一种网络资源优化的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种网络资源优化方法及对应的装置，应用于为无线终端STA提供无线接入服务的接入设备上，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤A、监控已经接入网络的上线STA的数据流量，记录上线SAT无数据流量的持续时间；并在该持续时间达到第一预设阈值时将该STA作为空闲STA加入到空闲STA列表中；步骤B、在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA；如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源，然后则允许新STA上线。本发明能够克服idle空闲检测的不足，对优化网络资源提供有力保障。
【专利说明】一种网络资源优化的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线网络技术，尤其涉及一种网络资源优化的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着无线局域网络技术WLAN的飞速发展，以及各种类型支持WLAN的终端的出现，使得WLAN网络得到了越来越普遍的应用。在实际应用中，一般的无线终端STA都是自动去寻找并连接WLAN网络的，只要附近有以前成功连接过的WLAN网络，就会自动加入，即使用户不打算使用无线网络。这样就会使得网络中出现了很多不使用无线网络的用户，这些用户却占据网络资源，如IP地址以及无线带宽等。在网络资源受限制，且用户多而集中的环境下，就会导致真正想使用无线网络的无法获取网络资源。比如在大学的图书馆，食堂，商场等环境下，就比较容易出现这样的情况。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种网络资源优化装置，应用于为无线终端STA提供无线接入服务的接入设备上，其中该装置包括流量监控单元以及上线检查单元，其特征在于:
[0004]流量监控单元，用于监控已经接入网络的上线STA的数据流量，记录上线SAT无数据流量的持续时间；并在该持续时间达到第一预设阈值时将该STA作为空闲STA加入到空闲STA列表中；
[0005]上线检查单元，用于在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA ;如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源，然后则允许新STA上线。
[0006]本发明还提供一种网络资源优化方法，应用于为无线终端STA提供无线接入服务的接入设备上，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0007]步骤A、监控已经接入网络的上线STA的数据流量，记录上线SAT无数据流量的持续时间；并在该持续时间达到第一预设阈值时将该STA作为空闲STA加入到空闲STA列表中；
[0008]步骤B、在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA ;如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源，然后则允许新STA上线。
[0009]本发明能够克服idle空闲检测的不足，识别出不真正使用网络的用户，使真正想使用无线网络的用户能够使用无线网络，避免不真正使用网络的用户反复加入无线网络，合理且有效地优化网络资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明一种实施方式中网络资源优化处理装置的逻辑结构图。
[0011]图2是本发明一种实施方式中网络资源优化处理方法的处理流程图。[0012]图3是本发明又一种实施方式中网络资源优化处理方法的处理流程图。
【具体实施方式】
[0013]目前业界采用的idle空闲检测，发现用户一段时间内没有流量，就自动将用户踢下线。但由于很多无线终端STA内置的软件总是具有自动连接保存过的无线网络，因此即使让其下线，STA仍会迅速自动连上来，继续抢占无线网络资源，导致真正想使用WLAN的用户分配不到网络资源。为解决这个问题，本发明提出一种网络资源优化的实现方案来解决上述问题。请参考图1，在一种软件实现方案中，本发明提供一种网络资源优化处理装置。该装置应用于位于STA与认证服务器之间的接入设备(比如AC或Fat AP)上，该接入设备的基本硬件环境包括CPU、内存、转发芯片、非易失性存储器以及其他硬件。该网络资源优化实现装置在逻辑上包括:流量监控单元和上线检查单元。请参考图2，该装置在运行过程中执行如下处理流程。以下具体实施方案以接入设备AC为例，Fat AP原理相同。
[0014]步骤101，在AC上通过流量监控单元进行空闲检测，将空闲时间达到第一阈值(如10分钟)的STA加入空闲STA列表作为空闲STA;
[0015]步骤102，当一个STA的接入网络的请求发送到AC后，AC的上线检查单元在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA;如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源然后则允许新STA上线。
[0016]在本发明中，由于STA对外的绝大部分的数据通信都会经过AC，因此在AC上对STA的数据流量进行监控可以有效确知该STA是否是一个空闲STA，如果是一个空闲STA则说明其是可以调整处理的对象。所谓空闲STA是一个自定义的状态，比如说一个STA无数据流量的时间大于一个阈值，比如10分钟，则可以将其视为空闲STA加入空闲STA列表，但是一段时间之后，如果该STA的用户对外通信又产生了数据流量，则应当将其从空闲STA列表中移除，因此整个空闲STA列表在一个STA较多的组网环境中，其变化频率并不低。
[0017]在正确维护了空闲STA列表后，上线检查单元可以在新STA请求接入网络时，检查网络是否有足够的上线资源提供给STA，因为STA能够上线的前提是网络中有足够其使用的上线资源，如果有，则允许该STA上线。但是如果没有的话，则需要检查是否能够腾挪出足够的上线资源。常用的上线资源包括IP地址和带宽资源，其中带宽资源可以在AC内部查询到，而本网络中剩余的IP地址可以向DHCP服务器进行查询。值得注意的是:上线资源的定义主要取决于开发者对网络中可分配资源的管理态度，其可能包括各种比较紧缺的资源，比如说AC的处理能力可能是一种上线资源，甚至一些具体的应用，比如存储应用也可能成为上线资源，也就是说STA上线后必须能够获取到的最基本的资源。以带宽资源为例，其可以是上行接入互联网的带宽，也可能是AP的无线带宽，也就是接入局域网的带宽，对于接入互联网的带宽并不是必须要考虑的上线资源，通常在带宽有承诺的时候才需要检查。
[0018]如果有足够的上线资源分配给该STA，STA就可以成功连接AC，然后STA可以通过正常的途径获得上线资源，比如向DHCP服务器发送DHCP请求，然后DHCP服务器会分配给STA—个可用的IP地址。当没有足够的上线资源的时候，比如说带宽资源足够但AC在DHCP服务器上查询之后发现目前没有可用的IP地址时，此时AC的上线检查单元可以在空闲STA列表中取消一个空闲时间最长的STA连接。这样就有空闲的IP地址来供给发送申请的STA来使用。
[0019]相对于现有技术的处理方式来说，本发明上述实施方式可以更智能的分配上线资源，通过空闲STA列表统计出无数据流量的STA，在上线资源不足的时候将占着资源不使用的空闲STA踢下线，从而让上线资源真正被有需要的用户(也就是使用新STA的用户)所使用。值得注意的是:当上线资源不足时，本发明可以在空闲列表中选择一个无数据流量时间最长的空闲STA踢下线，也可以将一个大于第二阈值的空闲STA踢下线。请继续参考图3所示的处理流程，以IP地址作为典型的上线资源为例，以下通过更详细的实现描述来对本发明进行说明。
[0020]步骤201，流量监控单元检测线上STA的流量使用情况，记录上线STA无数据流量的持续时间，空闲时间达到第一阈值(如10分钟)的STA移入空闲列表；
[0021]步骤202，当有STA向AC发出接入网络请求时，上线检查单元先判断此STA是否在沉默列表中，如果在，就直接拒绝STA的请求；否则转步骤203处理；
[0022]步骤203，如果STA不在空闲列表中，上线检查单元查询DHCP服务器有无可用的IP地址，如果有，则允许其连接，如果没有，则转步骤204 ；
[0023]步骤204，上线检查单元从空闲STA列表中选择一个的空闲时间达到第二阈值(大于第一阈值，如20分钟)的空闲STA，并将该空闲STA踢下线，以此来释放IP地址并提供给新STA使用；
[0024]步骤205，上线检查单元将被踢下线的STA移入到沉默列表中，并为该STA启动定时器，当达到定时时间后，会将该STA移出沉默列表。
[0025]本实施方式中，上线资源以IP地址为例。本实施方式中，在AC上检测线上的STA使用的数据流量。对那些没有数据流量的STA当其无数流量的的时间达到一定范围也就是所述的第一阈值时，将该STA移入空闲STA列表。因为这说明它有可能是暂时不使用网络的用户，而第一阈值的限定时间可根据实际需要决定，比如在学校食堂，大家一般是集中在用餐时间使用无线网络，所以此时的阈值就不能太大，一般在10分钟左右比较合适。建立空闲列表是为了统计那些一段时间内不使用网络的用户，但如果第一阈值选的不合适，t匕如在学校食堂内设置一个3个小时的第一阈值，那么只会有极少数用户被限制，大多数用户还是继续占用IP地址，也就无法实现本发明的目的了。因此，选择一个适合当前网络环境的第一阈值可以有效地发挥本发明的技术优势。值得注意的是:当空闲列表中的STA被监测到有新的数据流量时，就自动移出空闲列表。这样可以保护了一些间歇性使用无线网络的STA，避免此类STA被误踢下线。
[0026]当一个STA发出接入网络请求时，AC首先要判断此STA是否在沉默列表中，如果是，就拒绝其上线。值得注意的是:沉默列表是记录被踢下线的STA的，踢下线的STA也就是被认为在占用IP地址而不使用网络的用户。因为现在很多笔记本电脑或智能手机都可以自动连接无线网，只要之前认证过，即使这些STA被踢下线，其也会反复地自动连接网络。建立沉默列表就是为了阻止那些被踢下线的STA很快的又申请上线。假设有五个空闲STA总是反复自动连接网络，有一个真正需要使用网络的STA同时需要接入网络，这样一来就会有六个STA在进行竞争接入，如果网络中剩余的IP地址数量不足，假设仅仅只有一个，那么真正需要使用网络的STA可能需要很长时间才能竞争到IP地址实现上线。因此引入沉默列表可以避免这些反复自动加入网络的STA与真正需要使用网络的STA产生竞争。
[0027]如果STA不在沉默列表中，则说明该STA很可能是真正需要使用网络的STA，此时可以由AC向DHCP服务器去查询IP地址的剩余情况。在DHCP服务器IP地址池中，如果有剩余的IP地址，则说明有足够的上线资源。AC可以允许该STA上线，然后由DHCP服务器将IP地址分配给该STA ;如果没有剩余的IP地址，DHCP也会通知AC。在没有剩余IP地址的时候，AC首先在空闲STA列表中选择空闲时间大于第二预设阈值的STA，再从达到此阈值的STA中随机选择一个并将其踢下线，而被踢下线的STA使用的IP地址将分配给新申请上线的STA使用。所述的第二阈值是根据已有的第一阈值来设置的，此阈值的空闲时间要大于第一阈值，并且也要满足实际网络环境的需要。如上述学校食堂的例子，其第二阈值就应该大于10分钟，并且考虑到就餐时间有限，所以可以将它定为30分钟。设置第二阈值是对空闲列表中的用户做进一步筛选，从而选出一个空闲时间较大的值同时也包含最大的值。这样可以让第一阈值内的用户有一个调节的空间，比如说一个用户11分钟后又继续使用网络，那么它就会被移出空闲列表。但有一个用户可能一到学校食堂就自动连接了却就餐过程都不使用网络，则我们应该将它踢下线，由此可见第二阈值是针对相对长期不使用网络却占用IP地址的用户设计的。最后，将被踢下线的STA移入沉默列表。STA移入的同时就启动定时器，这也需要设置一个较合理的时间(如10分钟)，在此期间此STA接入网络的请求会被拒绝，直到定时结束后，才可以重新连接网络。有了定时器，被踢下线的STA就会被冻结，不能反复申请上线，解决了自动连接的问题。
[0028]从上述方式可以看出，本发明能够克服idle空闲检测的不足，对优化网络资源提供有力保障。对于WLAN用户来说，用户只需要在AC上使用这种方法并使认证服务器同步，则当任意一个STA申请上线时，经过AC优化会分配到合理的上线资源，而被踢下线的STA短期内也不会重新上线。
[0029]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。
【权利要求】
1.一种网络资源优化装置，应用于为无线终端STA提供无线接入服务的接入设备上，其中该装置包括流量监控单元以及上线检查单元，其特征在于: 流量监控单元，用于监控已经接入网络的上线STA的数据流量，记录上线SAT无数据流量的持续时间；并在该持续时间达到第一预设阈值时将该STA作为空闲STA加入到空闲STA列表中； 上线检查单元，用于在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA ;如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源，然后则允许新STA上线。
2.如权利要求1所述的优化装置，其特征在于，所述上线检查单元从空闲STA列表中选择一个空闲STA的过程具体为:从空闲STA列表中选择一个无数据流量的持续时间达到第二预设阈值的空闲STA，其中所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；或从空闲STA列表中选择一个无数据流量的持续时间最长的空闲STA。
3.如权利要求1所述的优化装置，其特征在于，所述上线检查单元进一步用于在从空闲STA列表中选择不到空闲STA时，拒绝新STA上线。
4.如权利要求1所述的优化装置，其特征在于，还包括: 下线记录单元，用于将被踢下线的空闲STA作为沉默STA加入到沉默STA列表中，为每个沉默STA启动定时器，在定时器超时后将对应的沉默STA移出沉默STA列表； 所述上线检查单元进一步用于在判断当前网络中是否有足够的上线资源分给所述新STA之前，先判断该新STA是否被记录在沉默STA列表中，如果是，则拒绝该STA的上线请求，否则继续。
5.如权利要求1所述的优化装置，其特征在于，所述上线资源为IP地址以及无线带宽中的一种或者多种。
6.一种网络资源优化方法，应用于为无线终端STA提供无线接入服务的接入设备上，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤A、监控已经接入网络的上线STA的数据流量，记录上线SAT无数据流量的持续时间；并在该持续时间达到第一预设阈值时将该STA作为空闲STA加入到空闲STA列表中； 步骤B、在新STA请求接入网络时判断当前网络中是否有足够的上线资源分配给所述新STA ;如果是，则允许新STA上线；如果否，则从空闲STA列表中选择一个空闲STA，并将该空闲STA踢下线以释放其所占用的上线资源，然后则允许新STA上线。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于: 所述步骤B还包括:从空闲STA列表中选择一个空闲STA的过程具体为:从空闲STA列表中选择一个无数据流量的持续时间达到第二预设阈值的空闲STA，其中所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；或从空闲STA列表中选择一个无数据流量的持续时间最长的空闲 STA。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于: 所述步骤B进一步包括:用于在从空闲STA列表中选择不到空闲STA时，拒绝新STA上线。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于: 步骤C、将被踢下线的空闲STA作为沉默STA加入到沉默STA列表中，为每个沉默STA启动定时器，在定时器超时后将对应的沉默STA移出沉默STA列表；所述步骤B进一步包括:在判断当前网络中是否有足够的上线资源分给所述新STA之前，先判断该新STA是否被记录在沉默STA列表中，如果是，则拒绝该STA的上线请求，否则继续。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述上线资源为IP地址以及无线带宽中的一种或者多种。.
【文档编号】H04W24/02GK103428734SQ201310335674
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】王路, 徐国祥 申请人:杭州华三通信技术有限公司