一种路由器及路由器自组网方法与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种路由器及路由器自组网方法。


背景技术：

2.无线网格网络(mesh)路由器集群一般由两个或多个路由器组成一个套装，各路由器支持mesh无线组网，例如使用802.11s协议进行无线组网，mesh路由器传输速率和传输稳定性优于普通桥接器使用的无线桥接协议。
3.mesh路由器中广域网接口用于接入互联网的那台设备为主路由，其余路由器为子路由，对于单独的支持mesh功能的路由器，如果需要将多个路由器mesh组网，则需要人工登录到路由器管理页面上设置mesh组网的角色(controller/agent)，然后根据无线组网或有线组网的配置方式组网，这种手动设置mesh组网的角色的方式较为繁琐且易错。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种路由器及路由器自组网方法，以自动完成mesh组网角色的设置。
5.第一方面，本技术提供了一种路由器，包括：
6.接口，用于接收和发送报文；
7.处理器，被配置为：
8.当接收到的报文中含有预设标识时获取路由器距离网关的拓扑距离x，若等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，若等待x*t时间后mesh组网成功则所述路由器设置为子路由，其中所述t为等待周期。
9.第二方面，本技术还提供了一种路由器自组网方法，方法包括：
10.在报文源端为网关时，判断接收到的报文中是否含有预设标识；
11.当所述报文中含有预设标识时，获取路由器距离网关的拓扑距离x，若等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n；
12.当接收到的报文中不含有所述预设标识时，所述路由器设置为主路由，同时在所述报文中添加预设标识并下发；
13.将所述主路由和其他路由器进行mesh组网。
14.由上述技术方案可见，本技术提供的路由器及路由器自组网方法，路由器包括接口和处理器，当报文的源端为网关时，接口用于接收网关发出的报文和下发报文，当接收到网关发出的报文后，处理器被配置为判断报文中是否含有预设标记，当报文中含有预设标记时，根据预设标记获取路由器距离网关的拓扑距离x，在等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，在等待x*t时间后mesh组网成功则所述路由器设置为子路由同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n；当报文中不含有预设标记时，该路由器设置为主路由，同时在报文中添加预设标
识并下发。当报文的源端为路由器时，该路由器为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n。
15.通过上述方案，一方面，本技术可以自动将距离网关最近的且支持mesh功能的路由器设置为主路由，其他路由器设置为子路由，自动完成mesh组网角色的设置，另一方面由于网关发出的报文经由主路由发出，防火墙配置等参数设置只需要在主路由上进行操作即可，无需在子路由上进行一一设置，可以简化自组网的操作从而提高自组网效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的网关与mesh路由器拓扑结构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图；
19.图3为本技术实施例提供的另一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图；
20.图4为本技术实施例提供的另一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.mesh路由器在自组网时需要确定mesh组网角色，即哪个路由器设置为主路由器，哪个路由器设置为子路由器。本技术实施例中以mesh路由器集群包括三个路由器为例进行说明，如图1所示，mesh路由器集群包括路由器a、路由器b和路由器c；路由器a、路由器b和路由器c三者中一个为主路由，其余两个为子路由。
23.在一些实施例中，业界采用较多的方案是，推出多种组网套装，主路由和子路由出厂时已经完成组网，这种方案不利于扩展增加一个路由器。对用户来说成套方案价格较高，需要更换整套路由器。对厂商来说，需要生产不同外壳、版本的设备，在出厂时完成组网配置，增加生产成本。
24.在一些实施例中，有些mesh媒体链路层的自组网算法，可以自动选择一个路由器作为主路由，但是这种算法只是在媒体链路层角度选择到的有可能不是网关最近的路由器，而且会受到开机顺序和网络连通的先后等影响因素。
25.在本技术实施例中从网络层的角度，在无配置的状态下，把各路由器用有线方式连接起来，即可根据路由器与网关的拓扑距离选择距离网关最近的路由器作为主路由，其它作为子路由器进行mesh组网，自组网完成后即可断掉网线，mesh会切换成无线组网。
26.下面对本技术实施例提供的路由器进行具体的描述。
27.在本技术实施例中，路由器a、路由器b和路由器c均包括接口和处理器，接口的功
能主要是负责接收数据包和发送数据包，可以理解的是，本技术的实施例中的处理器可以是中央处理单元(c e n t ra l processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，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、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器；处理器可以调用存储器存储的指令或数据，处理器中处理的指令或生成的指令可以被存放于随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存、只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)、寄存器、硬盘、移动硬盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。
28.在一些实施例中，如果路由器被配置成静态ipoe或pppoe上网方式，则此路由器设备为mesh主路由。
29.在一些实施例中，如果路由器恢复出厂后无配置或dhcp方式，则设置mesh组网角色的方案包括如下：
30.当dhcp offer报文的源端为网关时，即网关发出dhcp offer报文，路由器a在接收到dhcp offer报文时，处理器判断dhcp offer报文中是否含有预设标识，预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n。
31.其中路由器厂家标记可以为厂商私有option，比如option199，option199代表一具体路由器厂家，途经节点个数n具体指option199这一数据包途经的节点个数，节点包括网关和路由器。
32.下面针对dhcp offer报文中是否含有预设标识两种情况进行具体的说明。
33.图2为本技术实施例提供的一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图；图2中具体的场景指的是网关发出dhcp offer报文，但是该报文中不含有预设标识。如图2所示，路由器a在接收到网关发出的dhcp offer报文后，路由器a的处理器首先根据该报文中不含有预设标识这一信号判断路由器a为主路由器，同时在dhcp offer报文中添加预设标识并下发，具体地预设标识如图2中所示为option199：a-1，即在原dhcp offer报文中添加option199：a-1后再下发至路由器b，option199：a-1的具体含义是：a-1标识option199这一数据包途经路由器a这一个节点。为了方便描述，从路由器a中发出的报文结构为dhcp offer+option199：a-1。
34.路由器b在接收到dhcp offer+option199：a-1这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：a-1中a-1参数递进为a-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：a-2。
35.路由器c在接收到dhcp offer+option199：a-2这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a、路由器b
这两个节点，即n＝2，则路由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：a-2中a-2参数递进为a-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：a-3。
36.需要说明的是，本技术中的路由器a、路由器b和路由器c均支持mesh功能，上述以路由器a为主路由器为例进行说明，当然如果路由器a不能支持mesh功能，路由器b和路由器c均支持mesh功能，则此时路由器b为主路由，路由器c为子路由，其他情况以此类推。
37.图3为本技术实施例提供的另一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图；图3中具体的场景指的是网关发出dhcp offer报文，且该报文中含有预设标识，为了方便描述此时将网关发出的报文结构定义为dhcp offer+option199：b-1。如图3所示，路由器a在接收到网关发出的dhcp offer报文后，路由器a的处理器首先解析到该报文中含有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，没有任何路由器加入待组的mesh网络中，意味着路由器a组网失败，此时处理器可以判断路由器a为主路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发至路由器b，具体是将option199：b-1中b-1参数递进为b-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-2。
38.路由器b在接收到dhcp offer+option199：b-2这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关和路由器a这两个节点，即n＝2，则路由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：b-2中b-2参数递进为b-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-3。
39.路由器c在接收到dhcp offer+option199：b-3这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关、路由器a、路由器b这三个节点，即n＝3，则路由器距离网关的拓扑距离x为3，等待3*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：b-3中b-3参数递进为b-4，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-4。
40.需要说明的是，本技术中的路由器a、路由器b和路由器c均支持mesh功能，上述以路由器a为主路由器为例进行说明，当然如果路由器a不能支持mesh功能，路由器b和路由器c均支持mesh功能，则此时路由器b为主路由，路由器c为子路由，其他情况以此类推。
41.综上所述，当接收到网关发出的报文后，处理器被配置为判断报文中是否含有预设标记，当报文中含有预设标记时，根据预设标记获取路由器距离网关的拓扑距离x，在等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，在等待x*t时间后mesh组网成功则所述路由器设置为子路由同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n；当报文中不含有预设标记时，该路由器设置为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发。当报文的源端为路由器时，该路由器为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n。
42.图4为本技术实施例提供的一种应用场景下网关与mesh路由器拓扑结构示意图；
图4中具体的场景指的是路由器a发出dhcp offer报文，即dhcp offer报文是由路由器a分配的，并非由网关分配；路由器a在发出原始dhcp offer报文时在该报文的基础上添加option199：c-1这一参数后再继续下发至路由器b，此时路由器a的处理器将路由器a切换为主路由，为了方便描述，此时将路由器a发出的报文结构定义为：dhcp offer+option199：c-1。
43.路由器b在接收到dhcp offer+option199：c-1这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：c-1中c-1参数递进为c-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：c-2。
44.路由器c在接收到dhcp offer+option199：c-2这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a和路由器b这两个节点，即n＝2，则路由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：c-2中c-2参数递进为c-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：c-3。
45.需要说明的是，本技术实施例中的路由器a、路由器b和路由器c均支持mesh功能，上述以路由器a为主路由器为例进行说明，当然如果路由器a不能支持mesh功能，路由器b和路由器c均支持mesh功能，则此时路由器b为主路由，路由器c为子路由，其他情况以此类推。
46.需要说明的是，上述中的t为等待周期，配置完成后mesh组网所需时间，比如5s。
47.需要说明的是，本技术中的预设标识的内容和格式不作限定，其他形式的预设标识也在本技术实施例的保护范围中。
48.由于网关发出的报文发送至距离其最近的路由器，本技术中可以自动将距离网关最近的且支持mesh功能的路由器设置为主路由，即本技术实施中网关发出的报文发送至主路由中，这样防火墙配置等参数设置只需要在主路由上进行操作即可，无需在子路由上进行一一设置，可以简化自组网的操作从而提高自组网效率。
49.通过上述方案，一方面，本技术可以自动将距离网关最近的且支持mesh功能的路由器设置为主路由，其他路由器设置为子路由，自动完成mesh组网角色的设置，另一方面由于网关发出的报文经由主路由发出，防火墙配置等参数设置只需要在主路由上进行操作即可，无需在子路由上进行一一设置，可以简化自组网的操作从而提高自组网效率。
50.基于上述路由器，本技术提供了一种路由器自组网方法，所述方法包括：
51.在报文源端为网关时，判断接收到的报文中是否含有预设标识；
52.当所述报文中含有预设标识时，获取路由器距离网关的拓扑距离x，若等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n；
53.当接收到的报文中不含有所述预设标识时，所述路由器设置为主路由，同时在所述报文中添加预设标识并下发；
54.将所述主路由和其他路由器进行mesh组网。
55.进一步地，当所述报文中含有预设标识时，获取路由器距离网关的拓扑距离x，若等待x*t时间后mesh组网成功则所述路由器设置为子路由。
56.进一步地，根据所述路由器厂家标记判断各路由器是否为同一厂家。
57.进一步地，当报文源端为路由器时，所述路由器为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n。
58.进一步地，所述途经节点个数n为路由器距离网关的拓扑距离x。
59.综上所述，当dhcp offer报文的发出源端为网关时，分为两种情况，第一种情况是网关发出的原始报文中含有预设标识，第二种情况是网关发出的原始报文中不含有预设标识。
60.第一种情况中路由器a在接收到网关发出的dhcp offer报文后，路由器a的处理器首先解析到该报文中含有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，没有任何路由器加入待组的mesh网络中，意味着路由器a组网失败，此时处理器可以判断路由器a为主路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发至路由器b，具体是将option199：b-1中b-1参数递进为b-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-2；路由器b在接收到dhcp offer+option199：b-2这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关和路由器a这两个节点，即n＝2，则路由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：b-2中b-2参数递进为b-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-3。路由器c在接收到dhcp offer+option199：b-3这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有预设标识，此时，option199这一数据包途经网关、路由器a、路由器b这三个节点，即n＝3，则路由器距离网关的拓扑距离x为3，等待3*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：b-3中b-3参数递进为b-4，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：b-4。
61.第二种情况中路由器a在接收到网关发出的dhcp offer报文后，路由器a的处理器首先根据该报文中不含有预设标识这一信号判断路由器a为主路由器，同时在dhcp offer报文中添加预设标识并下发，具体地预设标识如图2中所示为option199：a-1，即在原dhcp offer报文中添加option199：a-1后再下发至路由器b，option199：a-1的具体含义是：a-1标识option199这一数据包途经路由器a这一个节点。为了方便描述，从路由器a中发出的报文结构为dhcp offer+option199：a-1。路由器b在接收到dhcp offer+option199：a-1这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：a-1中a-1参数递进为a-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：a-2。路由器c在接收到dhcp offer+option199：a-2这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a、路由器b这两个节点，即n＝2，则路
由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：a-2中a-2参数递进为a-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：a-3。
62.当dhcp offer报文的发出源端为路由器a时，路由器a在发出原始dhcp offer报文时在该报文的基础上添加option199：c-1这一参数后再继续下发至路由器b，此时路由器a的处理器将路由器a切换为主路由，为了方便描述，此时将路由器a发出的报文结构定义为：dhcp offer+option199：c-1。路由器b在接收到dhcp offer+option199：c-1这一报文后，路由器b的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a这一个节点，即n＝1，则路由器距离网关的拓扑距离x为1，等待1*t时间后，路由器b加入到待组的mesh网络中，意味着路由器b组网成功，此时处理器可以判断路由器b为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：c-1中c-1参数递进为c-2，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：c-2。路由器c在接收到dhcp offer+option199：c-2这一报文后，路由器c的处理器解析报文后判断出报文中含有有预设标识，此时，option199这一数据包途经路由器a和路由器b这两个节点，即n＝2，则路由器距离网关的拓扑距离x为2，等待2*t时间后，路由器c加入到待组的mesh网络中，意味着路由器c组网成功，此时处理器可以判断路由器c为子路由，同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，具体是将option199：c-2中c-2参数递进为c-3，此时生成的报文结构为dhcp offer+option199：c-3。
63.关于本技术实施例提供的路由器自组网方法的详细阐述可参见本技术实施例提供的路由器中的描述。
64.由上述技术方案可见，本技术提供的路由器及路由器自组网方法，路由器包括接口和处理器，当报文的源端为网关时，接口用于接收网关发出的报文和下发报文，当接收到网关发出的报文后，处理器被配置为判断报文中是否含有预设标记，当报文中含有预设标记时，根据预设标记获取路由器距离网关的拓扑距离x，在等待x*t时间后mesh组网未成功则所述路由器设置为主路由，在等待x*t时间后mesh组网成功则所述路由器设置为子路由同时将接收到的预设标识中参数递进并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n；当报文中不含有预设标记时，该路由器设置为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发。当报文的源端为路由器时，该路由器为主路由，同时在报文中添加预设标识并下发，所述预设标识包括路由器厂家标记和途经节点个数n。
65.通过上述方案，一方面，本技术可以自动将距离网关最近的且支持mesh功能的路由器设置为主路由，其他路由器设置为子路由，自动完成mesh组网角色的设置，另一方面由于网关发出的报文经由主路由发出，防火墙配置等参数设置只需要在主路由上进行操作即可，无需在子路由上进行一一设置，可以简化自组网的操作从而提高自组网效率。
66.最后应说明的是：本实施例采用递进方式描述，不同部分可以相互参照；另外，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。