环路检测方法、环路检测装置及系统与流程

本发明涉及无线局域网（WLAN，Wireless Local Areal Network）技术领域，特别是涉及一种在WDS（Wireless Distribution System，无线热点分布系统）或无线桥接情况下的环路检测方法、环路检测装置和环路检测系统。

背景技术：

无线网络一般覆盖在用户需求的某一区域，并且是由多个AP（WirelessAccessPoint，无线访问接入点）组成的Mesh网络（无线网格网络）。

AP的一个重要的功能就是中继，所谓中继就是在两个无线点间把无线信号放大一次，使得远端的客户端可以接受到更强的无线信号。例如在a点放置一个AP，而在c点有一个客户端，之间有120米的距离，从a点到c点信号已经削弱很多，于是在中途60米处的b点放一个AP做为中继，这样c点的客户端的信号就可以有效的增强，保证了传输速度和稳定性。

AP的另外一个重要的功能是桥接，桥接就是链接两个端点，实现两个无线AP间的数据传输，想要把两个有线局域网连接起来，一般就选择通过AP来桥接，例如在a点有一个15台电脑组成的有线局域网，b点有一个25台电脑组成的有线局域网，但是ab两点的距离很远，超过了100米，通过有线连接已不可能，那么怎么把两个局域网连接在一起呢这就需要在a点和b点各设置一个AP，开启AP桥接功能，这样ab两点的局域网就可以互相传输数据了。需要提醒的是，没有WDS功能的AP，桥接后两点是没有无线信号覆盖的。

在一些无线覆盖区域，由地位置比较偏远，比如一些景区，网络布线很难部署，这时就需要用WDS进行分布式部署，即利用AP的某个频段，比如5G作为上行通道，接入到另一个AP。

另外，也有一些场景人流量大，为了提高整个无线系统的可靠性，将有线的上行与无线上行同时生效，即有线接入POE（Power Over Ethernet，有源以太网）交换机，无线利用5G频段接入另一个AP，当某一条上行链路发生故障时，另一条上行链路可替换之，提供更可靠的接入通道。这一解决方法虽然很好的解决了无线覆盖的部署问题，但在实际工程应用中非常容易造成网络链路的环路，从而影响无线网络的正常运行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中WDS或无线桥接网络虽然很好地解决了无线覆盖的部署问题，但在实际工程应用中非常容易造成网络链路的环路，从而影响无线网络的正常运行的缺陷，提供一种环路检测方法、环路检测装置及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种环路检测方法，其特点在于，包括：

接收邻接无线接入设备发送来的一环路检测报文，该环路检测报文中包括收到过该环路检测报文的无线接入设备的信息及对应的标识，其中，每一无线接入设备对应唯一的一个标识；

判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识；

若存在，则根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息。

较佳地，所述判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识的步骤之后包括：

若该环路检测报文中不存在本无线接入设备的标识，则将本无线接入设备的标识加入该环路检测报文，并判断本无线接入设备的上行链路是否存在相关联的另一无线接入设备，若本无线接入设备的上行链路存在相关联的另一无线接入设备，则将该环路检测报文发送给上行链路相关联的该另一无线接入设备。

较佳地，所述判断本无线接入设备的上行链路是否存在相关联的另一无线接入设备的步骤之后进一步包括：

当本无线接入设备的上行链路不存在相关联的另一无线接入设备，则将该环路检测报文中的无线接入设备的信息发送给一控制器。

较佳地，所述根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息的步骤之后包括：将该环路信息发送至该控制器。

较佳地，所述将本无线接入设备唯一的标识加入该环路检测报文的步骤包括：将该标识加入该环路检测报文的Payload字段中。

本发明还提供一种环路检测方法，其特点在于，应用于多个无线接入设备组成的网络，每一无线接入设备均具有唯一的标识，该环路检测方法包括以下步骤：

从该网络中任选一无线接入设备，构造一环路检测报文，并在该环路检测报文中插入该无线接入设备的标识，将该环路检测报文发送至与该无线接入设备的上行链路相关联的另一无线接入设备上；该另一无线接入设备在该环路检测报文中插入其标识，将该环路检测报文发送至与该另一无线接入设备的上行链路相关联的又一无线接入设备上；

该又一无线接入设备判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识；

若存在，则根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息。

本发明还提供一种环路检测装置，其特点在于，包括：

一接收模块，用于接收邻接无线接入设备发送来的一环路检测报文，该环路检测报文中包括收到过该环路检测报文的无线接入设备的信息及对应的标识，其中，每一无线接入设备对应唯一的一个标识；

一第一判断模块，用于判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识；

一确定模块，用于在判断出存在时，根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息。

较佳地，该环路检测装置还包括一添加模块和一第二判断模块；

该添加模块用于在该环路检测报文中不存在本无线接入设备的标识时，将本无线接入设备的标识加入该环路检测报文，并调用该第二判断模块判断本无线接入设备的上行链路是否存在相关联的另一无线接入设备，在本无线接入设备的上行链路存在相关联的另一无线接入设备时，将该环路检测报文发送给上行链路相关联的该另一无线接入设备。

较佳地，该环路检测装置还包括一第一发送模块，该第一发送模块用于当本无线接入设备的上行链路不存在相关联的另一无线接入设备，则将该环路检测报文中的无线接入设备的信息发送给一控制器。

较佳地，该环路检测装置还包括一第二发送模块，该第二发送模块用于将该环路信息发送至该控制器。

较佳地，该添加模块用于在判断出不存在时将该标识加入该环路检测报文的Payload字段中。

本发明还提供一种环路检测系统，其特点在于，应用于多个无线接入设备与一个控制器组成的网络，每一无线接入设备均具有唯一的标识，每一无线接入设备均包括如权利要求中任意一项所述的环路检测装置。

较佳地，该多个无线接入设备通过WDS或无线桥接组网。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提出一种在WDS或无线桥接情况下的环路检测方法、装置及系统，从网络中的任一无线接入设备出发进行搜索，即从一个无线接入设备发送环路检测报文到上行链路关联的另一无线接入设备，每一个无线接入设备收到环路检测报文时，在报文中插入自己的标识ID，进一步转发给上行链路相关联的又一个无线接入设备，直到无法转发或在环路检测报文中发现有相同的标识ID时，就停止转发。通过这种搜索方式，可以快速地发现无线网络中是否存在环路以及存在多少环路。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的环路检测方法的流程图。

图2为本发明较佳实施例的环路检测装置的结构框图。

图3为本发明较佳实施例的在WDS或无线桥接情况下的环路检测方法的流程图。

图4为本发明较佳实施例的简化的AP1~AP5的DAG有向图。

图5为本发明较佳实施例的简化的AP6~AP12的DAG有向图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动的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。

如图1所示，本实施例提供一种环路检测方法，包括：

步骤101、接收邻接无线接入设备发送来的一环路检测报文，该环路检测报文中包括收到过该环路检测报文的无线接入设备的信息及对应的标识，其中，每一无线接入设备对应唯一的一个标识；

步骤102、判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识，若存在则进入步骤103，若不存在则进入步骤104；

步骤103、根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息，将该环路信息发送至控制器；

步骤104、将本无线接入设备的标识加入该环路检测报文的Payload字段中；

步骤105、判断本无线接入设备的上行链路是否存在相关联的另一无线接入设备，若存在，则进入步骤106，若不存在，则进入步骤107；

步骤106、将该环路检测报文发送给上行链路相关联的该另一无线接入设备；

步骤107、将该环路检测报文中的无线接入设备的信息发送给该控制器。

本实施例还提供一种环路检测系统，其应用于多个无线接入设备与一个控制器组成的网络，每一无线接入设备均具有唯一的标识，每一无线接入设备均包括一环路检测装置，其中，该多个无线接入设备通过WDS或无线桥接组网。

其中，如图2所示，该环路检测装置包括一接收模块1、一第一判断模块2、一确定模块3、一第二发送模块4、一添加模块5、一第二判断模块6和一第一发送模块7。

该接收模块1用于接收邻接无线接入设备发送来的一环路检测报文，该环路检测报文中包括收到过该环路检测报文的无线接入设备的信息及对应的标识，其中，每一无线接入设备对应唯一的一个标识；

该第一判断模块2用于判断该环路检测报文中是否已存在本无线接入设备的标识；

该确定模块3用于在判断出存在时，根据该环路检测报文中的无线接入设备信息确定环路信息；

该第二发送模块4用于将该环路信息发送至该控制器；

该添加模块5用于在该环路检测报文中不存在本无线接入设备的标识时，将本无线接入设备的标识加入该环路检测报文的Payload字段中，并调用该第二判断模块6；

该第二判断模块6用于判断本无线接入设备的上行链路是否存在相关联的另一无线接入设备，在本无线接入设备的上行链路存在相关联的另一无线接入设备时，将该环路检测报文发送给上行链路相关联的该另一无线接入设备；

该第一发送模块用于当本无线接入设备的上行链路不存在相关联的另一无线接入设备，则将该环路检测报文中的无线接入设备的信息发送给该控制器。

本实施例还提供一种在WDS或无线桥接情况下的环路检测方法，应用于多个无线接入设备组成的网络，每一无线接入设备均具有唯一的标识。

其中，WDS即无线热点分布系统，它是无线AP和无线路由中一个特别的功能，简单来说就是AP的中继加桥接功能，它可以实现两个无线设备通讯，也可以起到放大信号的作用，而产品的SSID也可以不同。这是一个非常实用的功能，比如有三户邻居，每户都有一个支持WDS的无线路由或AP，这样无线信号就可以在这三户同时覆盖了，使得相互的通信更加方便。但要注意的是，每个品牌的无线路由所支持的WDS设备是有限制的（一般可以支持4-8个设备），不同品牌的WDS功能不一定可以链接成功。

无线桥接技术是一种局域网络无线连接的技术，是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物，它可以无缝地将相隔数十公里的局域网络连接在一起，创建统一的企业或城域网络系统。在最简单的网络构架中，网桥的以太网端口连接到局域网中的某个集线器或交换机上，信号发射端口则通过电缆和天线相连接；通过这样的方式实现网络系统的扩展。

如图3所示，该环路检测方法包括以下步骤：

步骤201、将无线接入设备和无线接入设备上行方向的数据链路构成的拓扑图简化为一DAG有向图。

步骤202、从该DAG有向图中选择一无线接入设备APi，构造一环路检测报文，并在该环路检测报文的Payload字段中插入该无线接入设备APi的标识以形成集合S={APi}，将该环路检测报文发送至与该无线接入设备APi的上行链路相关联的无线接入设备APm上。

其中，无线接入设备APi表示第i个无线接入设备，1≤i≤N，无线接入设备APm表示第m个无线接入设备，1≤m≤N。

步骤203、该无线接入设备APm接收该环路检测报文，并在该环路检测报文的Payload字段中插入该无线接入设备APm的标识以形成集合S={APi，APm}，将该环路检测报文发送至与该无线接入设备APm的上行链路相关联的无线接入设备APn上。

其中，无线接入设备APn表示第n个无线接入设备，1≤n≤N。

步骤204、该无线接入设备APn接收该环路检测报文，判断该环路检测报文中是否存在该无线接入设备APn的标识，若是则进入步骤205，否则进入步骤206。

步骤205、该无线接入设备APn停止转发该环路检测报文，并上报一发现无线环路信息至一云AC。

在步骤205中，该发现无线环路信息包括该集合S={APi，APm}。

步骤206、该无线接入设备APn在该环路检测报文的Payload字段中插入该无线接入设备APn的标识，以形成集合S={APi，APm，APn }，将该环路检测报文发送至与该无线接入设备APn的上行链路相关联的另一无线接入设备上。

在本环路检测方法中，当无线接入设备APn判断出该环路检测报文中存在其标识时，就停止转发该环路检测报文，并将发现无线环路这一情况上报给云AC。然后，从该DAG有向图除了已经检测过的无线接入设备外的其他无线接入设备中任选一无线接入设备，重复执行上述环路检测流程。通过这种搜索方式，可以很快发现无线网络是否存在环路以及存在多少环路。

结合图4和5，下面举一具体的例子来说明本发明，以使得本领域的技术人员能够更好地理解本发明的技术方案：

假定无线覆盖区域有12个无线接入设备通过WDS或无线桥接组网。

1、将12个无线接入设备与无线接入设备上行方向的数据链路构成的拓扑图简化为一个DAG有向图，其中AP1~AP5的DAG有向图如图4所示；

2、从DAG有向图选择无线接入设备AP1，进行一次搜索，即从此无线接入设备AP1开始，构造一个环路检测报文P1，在该环路检测报文P1的Payload字段中插入自己（即无线接入设备AP1）的标识以形成集合S={AP1}，然后发送该环路检测报文P1到与该无线接入设备AP1的上行链路相关联的无线接入设备AP2上；

3、该无线接入设备AP2接收该环路检测报文P1，并在该环路检测报文P1的Payload字段中插入该无线接入设备AP2的标识以形成集合S={AP1，AP2}，将该环路检测报文P1发送至与该无线接入设备AP2的上行链路相关联的无线接入设备AP3上；

4、当无线接入设备AP3收到环路检测报文P1时，判断集合S={AP1，AP2}是否包含AP3标识，不存在，则在此环路检测报文P1的Payload字段中插入自己的标识以形成集合 S={AP1，AP2，AP3}，然后再转发给下一个无线接入设备AP4；

5、当无线接入设备AP4收到环路检测报文P1时，判断集合S={AP1，AP2，AP3}是否包含AP4标识，不存在，则在此环路检测报文P1的Payload字段中插入自己的标识以形成集合 S={AP1，AP2，AP3，AP4}，然后再转发给下一个无线接入设备AP5；

6、当无线接入设备AP5收到环路检测报文P1时，判断集合S={AP1，AP2，AP3，AP4}是否包含AP5标识，不存在，则在此环路检测报文P1的Payload字段中插入自己的标识以形成集合S= {AP1，AP2，AP3，AP4，AP5}，然后再转发给下一个无线接入设备AP2；

7、当无线接入设备AP2收到环路检测报文P1时，判断集合S= {AP1，AP2，AP3，AP4，AP5}是否包含无线接入设备AP2，此时发现存在，则无线接入设备AP2立即向云AC发出环路告警，并上报集合S的标识序列给云AC，同时关闭无线接入设备AP5到AP2的无线桥接链路，此时无线接入设备AP2不再转发环路检测报文P1；

8、此时无线网络中AP1~AP5都已检测过，指定另一个APi（6≤i≤N）开始第二次搜索。

假设指定另一个无线接入设备为无线接入设备AP6，无线接入设备AP6~AP12的DAG有向图如图5所示。

9、从DAG有向图选择了无线接入设备AP6，进行一次搜索，即从此无线接入设备AP6开始，构造一个环路检测报文P2，在该环路检测报文P2的Payload字段中插入自己（即无线接入设备AP6）的标识以形成集合S={AP6}，然后发送该环路检测报文P2到与该无线接入设备AP6的一个上行链路相关联的无线接入设备AP7上；

10、该无线接入设备AP7接收该环路检测报文P2，并在该环路检测报文P2的Payload字段中插入该无线接入设备AP7的标识以形成集合S={AP6，AP7}，将该环路检测报文P2发送至与该无线接入设备AP7的一上行链路相关联的无线接入设备AP8上；

11、当无线接入设备AP8收到环路检测报文P2时，判断集合S={AP6，AP7}是否包含无线接入设备AP8的标识，不存在，则在此环路检测报文P2的Payload字段中插入自己的标识以形成集合 S={AP6，AP7，AP8}，然后再转发给下一个无线接入设备AP9；

12、当无线接入设备AP9收到环路检测报文P2时，判断集合S={AP6，AP7，AP8}是否包含无线接入设备AP9的标识，不存在，则在此环路检测报文P2的Payload字段中插入自己的标识以形成集合S= {AP6，AP7，AP8，AP9}，然后再转发给下一个无线接入设备AP10；

13、当无线接入设备AP10收到环路检测报文P2时，判断集合S={AP6，AP7，AP8，AP9}是否包含无线接入设备AP10的标识，不存在，则在此环路检测报文P2的Payload字段中插入自己的标识以形成集合S= {AP6，AP7，AP8，AP9，AP10}，然后再转发给下一个无线接入设备AP11；

14、当无线接入设备AP11收到环路检测报文P2时，判断集合S={AP6，AP7，AP8，AP9，AP10}是否包含无线接入设备AP11标识，不存在，则在此环路检测报文P2的Payload字段中插入自己的标识以形成集合S= {AP6，AP7，AP8，AP9，AP10，AP11}，然后再转发给下一个无线接入设备AP12；

15、当无线接入设备AP12收到环路检测报文P2时，判断集合S={AP6，AP7，AP8，AP9，AP10，AP11}是否包含无线接入设备AP12的标识，不存在，则在此环路检测报文P2的Payload字段中插入自己的标识以形成集合S= {AP6，AP7，AP8，AP9，AP10，AP11，AP12}，然后再转发给下一个无线接入设备AP8；

16、当无线接入设备AP8收到环路检测报文P2时，判断集合S= { AP6，AP7，AP8，AP9，AP10，AP11，AP12}是否包含无线接入设备AP8的标识，此时发现存在，则无线接入设备AP8立即向云AC发出环路告警，并上报集合S的标识序列给云AC，同时关闭无线接入设备AP12到AP8的WDS链路，此时无线接入设备AP8不再转发环路检测报文P2。

综上，本发明从网络中的任一无线接入设备出发进行搜索，即从一个无线接入设备发送环路检测报文到上行链路关联的另一无线接入设备，每一个无线接入设备收到环路检测报文时，在报文中插入自己的标识ID，进一步转发给上行链路相关联的又一个无线接入设备，直到无法转发或在环路检测报文中发现有相同的标识ID时，就停止转发。通过这种搜索方式，可以很快发现无线网络是否存在环路以及存在多少环路。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。