基于负载均衡技术的WLAN扩容方法和设备与流程

文档序号:11254575
本发明属于移动互联网安全领域,具体而言,本发明涉及一种基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法和设备。
背景技术
:随着无线网络技术的日益发展,传统的有线接入越来越局限于IT运营企业和固定设施的接入,而在日常生活中,人们主要以无线接入方式为主。可以说,无线网络已经在人们平常的生活和工作中占据了非常重要的地位,今天的人们已经不能离开无线网络,人们的生活也越来越依赖于无线网络。与此同时,由于高清视频和AR/VR(AugmentedReality/VirtualReality)业务为代表的高带宽视频业务应用越来越多,以及具备路由器的家庭中高清视频和游戏也需要高带宽的无线接入,对WLAN这样一种应用广泛的无线接入方式,提出了更高的要求。而作为一种无线接入方式,WLAN往往受限于设备的最大接入带宽,尤其是在多用户高并发大流量场景下无法满足用户的带宽需求,从而降低了用户体验。另外,在交互式多媒体教学领域中,学生们在多媒体教室中用教学平板通过无线接入方式连接到教学服务器,通常情况下接入的数量至少要有40台。上课时,一些视频课件需要推送到教学平板上进行播放,并且要支持1080P的高清视频流畅播放,而此时就构成了一个高并发大流量的应用场景,也就是说根据目前的情形,单个AP(WirelessAccessPoint)无法满足交互式多媒体教学领域中的流量需求,而多个AP的话就有信道冲突和设备负载不均衡的问题。针对于此,目前已提出一些技术方案,用来解决目前多个AP的方案中出现的有信道冲突和设备负载不均衡的问题。其中最常见的解决方法是在无线网络中配置有AC(WirelessAccessPointController),起到了扩展覆盖范围和无缝漫游的作用。但是,在AP较少的覆盖范围内用户不够的场景下,采用AC+AP的方式,存在设备管理复杂,成本高的缺点。技术实现要素:本发明针对现有的方式的上述缺点,提出一种基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法和设备,用以解决现有技术存在的信道冲突和设备负载不均衡的问题。与现有解决方法不同的是,本发明没有在网络中配置有AC设备,而是采用过了AP并联的方式,通过设置负载均衡组,降低了用户操作复杂性,节省用户的成本。本发明的实施例根据一个方面,提供了一种基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法,包括:负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数;负载均衡组内的每个AP接收与其在同一多播组内的其它AP通报的配置信息及连接数;负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据分析和比较的结果进行相应的调节。优选地,配置信息至少包括以下信息:每个AP中本地设备的MAC、SSID和信道。优选地,连接数为AP中本地设备的接入用户数。优选地,负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数的步骤中,负载均衡组内的每个AP以多播的方式以10秒的时间间隔定时通报其配置信息及连接数。优选地,当负载均衡组内的每个AP接收到通报的信息后,进行有效性判断,具体通过判断负载均衡组ID、负载均衡组AP数以及SSID与本AP中的本地设备中的相关参数是否一致,如果判断的结果为不一致的话,则放弃接收到的通报的消息。优选地,负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据分析和比较的结果进行相应的调节的步骤中,还包括:按照连接数的由小到大进行排序,选择一定数量的AP设置为允许接入,剩余AP设置为关闭接入。优选地,在负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据分析和比较的结果进行相应的调节的步骤之前,还包括:通过接收到的配置信息中的信道信息,判断远端设备的信道与AP中本地设备的信道是否有冲突,如果有冲突,对所述AP中本地设备的信道进行重新扫描与重置。优选地,通过接收到的配置信息中的信道信息,判断远端设备的信道与AP中本地设备的信道是否有冲突,如果有冲突,对所述AP中本地设备的信道进行重新扫描与重置的步骤具体包括:AP扫描各个信道,并根据扫描的结果按照信号干扰大小进行排列;AP选用干扰小且无重叠的信道重置本地的信道。优选地,为防止冲突设备同时重置信道,MAC数值最小的冲突设备执行重置动作,MAC数值较大的冲突设备不执行重置动作。另外,本发明还公开了一种基于负载均衡技术的WLAN扩容的设备,其包括:发送模块,用于使负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数;接收模块,用于使负载均衡组内的每个AP接收与其在同一多播组内的其它AP通报的配置信息及连接数;计算模块,用于使负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据所述分析和比较的结果进行相应的调节。本发明的实施例中,本发明通过采用了多台AP的并联方式,在不需要配置AC设备的基础上,占用不同信道增加接入单款,并且利用智能负载均衡技术和智能信道分配技术,防止了出现总带宽够用,局部用户拥塞的情况,以及降低了多台设备的信道冲突和干扰,从而降低了用户操作的复杂性,节省了用户成本。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为本发明基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法的流程示意图;图2为本发明基于负载均衡技术的WLAN扩容的设备结构示意图;图3为本发明基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法的其中一个实施例的网络布置结构示意图;图4为本发明基于负载均衡技术的WLAN扩容的方法的其中一个实施例的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。本
技术领域
技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。本
技术领域
技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本
技术领域
技术人员可以理解,这里所使用的“终端设备”、“终端设备设备”既包括无线信号接收器的设备,其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备,又包括接收和发射硬件的设备,其具有能够在双向通信链路上,进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括:蜂窝或其他通信设备,其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备;PCS(PersonalCommunicationsService,个人通信系统),其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力;PDA(PersonalDigitalAssistant,个人数字助理),其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(GlobalPositioningSystem,全球定位系统)接收器;常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备,其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的,或者适合于和/或配置为在本地运行,和/或以分布形式,运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端,例如可以是PDA、MID(MobileInternetDevice,移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话,也可以是智能电视、机顶盒等设备。下面根据附图1,通过实施例,详细介绍本发明公开的基于时间分布特征检测中间人攻击的方法。本发明的实施例中,通过并联设置AP的方式,配置负载均衡组,提出了基于负载均衡技术的WLAN扩容方法,包括如下步骤:S100:负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数;其中,该配置信息至少包括以下信息:每个AP中本地设备的MAC、SSID和信道。优选地,该配置信息也可以包括其他信息部分,包括ID或其它用于了解该AP各种连接状态的信息,这里不做具体的限制。该连接数为AP中本地设备的接入用户数。另外,当负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数时,该负载均衡组内的每个AP以多播的方式以10秒的时间间隔定时通报其配置信息及连接数。这里的时间间隔优选为10秒的时间,也可以根据具体网络的连接及各个AP发送配置消息的时间及周期,配置其他的时间间隔,这里不做具体的限制,从而使得AP能够以阻塞的方式接受各种信息。S200:该负载均衡组内的每个AP接收与其在同一多播组内的其它AP通报的配置信息及连接数;其中,当该负载均衡组内的每个AP接收到通报的信息后,进行有效性判断,具体通过判断负载均衡组ID、负载均衡组AP数以及SSID与本AP中的本地设备中的相关参数是否一致,如果判断的结果为不一致的话,则放弃该接收到的通报的消息。S300:该负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据所述分析和比较的结果进行相应的调节。在该负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据该分析和比较的结果进行相应的调节的步骤中,还包括:按照连接数的由小到大进行排序,选择一定数量的AP设置为允许接入,剩余AP设置为关闭接入。其中,在该负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据该分析和比较的结果进行相应的调节的步骤之前,还包括:通过接收到的配置信息中的信道信息,判断远端设备的信道与AP中本地设备的信道是否有冲突,如果有冲突,对该AP中本地设备的信道进行重新扫描与重置。其中,该通过接收到的配置信息中的信道信息,判断远端设备的信道与AP中本地设备的信道是否有冲突,如果有冲突,对所述AP中本地设备的信道进行重新扫描与重置的步骤具体包括:AP扫描各个信道,并根据扫描的结果按照信号干扰大小进行排列;AP选用干扰小且无重叠的信道重置本地的信道。其中,为了防止冲突设备同时重置信道,MAC数值最小的冲突设备执行重置动作,MAC数值较大的冲突设备不执行重置动作。另外,根据本发明公开的实施例,还提供了一种基于负载均衡技术的WLAN扩容的设备,该设备通过布置几个模块在AP中,实现负载均衡技术的WLAN扩容,其中,如图2所示,该设备包括:发送模块11,用于使负载均衡组内的每个AP以多播的方式定时通报其配置信息及连接数;接收模块12,用于使该负载均衡组内的每个AP接收与其在同一多播组内的其它AP通报的配置信息及连接数;计算模块13,用于使该负载均衡组内的每个AP将接收到的连接数与自身的连接数进行分析和比较,并根据该分析和比较的结果进行相应的调节。该终端设备的具体运行,可以参考上述方法实施例的方法步骤,这里不做详细的描述。下面通过图3和图4,根据一个具体的实施例,详细地对本发明方法进行示例性地描述,这里需要说明的是,该实施例仅为举例说明,不具有对本发明的技术限制。步骤1:每个AP启动应用服务,同时读取AP的配置文件,主要配置信息包括:负载均衡组ID,负载均衡组活动AP数。配置文件描述负载均衡组成员和负载均衡组的关系,同一负载均衡组内的成员,相应配置项必须相同。其中,负载均衡组ID为负载均衡组的标识;负载均衡组活动AP数为做负载均衡的过程中STA连接数量较多的AP会关闭无线接入能力,这个参数是在组内保持允许接入的AP数量阈值。例如,有3台AP构建一个负载均衡组,负载均衡组活动AP数配置为1,代表至少1台AP要允许用户接入。配置为相同负载均衡组ID的设备作为本负载均衡组成员;向本组其它成员通报本AP信息;同时接收来自其它成员AP发送得通报消息。AP通报信息包括以下内容:本地设备MAC;本地设备SSID;本地设备负载均衡组ID;活动AP数;本地WIFI设备类型(2.4G或5G);本地设备的接入用户(STA)数;本地设备的信道。本地设备含义为:AP的无线接口设备,例如双频AP(5G+2.4G)有5G和2.4G两个本地设备,而单频AP只有一个本地设备。步骤2:AP应用服务启动定时器,定时间隔10秒。该定时器的作用是定时发送AP的通报信息。步骤3:AP根据配置文件中的负载均衡组ID创建多播组,本AP作为多播组成员加入;AP加入多播组后才可以接收到其它成员的通报消息。通过不同多播组对多播消息进行隔离,避免不属于本组设备的消息互相干扰。步骤4:AP应用服务以阻塞方式等待接收其它成员的多播消息。子步骤4.1:AP的定时时间(10秒)到,封装本AP通报消息。(具体内容见步骤1中AP通报信息)。子步骤4.2:AP以组播方式发送通报消息。其中,子步骤为4.1-4.2为通报消息发送流程,通报消息包括本地设备接入用户(STA)数,这个数是实时变化的,所以需要更新并定时通报其它设备。步骤5:AP接收到其它成员(AP)的多播消息后,进行消息有效性判断,要求负载均衡组ID;负载均衡组活动AP数;SSID与本地设备一致。如果不一致,消息丢弃,结束步骤5。步骤6:AP解析多播消息,多播消息(该消息为其它AP发送得通报消息)内容包括:远端设备MAC;远端设备SSID;负载均衡组ID;负载均衡组活动AP数;远端WIFI设备类型(2.4G或5G);远端设备的接入用户(STA)数;远端设备的信道。步骤7:AP应用服务解析相关字段并以设备MAC作为键值添加节点到负载均衡链表;节点内容为通报消息各个字段。步骤8:AP应用服务判断远端设备信道和本地设备信道是否冲突。如果冲突,对本地信道进行重新扫描和重置,具体包括以下子步骤:子步骤8.1:AP扫描各个信道,扫描结果按照信号干扰大小进行排列。子步骤8.2:AP选用干扰小且和本AP都不重叠的信道重置本地信道。其中,在8.1-8.2中为防止冲突设备同时重置信道,MAC数值最小的冲突设备执行重置动作,MAC数值较大的冲突设备不执行重置动作。步骤9:AP应用服务遍历负载均衡链表,按照接入用户(STA)数由小到大排序;然后根据本组配置的活动AP数,计算各个设备的动作;设备动作为允许接入和关闭接入。同时逐一比较设备MAC,对本地设备设置本地设备标记。排序后,按照接入用户(STA)数由小到大,将n数量的AP设备动作设置为允许接入;剩余设备设置为关闭接入;n的值等于本组配置的活动AP数。举例来说,如下表所示,负载均衡组成员数为5,配置的活动AP数为2,设置动作时,将接入用户(STA)数最少的2台(等于配置的活动AP数)设备动作设置为允许接入,其它设备设置为关闭接入。组内设备组id用户数动作本地设备AP11112允许接入否AP21117允许接入否AP31122关闭接入是AP41122关闭接入否步骤10:AP应用服务根据本地设备的动作调用相应驱动接口。如果动作是允许接入,则在无线驱动中设置允许接入标记,如果动作是关闭接入,则在无线驱动中设置关闭接入标记。无线驱动中关闭接入通过停止beacon帧的广播,和停止requestresponse回应帧实现。无线驱动设置信道通过iw标准接口设置。以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
再多了解一些
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