专利名称：Wlan网络旁路数据的负载均衡方法
技术领域：
本发明属于WLAN通信技术领域，具体涉及一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法。该方法能够将AC上下联口旁路接入的大流量数据发送到多块数据处理板上进行处理，使分流后的数据满足后续分析要求和处理板的处理能力，便于分析系统的平行扩展。
背景技术：
WLAN网络会存在信号覆盖、同频干扰、热点过载等问题，单纯依靠各个设备的网管信息无法客观全局地反映系统运行情况，也无法整体地呈现单个用户数据通过各个设备时的关键信息。第三方的WLAN数据分析系统通过旁路接入AC上下联口的数据，可以在不影响原WLAN网络运行的同时获得设备和用户的完整信息，并对数据进行关联分析，有利于快速定位故障原因和全局地监控网络运行情况。但是，随着WLAN建设和应用规模的快速发展，需要分析的数据流量将迅速增加，由于单块处理板的处理能力有限，分析系统必须具备平行扩展的能力以适应WLAN网络的快速发展。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种将不同类型的数据分发到不同类型的数据处理板，将相同类型的大流量数据分发到多块处理板，从而在单块处理板处理能力不变的同时提高系统的整体处理能力的一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法。本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种将AC上下联口旁路接入的大流量数据分发到多套数据处理板卡上进行处理，且保证每个AP或用户的数据在同一块数据处理板上，使分流后的数据能够满足处理板对数据的后续处理要求的一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法。一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于包括以下步骤
步骤I JfWLAN网络的旁路数据首先按照接口类型划分即将WLAN网络的旁路数据进行解析，根据IP地址、MAC地址及协议类型采用按接口类型的均衡方法将数据分为AAA、Portal.Capwap和上联口用户业务数据四种类型，分发给不同类型的数据处理板；
步骤2，根据上述四种业务数据类型，选择执行以下步骤
选择步骤I，针对AAA、Portal以及Capwap业务数据,采用MAC地址与IP地址的学习方法进行处理；处理后的AAA和Portal业务数据分别发送给AAA数据处理板、Portal数据处理板后结束流程；处理后的Capwap业务数据执行步骤3 ；
选择步骤2，针对上联口用户业务数据，直接执行步骤3。步骤3，将上述步骤2中处理后的Capwap业务数据采用AP取模均衡方法进行处理；处理后的数据执行步骤4 ;将上联口用户业务数据采用IP地址取模均衡方法进行处理；处理后上联口用户业务数据发送给上联口业务数据处理板后结束流程；
步骤4，将步骤3中处理后的Capwap业务数据采用Capwap业务数据的提取与压缩方法进行处理，处理发送给Capwap数据处理板后结束流程。在上述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，所述的步骤2中，MAC地址与IP地址的学习方法的具体步骤是根据辨识出的AAA或Portal数据，将数据包中包含的源或目的MAC地址加入AC上联口的MAC地址表中；根据辨识出的Capwap控制数据，将Capwap封装的源或目的IP地址加入AC下联口的IP地址表中。这样，在WLAN网络扩展或设备变动时，分析系统能自动学习到设备的MAC和IP地址信息。在上述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，所述的步骤3中，AP取模均衡方法的具体步骤是对下联口 Capwap数据,按AP的IP地址取模,模值为Capwap数据处理板的个数。通过取模运算，获得数据处理板的编号，从而将大流量的接口数据分发到多块数据处理板上，同时保证同一个用户或AP的数据在同一块处理板上。在上述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，所述的步骤3中，IP地址取模均衡方法的具体步骤是对上联口用户业务数据按用户的IP地址取模，模值为用户业务数据处理板的个数。在上述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，所述的步骤4中，Capwap业务数据的提取与压缩方法的具体步骤是对于Capwap业务数据，解析并缓存用户的MAC地址、IP地址、数据长度等信息，再将同一 AP下的多个用户的信息压缩成一个数据包发送给Capwap数据处理板。本发明所涉及到的专业术语解释如下
WLAN (Wireless Local Area Network):无线局域网；
AC (Access Controller):无线接入集中器；
AP (Access Point):无线接入点；
CAPffAP (Control And Provisioning of Wireless Access Point):无线接入点控制与配置协议，本文中指AP与AC之间的接口及其使用的协议；
AAA (Authentication, Authorization, Accounting):认证、授权与计费，本文中指 AC与AAA服务器之间的接口及其使用的协议；
Portal :本文中指AC与Portal服务器之间的接口及其使用的协议；
因此，本发明具有如下优点1.将不同类型的数据分发到不同类型的数据处理板，将相同类型的大流量数据分发到多块处理板，从而在单块处理板处理能力不变的同时提高系统的整体处理能力的一种WLAN网络旁路数据；2.将AC上下联口旁路接入的大流量数据分发到多套数据处理板卡上进行处理，且保证每个AP或用户的数据在同一块数据处理板上，使分流后的数据能够满足处理板对数据的后续处理要求。3.使用MAC与IP地址的学习方法动态学习网络中的设备信息，实时地适应WLAN网络的变化。4.将Capwap数据进行提取压缩，减少Capwap数据处理板的压力。
图I为本发明中负载均衡设备与数据处理板示意图。图2为本发明的实施例中的具体处理流程示意图。
具体实施方式
首先，介绍一下本发明所采用的技术，包括按接口类型的均衡算法、MAC地址与IP地址的学习算法、按AP或用户的IP地址取模的均衡算法、Capwap业务数据的提取与压缩方法。I.按接口类型的均衡算法是指按接入数据的接口类型进行负载均衡。根据IP地址、MAC地址及协议类型将数据分为AAA、Portal、Capwap和上联口用户业务数据四种类型，分发给不同类型的数据处理板。2. MAC地址与IP地址的学习算法是指根据辨识出的AAA或Portal数据，将数据包中包含的源或目的MAC地址加入AC上联口的MAC地址表中；根据辨识出的Capwap控制数据，将Capwap封装的源或目的IP地址加入AC下联口的IP地址表中。这样，在WLAN网络扩展或设备变动时，分析系统能自动学习到设备的MAC和IP地址信息。3.按AP或用户的IP地址取模的均衡算法是指大流量的上联口用户业务数据和Capwap数据使用多块处理板，按照用户或者AP的IP地址进行分流，每个处理板负责一定流量的数据。对上联口用户业务数据按用户的IP地址取模，模值为用户业务数据处理板的个数；对下联口 Capwap数据，按AP的IP地址取模，模值为Capwap数据处理板的个数。通过取模运算，获得数据处理板的编号，从而将大流量的接口数据分发到多块数据处理板上，同时保证同一个用户或AP的数据在同一块处理板上。当旁路流量增大时，只需增加数据处理板的个数而不必更改系统架构，便于系统的平行扩展。4. Capwap业务数据的提取与压缩方法是指对于Capwap业务数据，解析并缓存用户的MAC地址、IP地址、数据长度等信息，再将同一 AP下的多个用户的信息压缩成一个数据包发送给Capwap数据处理板。下面是本发明的具体实施例，该方法是基于网络处理器实现的，步骤如下
I.解析数据包的以太网头和IP头，如图2中标号201所示。在设备IP地址表中查找源和目的IP地址，初步区分出数据类型，如图2中标号202所示。有以下几种情况
I)在AAA服务器的IP地址表中查到数据包的源或目的IP地址，该数据包为AAA数据包。2)在Portal服务器的IP地址表中查到数据包的源或目的IP地址，该数据包为Portal数据包。3)在AC下联口的IP地址表中查到数据包的源或目的IP地址，该数据包为下联口数据包。4)在所有的IP地址表中均未查到数据包的源或目的IP地址，该数据包暂时标识为未知类型。2.根据步骤I区分出的数据类型，选择执行以下步骤
I)将Portal数据包的源或目的MAC地址加入到AC上联口的MAC地址表中，将数据包发送给Portal数据处理板后结束流程，如图2中标号203所示。2)将AAA数据包的源或目的MAC地址加入到AC上联口的MAC地址表中，将数据包发送给AAA数据处理板后结束流程，如图2中标号204所示。3)对下联口和未知类型的数据包，按IP协议类型进行筛选，如图2中标号205所示。分为以下情况
a)非TCP和UDP数据包对于下联口的数据包，丢弃后结束流程，如图2中标号207所示；对于未知类型的数据包，初步判断为上联口业务数据包，转到步骤4)。b) TCP和UDP数据包转到步骤4)。
4)解析UDP/TCP头，如图2中标号208所示。根据端口号判断是否Capwap数据，如图2中标号209所示。分为以下情况
a)是Capwap数据,转到步骤3。b)非Capwap数据，在AC上联口 MAC地址表中查找数据包的源或目的MAC，如图2中标号210所示。若找到，则确认为上联口业务数据类型，转到步骤4;若没找到，丢弃数据包后结束流程，如图2中标号211所不。3.对步骤2中区分出的Capwap和上联口用户业务数据进行处理。具体步骤为a)对上联口用户业务数据按用户IP地址取模，将数据发送给上联口业务数据处理板
后结束流程，如图2中标号213所不。b)解析Capwap消息，根据协议类型区分出Capwap控制数据和业务数据，如图2中标号212所示。对于Capwap控制数据,按源或目的IP地址取模,分发给Capwap数据处理板，并将Capwap封装的源或目的IP地址加入AC下联口的IP地址表中，如图2中标号214所示。对于Capwap业务数据，按照源或目的IP地址取模，分发给Capwap数据处理板，再转到步骤4。4.对于步骤3区分出的Capwap业务数据,解析并缓存用户的MAC、IP、数据长度等信息，然后对Capwap封装的AP的IP地址取模，将同一 AP下的多个用户信息压缩到同一个包中，发送给Capwap数据处理板。如图2中标号215所示。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于包括以下步骤步骤I JfWLAN网络的旁路数据首先按照接口类型划分即将WLAN网络的旁路数据进行解析，根据IP地址、MAC地址及协议类型采用按接口类型的均衡方法将数据分为AAA、Portal.Capwap和上联口用户业务数据四种类型，分发给不同类型的数据处理板；步骤2，根据上述四种业务数据类型，选择执行以下步骤选择步骤I，针对AAA、Portal以及Capwap业务数据，采用MAC地址与IP地址的学习方法进行处理；处理后的AAA和Portal业务数据分别发送给AAA数据处理板、Portal数据处理板后结束流程；处理后的Capwap业务数据执行步骤3 ；选择步骤2，针对上联口用户业务数据，直接执行步骤3 ;步骤3，将上述步骤2中处理后的Capwap业务数据采用AP取模均衡方法进行处理；处理后的数据执行步骤4 ;将上联口用户业务数据采用IP地址取模均衡方法进行处理；处理后的上联口用户业务数据发送给上联口业务数据处理板后结束流程；步骤4，将步骤3中处理后的Capwap业务数据采用Capwap业务数据的提取与压缩方法进行处理，处理后发送给Capwap数据处理板后结束流程。
2.根据权利要求I所述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于所述的步骤2中，MAC地址与IP地址的学习方法的具体步骤是根据辨识出的AAA或Portal数据，将数据包中包含的源或目的MAC地址加入AC上联口的MAC地址表中；根据辨识出的Capwap控制数据，将Capwap封装的源或目的IP地址加入AC下联口的IP地址表中，在WLAN网络扩展或设备变动时，分析系统能够自动学习到设备的MAC和IP地址信息。
3.根据权利要求I所述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于所述的步骤3中，AP取模均衡方法的具体步骤是对下联口 Capwap数据，按AP的IP地址取模，模值为Capwap数据处理板的个数，通过取模运算，获得数据处理板的编号，然后将大流量的接口数据分发到多块数据处理板上，同时保证同一个用户或AP的数据在同一块处理板上。
4.根据权利要求I所述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于所述的步骤3中，IP地址取模均衡方法的具体步骤是对上联口用户业务数据按用户的IP地址取模，模值为用户业务数据处理板的个数。
5.根据权利要求I所述的WLAN网络旁路数据的负载均衡方法，其特征在于所述的步骤4中，Capwap业务数据的提取与压缩方法的具体步骤是对于Capwap业务数据，解析并缓存用户的MAC地址、IP地址、数据长度信息，再将同一 AP下的多个用户的信息压缩成一个数据包发送给Capwap数据处理板。
全文摘要
本发明提供一种WLAN网络旁路数据的负载均衡方法。本方法将WLAN网络中AC上下联口旁路接入的数据，按照IP地址、MAC地址及协议类型区分出AAA、Portal、Capwap和上联口用户数据四种类型。对大流量的上联口用户业务数据再按照用户的IP地址取模分发给多个用户业务数据处理板；对大流量的下联口Capwap业务数据进行提取压缩，然后将Capwap控制数据和业务数据按AP的IP地址取模，分发给多个Capwap数据处理板。本发明应用于需要对WLAN网络中AC上下联口数据进行旁路接入分析的场景中，便于WLAN网络规模不断增大时旁路接入分析系统的平行扩展。
文档编号H04W84/12GK102946619SQ20121050262
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者童春月, 李磊, 明慧芳 申请人:武汉虹信通信技术有限责任公司