基於負載均衡技術的WLAN擴容方法和設備與流程
2023-05-13 23:06:56
本發明屬於移動網際網路安全領域，具體而言，本發明涉及一種基於負載均衡技術的wlan擴容的方法和設備。
背景技術：
：隨著無線網絡技術的日益發展，傳統的有線接入越來越局限於it運營企業和固定設施的接入，而在日常生活中，人們主要以無線接入方式為主。可以說，無線網絡已經在人們平常的生活和工作中佔據了非常重要的地位，今天的人們已經不能離開無線網絡，人們的生活也越來越依賴於無線網絡。與此同時，由於高清視頻和ar/vr(augmentedreality/virtualreality)業務為代表的高帶寬視頻業務應用越來越多，以及具備路由器的家庭中高清視頻和遊戲也需要高帶寬的無線接入，對wlan這樣一種應用廣泛的無線接入方式，提出了更高的要求。而作為一種無線接入方式，wlan往往受限於設備的最大接入帶寬，尤其是在多用戶高並發大流量場景下無法滿足用戶的帶寬需求，從而降低了用戶體驗。另外，在交互式多媒體教學領域中，學生們在多媒體教室中用教學平板通過無線接入方式連接到教學伺服器，通常情況下接入的數量至少要有40臺。上課時，一些視頻課件需要推送到教學平板上進行播放，並且要支持1080p的高清視頻流暢播放，而此時就構成了一個高並發大流量的應用場景，也就是說根據目前的情形，單個ap(wirelessaccesspoint)無法滿足交互式多媒體教學領域中的流量需求，而多個ap的話就有信道衝突和設備負載不均衡的問題。針對於此，目前已提出一些技術方案，用來解決目前多個ap的方案中出現的有信道衝突和設備負載不均衡的問題。其中最常見的解決方法是在無線網絡中配置有ac(wirelessaccesspointcontroller)，起到了擴展覆蓋範圍和無縫漫遊的作用。但是，在ap較少的覆蓋範圍內用戶不夠的場景下，採用ac+ap的方式，存在設備管理複雜，成本高的缺點。技術實現要素：本發明針對現有的方式的上述缺點，提出一種基於負載均衡技術的wlan擴容的方法和設備，用以解決現有技術存在的信道衝突和設備負載不均衡的問題。與現有解決方法不同的是，本發明沒有在網絡中配置有ac設備，而是採用過了ap並聯的方式，通過設置負載均衡組，降低了用戶操作複雜性，節省用戶的成本。本發明的實施例根據一個方面，提供了一種基於負載均衡技術的wlan擴容的方法，包括：負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數；負載均衡組內的每個ap接收與其在同一多播組內的其它ap通報的配置信息及連接數；負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據分析和比較的結果進行相應的調節。優選地，配置信息至少包括以下信息：每個ap中本地設備的mac、ssid和信道。優選地，連接數為ap中本地設備的接入用戶數。優選地，負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數的步驟中，負載均衡組內的每個ap以多播的方式以10秒的時間間隔定時通報其配置信息及連接數。優選地，當負載均衡組內的每個ap接收到通報的信息後，進行有效性判斷，具體通過判斷負載均衡組id、負載均衡組ap數以及ssid與本ap中的本地設備中的相關參數是否一致，如果判斷的結果為不一致的話，則放棄接收到的通報的消息。優選地，負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據分析和比較的結果進行相應的調節的步驟中，還包括：按照連接數的由小到大進行排序，選擇一定數量的ap設置為允許接入，剩餘ap設置為關閉接入。優選地，在負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據分析和比較的結果進行相應的調節的步驟之前，還包括：通過接收到的配置信息中的信道信息，判斷遠端設備的信道與ap中本地設備的信道是否有衝突，如果有衝突，對所述ap中本地設備的信道進行重新掃描與重置。優選地，通過接收到的配置信息中的信道信息，判斷遠端設備的信道與ap中本地設備的信道是否有衝突，如果有衝突，對所述ap中本地設備的信道進行重新掃描與重置的步驟具體包括：ap掃描各個信道，並根據掃描的結果按照信號幹擾大小進行排列；ap選用幹擾小且無重疊的信道重置本地的信道。優選地，為防止衝突設備同時重置信道，mac數值最小的衝突設備執行重置動作，mac數值較大的衝突設備不執行重置動作。另外，本發明還公開了一種基於負載均衡技術的wlan擴容的設備，其包括：發送模塊，用於使負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數；接收模塊，用於使負載均衡組內的每個ap接收與其在同一多播組內的其它ap通報的配置信息及連接數；計算模塊，用於使負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據所述分析和比較的結果進行相應的調節。本發明的實施例中，本發明通過採用了多臺ap的並聯方式，在不需要配置ac設備的基礎上，佔用不同信道增加接入單款，並且利用智能負載均衡技術和智能信道分配技術，防止了出現總帶寬夠用，局部用戶擁塞的情況，以及降低了多臺設備的信道衝突和幹擾，從而降低了用戶操作的複雜性，節省了用戶成本。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。附圖說明本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1為本發明基於負載均衡技術的wlan擴容的方法的流程示意圖；圖2為本發明基於負載均衡技術的wlan擴容的設備結構示意圖；圖3為本發明基於負載均衡技術的wlan擴容的方法的其中一個實施例的網絡布置結構示意圖；圖4為本發明基於負載均衡技術的wlan擴容的方法的其中一個實施例的流程示意圖。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。本
技術領域：
技術人員可以理解，除非特意聲明，這裡使用的單數形式「一」、「一個」、「所述」和「該」也可包括複數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭「包括」是指存在所述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是並不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被「連接」或「耦接」到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這裡使用的「連接」或「耦接」可以包括無線連接或無線耦接。這裡使用的措辭「和/或」包括一個或更多個相關聯的列出項的全部或任一單元和全部組合。本
技術領域：
技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)，具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語，應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣被特定定義，否則不會用理想化或過於正式的含義來解釋。本
技術領域：
技術人員可以理解，這裡所使用的「終端設備」、「終端設備設備」既包括無線信號接收器的設備，其僅具備無發射能力的無線信號接收器的設備，又包括接收和發射硬體的設備，其具有能夠在雙向通信鏈路上，進行雙向通信的接收和發射硬體的設備。這種設備可以包括：蜂窩或其他通信設備，其具有單線路顯示器或多線路顯示器或沒有多線路顯示器的蜂窩或其他通信設備；pcs(personalcommunicationsservice，個人通信系統)，其可以組合語音、數據處理、傳真和/或數據通信能力；pda(personaldigitalassistant，個人數字助理)，其可以包括射頻接收器、尋呼機、網際網路/內聯網訪問、網絡瀏覽器、記事本、日曆和/或gps(globalpositioningsystem，全球定位系統)接收器；常規膝上型和/或掌上型計算機或其他設備，其具有和/或包括射頻接收器的常規膝上型和/或掌上型計算機或其他設備。這裡所使用的「終端」、「終端設備」可以是可攜式、可運輸、安裝在交通工具(航空、海運和/或陸地)中的，或者適合於和/或配置為在本地運行，和/或以分布形式，運行在地球和/或空間的任何其他位置運行。這裡所使用的「終端」、「終端設備」還可以是通信終端、上網終端、音樂/視頻播放終端，例如可以是pda、mid(mobileinternetdevice，移動網際網路設備)和/或具有音樂/視頻播放功能的行動電話，也可以是智能電視、機頂盒等設備。下面根據附圖1，通過實施例，詳細介紹本發明公開的基於時間分布特徵檢測中間人攻擊的方法。本發明的實施例中，通過並聯設置ap的方式，配置負載均衡組，提出了基於負載均衡技術的wlan擴容方法，包括如下步驟：s100：負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數；其中，該配置信息至少包括以下信息：每個ap中本地設備的mac、ssid和信道。優選地，該配置信息也可以包括其他信息部分，包括id或其它用於了解該ap各種連接狀態的信息，這裡不做具體的限制。該連接數為ap中本地設備的接入用戶數。另外，當負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數時，該負載均衡組內的每個ap以多播的方式以10秒的時間間隔定時通報其配置信息及連接數。這裡的時間間隔優選為10秒的時間，也可以根據具體網絡的連接及各個ap發送配置消息的時間及周期，配置其他的時間間隔，這裡不做具體的限制，從而使得ap能夠以阻塞的方式接受各種信息。s200：該負載均衡組內的每個ap接收與其在同一多播組內的其它ap通報的配置信息及連接數；其中，當該負載均衡組內的每個ap接收到通報的信息後，進行有效性判斷，具體通過判斷負載均衡組id、負載均衡組ap數以及ssid與本ap中的本地設備中的相關參數是否一致，如果判斷的結果為不一致的話，則放棄該接收到的通報的消息。s300：該負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據所述分析和比較的結果進行相應的調節。在該負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據該分析和比較的結果進行相應的調節的步驟中，還包括：按照連接數的由小到大進行排序，選擇一定數量的ap設置為允許接入，剩餘ap設置為關閉接入。其中，在該負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據該分析和比較的結果進行相應的調節的步驟之前，還包括：通過接收到的配置信息中的信道信息，判斷遠端設備的信道與ap中本地設備的信道是否有衝突，如果有衝突，對該ap中本地設備的信道進行重新掃描與重置。其中，該通過接收到的配置信息中的信道信息，判斷遠端設備的信道與ap中本地設備的信道是否有衝突，如果有衝突，對所述ap中本地設備的信道進行重新掃描與重置的步驟具體包括：ap掃描各個信道，並根據掃描的結果按照信號幹擾大小進行排列；ap選用幹擾小且無重疊的信道重置本地的信道。其中，為了防止衝突設備同時重置信道，mac數值最小的衝突設備執行重置動作，mac數值較大的衝突設備不執行重置動作。另外，根據本發明公開的實施例，還提供了一種基於負載均衡技術的wlan擴容的設備，該設備通過布置幾個模塊在ap中，實現負載均衡技術的wlan擴容，其中，如圖2所示，該設備包括：發送模塊11，用於使負載均衡組內的每個ap以多播的方式定時通報其配置信息及連接數；接收模塊12，用於使該負載均衡組內的每個ap接收與其在同一多播組內的其它ap通報的配置信息及連接數；計算模塊13，用於使該負載均衡組內的每個ap將接收到的連接數與自身的連接數進行分析和比較，並根據該分析和比較的結果進行相應的調節。該終端設備的具體運行，可以參考上述方法實施例的方法步驟，這裡不做詳細的描述。下面通過圖3和圖4，根據一個具體的實施例，詳細地對本發明方法進行示例性地描述，這裡需要說明的是，該實施例僅為舉例說明，不具有對本發明的技術限制。步驟1：每個ap啟動應用服務，同時讀取ap的配置文件，主要配置信息包括：負載均衡組id，負載均衡組活動ap數。配置文件描述負載均衡組成員和負載均衡組的關係，同一負載均衡組內的成員，相應配置項必須相同。其中，負載均衡組id為負載均衡組的標識；負載均衡組活動ap數為做負載均衡的過程中sta連接數量較多的ap會關閉無線接入能力，這個參數是在組內保持允許接入的ap數量閾值。例如，有3臺ap構建一個負載均衡組，負載均衡組活動ap數配置為1，代表至少1臺ap要允許用戶接入。配置為相同負載均衡組id的設備作為本負載均衡組成員；向本組其它成員通報本ap信息；同時接收來自其它成員ap發送得通報消息。ap通報信息包括以下內容：本地設備mac；本地設備ssid；本地設備負載均衡組id；活動ap數；本地wifi設備類型(2.4g或5g)；本地設備的接入用戶(sta)數；本地設備的信道。本地設備含義為：ap的無線接口設備，例如雙頻ap(5g+2.4g)有5g和2.4g兩個本地設備，而單頻ap只有一個本地設備。步驟2：ap應用服務啟動定時器，定時間隔10秒。該定時器的作用是定時發送ap的通報信息。步驟3：ap根據配置文件中的負載均衡組id創建多播組，本ap作為多播組成員加入；ap加入多播組後才可以接收到其它成員的通報消息。通過不同多播組對多播消息進行隔離，避免不屬於本組設備的消息互相干擾。步驟4：ap應用服務以阻塞方式等待接收其它成員的多播消息。子步驟4.1：ap的定時時間(10秒)到，封裝本ap通報消息。(具體內容見步驟1中ap通報信息)。子步驟4.2：ap以組播方式發送通報消息。其中，子步驟為4.1-4.2為通報消息發送流程，通報消息包括本地設備接入用戶(sta)數，這個數是實時變化的，所以需要更新並定時通報其它設備。步驟5：ap接收到其它成員(ap)的多播消息後，進行消息有效性判斷，要求負載均衡組id；負載均衡組活動ap數；ssid與本地設備一致。如果不一致，消息丟棄，結束步驟5。步驟6：ap解析多播消息，多播消息(該消息為其它ap發送得通報消息)內容包括：遠端設備mac；遠端設備ssid；負載均衡組id；負載均衡組活動ap數；遠端wifi設備類型(2.4g或5g)；遠端設備的接入用戶(sta)數；遠端設備的信道。步驟7：ap應用服務解析相關欄位並以設備mac作為鍵值添加節點到負載均衡鍊表；節點內容為通報消息各個欄位。步驟8：ap應用服務判斷遠端設備信道和本地設備信道是否衝突。如果衝突，對本地信道進行重新掃描和重置，具體包括以下子步驟：子步驟8.1：ap掃描各個信道，掃描結果按照信號幹擾大小進行排列。子步驟8.2：ap選用幹擾小且和本ap都不重疊的信道重置本地信道。其中，在8.1-8.2中為防止衝突設備同時重置信道，mac數值最小的衝突設備執行重置動作，mac數值較大的衝突設備不執行重置動作。步驟9：ap應用服務遍歷負載均衡鍊表，按照接入用戶(sta)數由小到大排序；然後根據本組配置的活動ap數，計算各個設備的動作；設備動作為允許接入和關閉接入。同時逐一比較設備mac，對本地設備設置本地設備標記。排序後，按照接入用戶(sta)數由小到大，將n數量的ap設備動作設置為允許接入；剩餘設備設置為關閉接入；n的值等於本組配置的活動ap數。舉例來說，如下表所示，負載均衡組成員數為5，配置的活動ap數為2，設置動作時，將接入用戶(sta)數最少的2臺(等於配置的活動ap數)設備動作設置為允許接入，其它設備設置為關閉接入。組內設備組id用戶數動作本地設備ap11112允許接入否ap21117允許接入否ap31122關閉接入是ap41122關閉接入否步驟10：ap應用服務根據本地設備的動作調用相應驅動接口。如果動作是允許接入，則在無線驅動中設置允許接入標記，如果動作是關閉接入，則在無線驅動中設置關閉接入標記。無線驅動中關閉接入通過停止beacon幀的廣播，和停止requestresponse回應幀實現。無線驅動設置信道通過iw標準接口設置。以上所述僅是本發明的部分實施方式，應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。當前第1頁12