终端所接入的MAP节点，由MAP节点在该数据流中增加目的地址后发送至MP节点，该目的地址为所选取MPP节点的MAC地址；

由使得MP节点根据目标地址信息进行路由发现计算，确定以所选取MPP节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP节点接收以该MPP为目的地址的数据流。

较佳地，该方法进一步包括，

MPP管理节点与所有MPP节点进行交互，获得各个MPP节点的负载情况；

根据各个MPP节点承担的流量百分比，为流量负载超过设定阈值的第一MPP节点上的所有数据流重新选择MPP节点或部分数据流的调整MPP节点，向第一MPP节点返回重新选择或调整的MPP节点信息、以及终端IP地址，使得第一MPP节点将所述终端IP地址的数据流中目的MAC地址修改为重新选择或调整MPP节点的MAC地址，

根据终端IP地址向该终端所接入的MAP节点发送重新选择或调整的MPP节点信息。

本发明提供的一种无线网格网络系统，所述无线网格网络Mesh系统中包括两个以上接入外网的网格入口接入节点MPP，其中，一MPP节点为MPP管理节点；

所述任一MPP节点，接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定。

本发明提供的无线网格网络中流量负载分担的方法，在包括两个以上MPP节点的Mesh网络中，根据当前Mesh网络中所有MPP节点通过MPP管理节点而确定目的MPP节点，使得来自终端的数据流可以按照所确定的目的地址从不同的MPP节点发送至外网，提高了各个MPP节点负载的均衡性，实现了多出口的Mesh网络的负载分担，从而提高Mesh网络与外网之间的传输效率。进一步地，通过给终端分配不同的MPP节点、或者在MPP管理节点上分流、或者在MAP上分配不同的MPP节点，均可实现各个MPP节点负载的均衡性。

附图说明

图1为现有的Mesh组网的一种示意图。

图2a为本申请Mesh网络中配置有两个MPP节点的一种组网示意图。

图2b为MPP节点接入Mesh网络的一种流程示意图。

图3为结合图2的组网为终端分配不同的MPP节点来实现负载分担的一种流程示意图。

图4为本实施例一中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。

图5为结合图2的组网在MPP1管理节点来实现负载分担的一种流程示意图。

图6为本实施例二中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。

图7为结合图2的组网在MPP1管理节点来实现负载分担的一种流程示意图。

图8为本实施例三中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。

图9为结合图2的组网在MAP节点和MPP1管理节点来实现负载分担的一种流程示意图。

图10为本实施例四中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。

图11为具有网关能力的MPP节点的一种示意图。

图12为MAP节点的一种示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

本申请的Mesh网络中，配置至少两个以上具有网关能力的MPP节点，使得Mesh网络具有多个出口与外网连接，将Mesh网络与外网之间的数据流量通过多个MPP节点进行分担。

参见图2a所示，图2a为本申请Mesh网络中配置有两个MPP节点的一种组网示意图。在Mesh网络中所配置两个MPP节点，每个MPP节点分别至少连接有一个MP，图中，各MP节点依次相连，每个MAP连接有一个MP节点。

在所述多个MPP节点中，可以通过配置指定一MPP节点作为管理节点。当Mesh网络中多个MPP节点上线时，各个MPP节点向该Mesh网络的管理节点发送私有报文，以告知其MAC地址和IP地址，这样，管理节点将获取该Mesh网络中所有MPP节点信息。

参见图2b所示，图2b为MPP节点接入Mesh网络的一种流程示意图。具有网关能力的MPP节点接入Mesh网络之后，发送动态主机配置协议DHCP探测，探测Mesh网络中是否有DHCP服务器，即，探测是否有MPP节点已开启DHCP服务器功能；

如果无DHCP服务器，说明此时网络中尚未有管理节点，则该MPP节点开启其DHCP服务器功能，以给整个网络的MP节点、MAP节点及接入网络的终端分配IP地址，并为终端分配MPP节点，该MPP节点自动成为MESH网络的管理节点。

如果网络中已经有DHCP服务器，则说明此时网络中尚未有管理节点，此MPP节点不开启其DHCP服务器功能，并且至少将自身IP、MAC通过私有报文发送给MPP管理节点，较佳地，还可将外网带宽以及外网网络状况等网络指标信息通过私有报文发送给管理节点，较佳地，后续自身的网络指标信息有变化的时候也通过私有报文告知管理节点，例如外网中断或者外网网络状态变差等，这样，管理节点将知道整个网络中所有MPP节点的信息。

MPP管理节点接收网络中的各个MPP节点发送的私有报文，根据各个MPP节点外网带宽和/或网络状况等网络指标进行排序，并将整个网络的MPP节点信息以及MPP节点排序结果发给网络中其他的MPP节点和MAP节点。

网络中的MPP节点以及MAP节点均定时向MPP管理节点发送心跳报文，以使得MPP节点以及MAP节点获知MPP管理节点是否在线。

在所述多个MPP节点中，也可以通过自主选举选定出一MPP节点作为管理节点。当Mesh网络中多个MPP节点上线时，各个MPP节点向该Mesh网络的所有节点发送私有报文，以告知其MAC地址和IP地址，通过多个MPP自主选举的交互过程，选举出管理节点，同时使得该管理节点获取Mesh网络中所有MPP节点信息。

实施例1

在本实施例中，作为管理节点的MPP(后文中称为MPP管理节点)为接入Mesh网络的终端分配IP地址和作为网关接入外网的MPP节点。在分配MPP节点的时候，可以按照一定的策略，给不同的终端分配不同的MPP节点，这样，不同的终端在向外网发送数据的时候，因为MPP节点不同，数据将从不同的MPP发送到外网，从而实现了流量负载分担。分配MPP节点的第一选取策略可以是：

采用随机算法从所有的MPP节点的地址中选取一个；或者

指定某一个终端使用某一个MPP节点作为网关；或者

指定从某一个MAP节点接进来的终端使用某一个MPP节点作为网关。

参见图3所示，图3为结合图2的组网为终端分配不同的MPP节点来实现负载分担的一种流程示意图。在本实施例中，不妨假设MPP1节点已被配置为管理节点，当各个节点设备开启上线时，MPP2节点尚未加入该Mesh网络；所述负载分担方法包括，

步骤301，MPP1管理节点上线开启动态主机配置协议服务器(DHCP server)，给mesh网络中的各个节点(包括MP节点、MAP节点)、以及当前接入MESH网络中的终端STA1～STA4分配IP地址，网络中的MP节点以及MAP节点都运行在瘦AP模式，相当于被管理模式，这样，Mesh网络就好比局域网一样。

步骤302，当MPP2节点加入该Mesh网络时，发送DHCP探测以探测Mesh网络中是否有DHCP服务器；由于MPP1管理节点已开启了DHCP服务器，这时MPP2节点将探测到该网络中已有DHCP服务器，向MPP1管理节点发送私有报文，告知MPP2有网关能力并且告知其地址信息，其中，地址信息至少包括MAC地址和IP地址，这样，MPP1管理节点知道Mesh网络中除了自身之外还有一个MPP2节点具有网关能力。

步骤303，MPP1管理节点为当前接入MESH网络中的终端STA1～STA4分配MPP节点，并将分配的MPP节点地址信息发送给各个终端，

或者，

MPP1管理节点向终端STA1～STA4提供可用于终端指定MPP节点的第一消息，终端响应于第一消息选择MPP节点，并将所选选择的MPP节点返回给MPP1管理节点，MPP1管理节点记录各个终端所指定的MPP节点。

步骤304，来自终端的上行数据携带MPP节点地址信息和终端的IP地址，通过该终端接入的MAP节点发送给MAP节点所连接的MP节点，

鉴于来自外网的下行数据通常响应于上行数据，故而根据上行数据确定下行数据的MPP节点信息，从而通过所分配的MPP传输至Mesh网络。

步骤305，MP节点根据所携带MPP节点地址信息，进行路由发现计算，确定以MPP节点地址为目的地址的转发路径，以将数据该MPP节点地址对应的MPP节点发送至外网。这样，终端与外网通信时的数据流量将会从分配好的MPP节点发送出去。

进一步地，

步骤306，MPP1管理节点探测到新终端接入Mesh网络，根据当前MPP节点的配置情况为该终端分配MPP节点，并将分配的MPP节点地址信息发送给该终端，

或者，

终端接入Mesh网络之后向MPP1管理节点发送DHCP请求，该请求携带有终端所选择的MPP节点，MPP1管理节点接收到所述DHCP请求后，将DHCP响应消息返回给终端，所述DHCP响应消息携带有终端所选择的MPP节点的网址信息，并且，MPP1管理节点记录各个终端所指定的MPP节点。

来自终端的数据携带MPP节点地址信息通过该终端接入的MAP节点发送给MAP节点所连接的MP节点，

MP节点根据所携带MPP节点地址信息，进行路由发现计算，确定以MPP节点地址为目的地址的转发路径，以将数据该MPP节点地址对应的MPP节点发送至外网。这样，终端与外网通信时的数据流量将会从分配好的MPP节点发送出去。

步骤307，当MPP1管理节点检测到接入Mesh网络中的任意一终端退出网络时，MPP1管理节点删除分配给该终端的MPP节点地址。

参见图4所示，图4为本实施例中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。其中，STA1、STA3被分配了MPP1节点，STA2、STA4被分配了MPP2节点，STA1、STA3的数据流量通过MPP1节点发送至外网，STA2、STA4通过MPP2节点发送至外网。

本实施例通过为接入Mesh网络的终端分配不同的出口MPP节点，可实现不同终端的数据流量通过分配的MPP节点发送至外网，从而实现了负载分担，并且，由于管理节点可根据当前接入的终端数量来分配MPP节点，提高了负载分担的实时性，有利于数据流量的出口均衡。

实施例2

在本实施例中，在管理节点上分流来实现负载分担。当终端接入Mesh网络，分配到的MPP节点地址是管理节点的地址，当终端与外网通信的时候，数据流会先发送到管理节点；管理节点可以先查询该数据流是否选取过作为出口的MPP节点，如果有则用之前选取的MPP节点，如果没有，则可以采取一些策略，从所有MPP节点中选取一个作为该数据流的出口，并且记录该数据流和MPP节点的对应关系。第二选取策略可以是：

采用随机算法从所有的MPP节点中挑取一个；或者

根据各个MPP节点承担的流量百分比，管理节点采用算法根据百分比挑取MPP节点；或者

根据终端来指定MPP节点；或者，

根据数据流所来源的MAP节点指定MPP节点。

当选取了MPP节点之后，将数据流的目的MAC修改为所选取MPP节点的MAC，将数据流发送到所选取的MPP节点，让数据流从所选取的MPP节点发送出去，这样，终端的流量到达管理节点之后，因为所选取的MPP节点不同，最终流量从不同的MPP节点发送出去。

参见图5所示，图5为结合图2的组网在MPP1管理节点来实现负载分担的一种流程示意图。在本实施例中，不妨假设MPP1节点已被配置为管理节点，MPP2节点已接入Mesh网络，并且MPP1管理节点已获知MPP2节点。所述负载分担方法包括，

步骤501，MPP1管理节点上线开启动态主机配置协议服务器(DHCP server)，给Mesh网络中的各个MP节点、MAP节点、以及当前接入MESH网络中的终端STA1～STA14分配IP地址和管理节点的地址信息，网络中的MP节点以及MAP节点都运行在瘦AP模式，

步骤502，来自终端的数据通过MAP节点发送至MAP节点所连接的MP节点，该数据携带有终端IP地址、以及作为第一目的地址的管理节点的地址信息；

步骤503，MP节点根据所携带MPP节点地址信息，进行路由发现计算，确定以管理节点MPP节点地址为目的地址的转发路径，将数据转发至MPP1管理节点；

步骤504，MPP1管理节点接收通过MP节点转发的数据，根据终端IP地址查询是否曾为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾分配的MPP节点作为出口，以节约选择出口MPP节点的时间，提高数据传输的效率，否则，则按照策略，从所有MPP节点中选择一个MPP节点作为出口，并记录数据所携带的终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

进一步地，

MPP1管理节点还可以为所记录的终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系，标记每个对应关系查询或创建的时间信息；这样，MPP1管理节点可以基于所标记的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除，以便于MPP1管理节点能根据当前数据流选择出口MPP节点，从而提高流量负载分担的均衡性。

步骤505，MPP1管理节点将所接收数据的目的MAC修改为所选取MPP节点的MAC，并将数据发送到所选取的MPP节点，

步骤506，所选取的MPP节点将数据发送至外网。

鉴于来自外网的下行数据通常响应于上行数据，故而根据上行数据确定下行数据的MPP节点信息，从而通过所选取的MPP传输至Mesh网络。

参见图6所示，图6为本实施例中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。其中，STA1～STA 4接入Mesh网络，分别访问外网的服务器10.1.1.1～10.1.1.4，管理节点分别选取的出口MPP节点如下：

STA1-----10.1.1.1出口MPP1

STA2-----10.1.1.2出口MPP2

STA3-----10.1.1.3出口MPP1

STA4-----10.1.1.4出口MPP2

这样，通过管理节点为各个数据流所选择的MPP节点，使得流量分担至各个MPP节点上。

本实施例在管理节点上进行出口MPP节点的选择，能够根据当前所需传输的数据流来选择出口MPP节点，有利于实时地提高流量负载分担的均衡性。

实施例3

在本实施例中，通过在MAP节点上分流来实现负载分担。管理节点将所有的MPP节点信息、以及选取策略发送给所有的MAP节点；当终端与外网通信数据流到达MAP节点时，MAP节点查询是否已为该数据流选取过一个MPP节点作为出口，如果有则选取已分配的MPP节点，如果没有，则根据来自管理节点的选取策略，从所有MPP节点中选取一个作为该数据流的出口，并且记录该数据流和MPP节点的对应关系。第三选取策略可以是以下策略之一：

采用随机算法从所有的MPP节点的地址中挑取一个；

根据终端指定一个MPP节点作为出口；

根据MAP节点指定一个MPP节点作为出口。

当MAP节点选取了出口MPP节点之后，MAP节点将数据流的目的MAC修改为所选取的MPP节点的MAC，将数据流发送到选取的MPP节点，让数据流从选取的MPP节点发送出去，这样，终端的数据流到MAP节点之后，因为选取到的MPP节点不同，最终流量会从不同的MPP节点发送出去。

参见图7所示，图7为结合图2的组网在MAP节点来实现负载分担的一种流程示意图。在本实施例中，不妨假设MPP1节点已被配置为管理节点，MPP2节点已接入Mesh网络，并且MPP1管理节点已获知MPP2节点。所述负载分担方法包括，

步骤701，MPP1管理节点上线开启动态主机配置协议服务(DHCP server)，给Mesh网络中的各个MP节点、MAP节点、以及当前接入MESH网络中的终端STA1～STA4分配IP地址，网络中的MP节点以及MAP节点都运行在瘦AP模式，

步骤702，MPP1管理节点将所有的MPP信息以及选取策略发送给所有的MAP，即MAP1、MAP2和MAP3；

步骤703，来自终端的数据发送至MAP节点，该数据携带有终端IP地址；

步骤704，MAP节点根据终端IP地址查询是否曾为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾分配的MPP节点作为出口，以节约选择出口MPP节点的时间，提高数据传输的效率，否则，则按照策略，从所有MPP节点中选择一个MPP节点作为出口，并记录数据所携带的终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

进一步地，

MAP节点还可以为所记录的终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系，标记每个对应关系查询或创建的时间信息；这样，MAP节点可以基于所标记的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除，以释放MAP节点的存储资源，提高MAP节点确定出口MPP节点的效率。

步骤705，MAP节点将所接收数据增加目的地址，该目的地址为所选取MPP节点的MAC地址，并将数据发送到与该MAP节点相连的MP节点，

所应理解的是，也可以在步骤701中携带任一默认的MPP地址作为目的地址，例如，携带MPP管理节点的地址作为目的地址；在该步骤时，则将目的地址修改为所选取MPP节点的MAC地址。

步骤706，MP节点根据所携带目的MPP节点地址信息，进行路由发现计算，确定以目的地址的转发路径，将数据转发至所选取的MPP节点；

步骤707，所选取的MPP节点将数据发送至外网。

鉴于来自外网的下行数据通常响应于上行数据，故而根据上行数据确定下行数据的MPP节点信息，从而通过所选取的MPP节点传输至Mesh网络。

参见图8所示，图8为本实施例中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。其中，STA1～STA 5接入Mesh网络，分别访问外网的服务器10.1.1.1～10.1.1.5，各个MAP节点分别选取的出口MPP节点如下：

STA1-----10.1.1.1出口MPP1

STA2-----10.1.1.2出口MPP2

STA3-----10.1.1.3出口MPP1

STA4-----10.1.1.4出口MPP2

STA5-----10.1.1.5出口MPP1

这样，通过MAP节点分别为各个数据流所选择的MPP节点，使得流量分担至各个MPP节点上。

本实施例在MAP节点上进行出口MPP节点的选择，由于MAP数量较多，有利于提高出口MPP节点选择的效率，并提高了整体网络的数据传输效率。

实施例4

在本实施例中，在管理节点上分流来选择出口MPP节点，当管理节点发现各MPP节点存在流量负载不均衡时，重新选择出口MPP节点。

参见图9所示，图9为结合图2的组网在MPP1管理节点和MAP节点来实现负载分担的一种流程示意图。在本实施例中，不妨假设MPP1节点已被配置为管理节点，MPP2节点已接入Mesh网络，并且MPP1管理节点已获知MPP2节点。

所述负载分担方法包括，

步骤901～步骤906，与步骤701～步骤706相同；

步骤907，MPP1管理节点与该Mesh网络中所有MPP节点进行交互，以获得所有MPP节点的负载情况，

在该步骤中，可以是MPP1管理节点向所有MPP节点发送查询当前负载的请求，各个MPP节点分别响应该请求，向MPP1管理节点反馈当前负载情况；

另一方式是，当MPP节点当前负载超过设定的阈值时，向MPP1管理节点报告当前负载情况。

所述MPP节点向MPP1管理节点返回的负载情况包括该MMP节点所有当前数据流的终端IP地址。

步骤908，MPP1管理节点获得MPP节点的负载情况后，根据各个MPP承担的流量百分比，为MPP节点上所有数据流重新选择当前各流量的出口，或者为MPP节点上部分数据流调整流量出口。

在该步骤中，较佳地，对当前流量负载超过设定阈值的第一MPP节点上的数据流进行出口调整，例如，根据数据流的终端IP地址，为MPP节点上部分数据流重新选择MPP节点。

步骤909，MPP1管理节点将重新选择或调整的MPP节点信息、以及对应的数据流的终端IP地址返回给该数据流的MPP节点，例如，第一MPP节点；

步骤910，MPP节点根据接收到来自的MPP1管理节点重新选择的MPP节点信息和对应的数据流的终端IP地址，将该数据流的目的MAC修改为重新选择的MPP节点的MAC地址，并将该数据流发送至重新选择的MPP节点；

步骤911，重新选择的MPP节点将数据流发送至外网。

进一步地，

步骤912，MPP1管理节点根据重新选择或调整的MPP节点的网址信息、以及对应的数据流的终端IP地址，将重新选择或调整的MPP节点通知给MAP节点，以便于MAP按照重新选择的MPP节点进行分流。

参见图10所示，图10为本实施例中各个终端的数据流量负载分担的一种示意图。其中，STA1～STA 5接入Mesh网络，分别访问外网的服务器10.1.1.1～10.1.1.5，各个MAP节点分别选取的出口MPP节点如下：

STA1-----10.1.1.1出口MPP1

STA2-----10.1.1.2出口MPP2

STA3-----10.1.1.3出口MPP1

STA4-----10.1.1.4出口MPP2

STA5-----10.1.1.5出口MPP2

当出口MPP2节点的流量负载高于设定的阈值时，MPP1管理节点可以为MPP2节点上任意数据流重新选择新的出口节点，例如，MPP1管理节点为终端5的数据流重新选择MPP1节点作为出口节点，并通知终端5所接入的MAP节点。

本实施例通过MPP1管理节点与MPP节点的交互重新选择出口MPP节点、以及将重新选择的MPP节点通知给MAP节点，实时地实现了流量负载分担的动态调整，提高了流量负载分担的均衡性。

参见图11所示，图11为具有网关能力的MPP节点的一种示意图。该MPP节点包括，

网关模块，开启动态主机配置协议服务器(DHCP server)以作为管理节点，并给mesh网络中的各个节点(包括MP节点、MAP节点)、以及当前接入MESH网络中的终端分配IP地址，接收来自具有网关能力的其它MPP节点的私有报文，获得其它MPP节点的地址信息，根据当前Mesh网络中所有MPP节点触发各个数据流目的地址的确定；

转发模块，接收具有该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输。

较佳地，MPP节点还包括第一分配模块，按照第一选取策略，为接入Mesh网络中的终端分配MPP节点；或者，与接入Mesh网络中的终端交互，以使得终端选择MPP节点。

较佳地，MPP节点还包括第二分配模块，按照第二选取策略，为其所接收的以MPP管理节点为第一目的地址的数据流分配所述目的地址；

较佳地，MPP节点还包括第三分配模块，将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给Mesh网络中支持AP功能的网格接入节点MAP，以使得MAP节点为其所接收的数据流确定MPP节点。

作为另一种实施方式，MPP节点包括存储器和处理器，其中，存储器存储有计算机程序，处理器被配置为执行所述计算机程序，以实现本申请实施例1～4的流量负载分担方法。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

参见图12所示，图12为MAP节点的一种示意图。该MAP节点包括，

收发模块，接收来自终端的数据流，发送至所连接的MP节点，

第四分配模块，接收Mesh网络中所有MPP节点信息以及第三选取策略，按照第三选取策略为其所接收的数据流分别选择MPP节点，将所选择的MPP节点地址信息作为该数据流的目的地址。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例1～4的流量负载分担的步骤。

对于装置/网络侧设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种无线网格网络中流量负载分担的方法，其特征在于，所述无线网格网络Mesh中包括两个以上接入外网的网格入口接入节点MPP，其中，一MPP节点为MPP管理节点，该方法包括，

在任一MPP节点，

接收以该MPP为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，

任一MPP节点接入Mesh网络时，发送DHCP探测，

判断Mesh网络中是否有DHCP服务器，

如果有，则将该节点的节点信息通过私有报文发送给当前管理节点，使得当前管理节点根据各个MPP节点信息中的网络指标进行排序，以将各个MPP节点信息以及排序结果发送给所有MPP节点和MAP节点，

否则，该节点开启其DHCP服务器功能并成为所述第一管理节点，为网络中所有接入点MP节点、MAP节点、以及终端分配IP地址，为终端分配MPP节点；

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点接收来自任一MPP节点的私有报文，获得该MPP节点的地址信息时，触发所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定；

所述地址信息包括MPP节点的IP地址和MAC地址。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点按照第一选取策略，为接入Mesh网络中的终端分配MPP节点；

或者，

MPP管理节点接收来自终端的动态主机配置协议请求，该请求中携带有终端所选择的MPP节点，响应于所述获取动态主机配置协议请求，将终端所选择的MPP节点信息发送给终端。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定包括，

MPP管理节点按照第二选取策略，为其所接收的以MPP管理节点为第一目的地址的数据流分配所述目的地址。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点分配包括，

MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给Mesh网络中支持AP功能的网格接入节点MAP，以使得MAP节点为其所接收的各个数据流分别确定MPP节点。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有的MPP节点的地址中选取，

指定某一个终端使用某一个MPP节点，

指定从某一个MAP节点接入的终端使用某一个MPP节点；

所述MPP管理节点按照第一选取策略，为接入Mesh网络中的终端分配MPP节点包括，

MPP管理节点按照第一选取策略，为终端分别分配MPP节点，将所分配MPP节点的地址信息通过Mesh网络分别传输给终端；

所述MPP管理节点与接入Mesh网络中的终端交互，以使得终端选择MPP节点，包括，

MPP管理节点通过Mesh网络分别向各个终端发送用于终端指定MPP节点的第一消息，该消息携带有当前所有MPP节点的地址信息，

分别接收各个终端响应于第一消息所选择的MPP节点；

所述接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带MPP节点地址信息和该终端IP地址，通过MAP节点发送至网格接入点MP节点，由MP节点根据MPP节点地址信息进行路由发现计算，确定以MPP节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP节点接收以该MPP为目的地址的数据流。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有的MPP节点中选取；

根据各个MPP节点承担的流量百分比选取；

根据终端指定MPP节点；

根据数据流所来源的MAP节点指定MPP节点；

所述MPP管理节点按照第二选取策略，为其所接收的以MPP管理节点为第一目的地址的数据流分配所述目的地址，包括，

MPP管理节点接收来自终端的数据流，该数据流携带有终端IP地址、以及第一目的地址，其中，第一目的地址为MPP管理节点的地址信息；

根据终端IP地址，查询是否曾经为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾经分配的MPP节点，否则，按照第二选取策略，为该终端从所有MPP节点中选择一个MPP节点，并记录该终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

记录每个对应关系查询或创建的时间信息；

根据所记录的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除；

所述接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带第一目标地址和该终端IP地址，通过MAP节点发送至网格接入点MP节点，由MP节点根据第一目标地址信息进行路由发现计算，确定以MPP管理节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP管理节点接收以该MPP管理节点为第一目的地址的数据流，

MPP管理节点根据所选择MPP节点的地址信息，将数据流所携带的第一目的MAC地址修改为所选择MPP节点的MAC地址，并发送至所选择MPP节点。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三选取策略包括以下之一：

采用随机算法从所有MPP节点中选取；

根据终端指定MPP节点；

根据MAP节点指定MPP节点；

所述MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给Mesh网络中支持AP功能的网格接入节点MAP，以使得MAP节点为其所接收的数据流确定MPP节点，包括，

MPP管理节点将所有MPP节点信息以及第三选取策略发送给MAP节点，使得MAP节点根据接入终端的IP地址，查询是否曾经为该终端分配过MPP节点，如果是，则选择曾经分配的MPP节点，否则，按照第三选取策略，为该终端从所有MPP节点中选择一个MPP节点，并记录该终端IP地址与所选择MPP节点的对应关系；

记录每个对应关系查询或创建的时间信息；

根据所记录的时间信息，将超过时间阈值的对应关系删除；

所述接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，包括，

来自终端的数据流携带该终端IP地址被发送至该终端所接入的MAP节点，由MAP节点在该数据流中增加目的地址后发送至MP节点，该目的地址为所选取MPP节点的MAC地址；

由使得MP节点根据目标地址信息进行路由发现计算，确定以所选取MPP节点地址为目的地址的转发路径，使得MPP节点接收以该MPP节点为目的地址的数据流。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，

MPP管理节点与所有MPP节点进行交互，获得各个MPP节点的负载情况；

根据各个MPP节点承担的流量百分比，为流量负载超过设定阈值的第一MPP节点上的所有数据流重新选择MPP节点或部分数据流的调整MPP节点，向第一MPP节点返回重新选择或调整的MPP节点信息、以及终端IP地址，使得第一MPP节点将所述终端IP地址的数据流中目的MAC地址修改为重新选择或调整MPP节点的MAC地址，

根据终端IP地址向该终端所接入的MAP节点发送重新选择或调整的MPP节点信息。

10.一种无线网格网络系统，其特征在于，所述无线网格网络Mesh系统中包括两个以上接入外网的网格入口接入节点MPP，其中，一MPP节点为MPP管理节点；

所述任一MPP节点，接收以该MPP节点为目的地址的数据流，将数据流在Mesh网络与外网进行传输，

所述目的地址由MPP管理节点根据当前Mesh网络中所有MPP节点确定。

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