一种实现负载均衡的方法和装置

1.一种实现负载均衡的方法，应用于包括无线控制器、无线接入点AP和无线客户端STA的无线局域网中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
所述无线控制器定期扫描无线局域网中的AP，获取所述AP的负载信息，所述AP的负载信息包括关联STA数量，根据所述负载信息判断所述AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡；
如果所述第一射频和所述第二射频之间的负载不均衡，所述无线控制器检查与所述AP关联的STA是否支持多种射频类型，如果支持，则调整所述支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换；
当所述无线控制器根据负载信息判断AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡之后，根据所述AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡，在判断结果为否时，所述无线控制器将所述STA应切换的BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行AP之间的切换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线控制器调整支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换，具体包括：
所述无线控制器将所述STA应切换的基本服务集标识符BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行射频类型的切换。
3.一种无线控制器，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，其特征在于，所述无线控制器包括：
扫描模块，用于定期扫描无线局域网中的AP，获取所述AP的负载信息，所述AP的负载信息包括关联STA数量；
判断模块，与所述扫描模块连接，用于根据所述扫描模块获取的所述负载信息判断所述AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡；根据所述AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡；
调整模块，用于在所述判断模块判断所述第一射频和所述第二射频之间的负载不均衡时，检查与所述AP关联的STA是否支持多种射频类型，在与所述AP关联的STA支持多种射频类型时，调整所述支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换；在所述判断模块判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载不均衡时，将所述STA应切换的BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行AP之间的切换。
4.如权利要求3所述无线控制器，其特征在于，
所述调整模块，具体用于将所述STA应切换的基本服务集标识符BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行射频类型的切换。
5.一种实现负载均衡的方法，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
所述AP接收来自所述无线控制器的BSSID列表，并将所述BSSID列表发送到与自身关联的STA，使所述STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换；
所述AP接收来自所述STA的切换结果；
所述AP侦测与自身关联的STA，并将所述侦测到的STA信息上报所述无线控制器，使所述无线控制器根据所述STA信息调整所述STA的切换情况。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AP向所述STA发布带宽相关信息和邻居AP信道信息，使所述STA根据所述带宽相关信息和所述邻居AP信道信息进行AP接入。
7.一种AP，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，其特征在于，所述AP包括：
接收模块，用于接收来自所述无线控制器的BSSID列表和来自所述STA的切换结果；
发送模块，与所述接收模块连接，用于将所述接收模块接收到的所述BSSID列表发送到与自身关联的STA，使所述STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换；侦测与自身关联的STA，并将所述侦测到的STA信息上报所述无线控制器，使所述无线控制器根据所述STA信息调整所述STA的切换情况。
8.如权利要求7所述AP，其特征在于，
所述发送模块，还用于向STA发布带宽相关信息和邻居AP信道信息，使所述STA根据所述带宽相关信息和所述邻居AP信道信息进行AP接入。

一种实现负载均衡的方法和装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种实现负载均衡的方法和装置。\n背景技术\n[0002] 作为目前IT(Information Technology，信息技术)行业的热门技术之一，WLAN(Wireless Local Access Network，无线局域网)提供一种局域网的无线连接服务，能够提供高速的无线数据接入，广泛应用于城市和公共场所的网络覆盖，以及企业、楼宇和家庭等各种场所。\n[0003] 在WLAN办公网络和热点覆盖网络中，部分AP(Access Point，无线接入点)或全部AP能够同时提供了两种射频服务：11a和11g，而无线客户端差异化很明显，有的仅支持\n11g，有的能够同时支持11a和11g。\n[0004] 目前，IEEE 802.11标准没有对如何在双频网络中实现11a和11g之间的负载均衡做任何规定。对于双频STA(Station，无线客户端)而言，可以同时扫描5GHz和2.4GHz两个频段，如果该两个频段内都能发现AP，则接入信号最强的AP；也可以随机选择一个频段，并选择该频段内的最强信号的AP接入。\n[0005] 现有技术中，11a和11g之间的负载均衡，完全靠STA接入来实现。而STA实现负载均衡的算法在各个厂商中是不一致的，会导致11a和11g之间的出现负载不均衡的情况。\n另外，11a和11g之间的均衡缺乏动态过程，例如，11a和11g在一个双频网络中达到均衡状态后，又接入了若干个单频的无线客户端，仍会造成11a和11g之间的负载失衡。\n发明内容\n[0006] 本发明提供了一种实现负载均衡的方法和装置，用于实现双频网络中11a和11g之间的动态负载均衡。\n[0007] 本发明提供了一种实现负载均衡的方法，应用于包括无线控制器、无线接入点AP和无线客户端STA的无线局域网中，所述方法包括以下步骤：\n[0008] 所述无线控制器定期扫描无线局域网中的AP，获取所述AP的负载信息，根据所述负载信息判断所述AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡；\n[0009] 如果所述第一射频和所述第二射频之间的负载不均衡，所述无线控制器检查与所述AP关联的STA是否支持多种射频类型，如果支持，则调整所述支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换。\n[0010] 优选地，所述无线控制器调整支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换，具体包括：\n[0011] 所述无线控制器将所述STA应切换的基本服务集标识符BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行射频类型的切换。\n[0012] 优选地，所述无线控制器根据负载信息判断AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡之后，还包括：\n[0013] 所述无线控制器根据所述AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡，在判断结果为否时，调整与所述AP关联的STA进行AP之间的切换。\n[0014] 优选地，所述无线控制器调整与AP关联的STA进行AP之间的切换，具体包括：\n[0015] 所述无线控制器将所述STA应切换的BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行AP之间的切换。\n[0016] 本发明还提供了一种无线控制器，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，所述无线控制器包括：\n[0017] 扫描模块，用于定期扫描无线局域网中的AP，获取所述AP的负载信息；\n[0018] 判断模块，与所述扫描模块连接，用于根据所述扫描模块获取的所述负载信息判断所述AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡；\n[0019] 调整模块，用于在所述判断模块判断所述第一射频和所述第二射频之间的负载不均衡时，检查与所述AP关联的STA是否支持多种射频类型，在与所述AP关联的STA支持多种射频类型时，调整所述支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换。\n[0020] 优选地，所述调整模块，具体用于将所述STA应切换的基本服务集标识符BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行射频类型的切换。\n[0021] 优选地，所述判断模块，还用于根据所述AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡；\n[0022] 所述调整模块，还用于在所述判断模块判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载不均衡时，调整与所述AP关联的STA进行AP之间的切换。\n[0023] 优选地，所述调整模块，具体用于将所述STA应切换的BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行AP之间的切换。\n[0024] 本发明还提供了一种实现负载均衡的方法，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，所述方法包括以下步骤：\n[0025] 所述AP接收来自所述无线控制器的BSSID列表，并将所述BSSID列表发送到与自身关联的STA，使所述STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换；\n[0026] 所述AP接收来自所述STA的切换结果。\n[0027] 优选地，所述的方法，还包括：\n[0028] 所述AP侦测与自身关联的STA，并将所述侦测到的STA信息上报所述无线控制器，使所述无线控制器根据所述STA信息调整所述STA的切换情况。\n[0029] 优选地，所述的方法，还包括：\n[0030] 所述AP向所述STA发布带宽相关信息和邻居AP信道信息；，使所述STA根据所述带宽相关信息和所述邻居AP信道信息进行AP接入。\n[0031] 本发明还提供了一种AP，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，所述AP包括：\n[0032] 接收模块，用于接收来自所述无线控制器的BSSID列表和来自所述STA的切换结果；\n[0033] 发送模块，与所述接收模块连接，用于将所述接收模块接收到的所述BSSID列表发送到与自身关联的STA，使所述STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换。\n[0034] 优选地，所述发送模块，还用于侦测与自身关联的STA，并将所述侦测到的STA信息上报所述无线控制器，使所述无线控制器根据所述STA信息调整所述STA的切换情况。\n[0035] 优选地，所述发送模块，还用于向STA发布带宽相关信息和邻居AP信道信息，使所述STA根据所述带宽相关信息和所述邻居AP信道信息进行AP接入。\n[0036] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过无线控制器、AP和STA之间交互过程，实现双频网络中不同射频类型之间的负载、所有AP之间的11a负载和所有AP之间的11g负载的动态均衡，提升了整个网络的吞吐量。\n附图说明\n[0037] 图1为本发明中的一种实现负载均衡的方法流程图；\n[0038] 图2为本发明中的另一种实现负载均衡的方法流程图；\n[0039] 图3为本发明应用场景的实现负载均衡系统结构示意图；\n[0040] 图4为本发明应用场景的实现负载均衡的流程图；\n[0041] 图5为本发明中的无线控制器结构示意图；\n[0042] 图6为本发明中的AP结构示意图。\n具体实施方式\n[0043] 本发明提供的技术方案中，其核心思想为STA接入网络时，利用AP提供的带宽信息，选择最佳性能的AP接入；在STA接入网络后，AP主动侦测STA是否支持双频并将侦测结果上报无线控制器；无线控制器定期检查每个AP上11a和11g之间的负载、所有AP之间的11a负载和所有AP之间的11g负载的均衡情况，并根据负载均衡需要和无线客户端的型号，通知STA进行射频类型的切换和在AP之间的切换。本发明中的无线控制器能够在差异化无线客户端接入双频网络时，根据网络环境提高11a和11g的负载均衡，提升整个网络的吞吐性。\n[0044] 下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，如图1所示，为本发明中的一种实现负载均衡的方法流程图，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，该方法包括以下步骤：\n[0045] 步骤101，无线控制器定期扫描无线局域网中的AP，获取所述AP的负载信息。\n[0046] 其中，AP的负载信息包括关联STA数量、信道利用率、可获得准入能力和BSS平均接入延迟。无线控制器调整支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换时，将STA应切换的BSSID(Basic Service Set Identifier，基本服务集标识符)列表，通知与该STA关联的AP；该AP向STA发送BSSID列表；该STA根据BSSID列表进行射频类型的切换，并将切换结果报告AP。上述BSSID列表中包括至少一个BSSID。\n[0047] 步骤102，无线控制器根据负载信息判断AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡，如果第一射频和第二射频之间的负载不均衡，则执行步骤103；如果第一射频和第二射频之间的负载均衡，则结束流程。\n[0048] 其中，第一射频和第二射频可以分别是11a和11g，也可以分别是11an和11gn，还可以是其他的两种不同射频类型。\n[0049] 步骤103，无线控制器检查与AP关联的STA是否支持多种射频类型，如果支持，则执行步骤104；如果不支持，则结束流程。\n[0050] 步骤104，无线控制器调整支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换。\n[0051] 具体地，无线控制器将STA应切换的BSSID列表，通过与该STA关联的AP发送给STA，通知该STA进行射频类型的切换。\n[0052] 在确定同一AP上的第一射频和第二射频之间的负载均衡后，无线控制器还可以根据AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡，在判断结果为否时，调整与AP关联的STA进行AP之间的切换。具体地，无线控制器将STA应切换的BSSID列表，通过与该STA关联的AP发送给STA，通知该STA进行AP之间的切换。\n[0053] 如图2所示，为本发明中的另一种实现负载均衡的方法流程图，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，该方法包括以下步骤：\n[0054] 步骤201，AP接收来自所述无线控制器的BSSID列表，并将该BSSID列表发送到与自身关联的STA，使该STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换。\n[0055] 步骤202，AP接收来自STA的切换结果。\n[0056] 如图3所示，为本发明应用场景的实现负载均衡系统结构示意图，包括无线控制器310、AP 320和STA 330，其中，\n[0057] 无线控制器310，用于定期扫描无线局域网中的AP 320，获取AP 320的负载信息，根据负载信息判断AP 320上的11a和11g之间的负载是否均衡，在判断结果为否时，检查与AP 320关联的STA 330是否支持多种射频类型，如果支持，则调整所述支持多种射频类型的STA 330进行射频类型的切换；根据AP 220的负载信息判断不同的AP之间的11a负载和/或11g负载是否均衡，在判断结果为否时，调整与AP 320关联的STA 330进行AP之间的切换。\n[0058] 具体地，无线控制器310将STA 330应切换的BSSID列表，通知与STA 330关联的AP 320；AP 320向STA 330发送BSSID列表；STA 330根据BSSID列表进行AP之间的切换，并将切换结果报告AP 320。\n[0059] AP 320，用于侦测与自身关联的STA 330，并将侦测到的STA信息上报无线控制器\n310。\n[0060] 具体地，AP 320向STA 330发布带宽相关信息和邻居AP信道信息。\n[0061] STA 330，用于根据接收到的来自AP 320的带宽相关信息和邻居AP信道信息，扫描信道信息中自身所支持的信道，获取周围AP的完整信息；STA 330根据周围AP的完整信息，选择信号最好的AP接入。\n[0062] 以下结合具体应用场景，对本发明中的实现负载均衡的方法进行详细、具体的描述，如图4所示，为本发明应用场景的实现负载均衡的流程图，具体包括以下步骤：\n[0063] 步骤401，STA进行短时间的被动扫描或主动扫描，接收来自AP的Beacon帧或Probe Response帧。\n[0064] 其中，Beacon帧或Probe Response帧中可以携带带宽相关信息，包括关联STA数量、信道利用率、可获得准入能力和BSS平均接入延迟等信息；还可以携带邻居AP信道信息，该邻居AP和发送的Beacon帧或Probe Response帧的当前AP具有相同的SSID，可以具有相同射频类型，也可以具有不同射频类型，甚至包括同一AP上的不同射频。\n[0065] 步骤402，STA根据接收到的Beacon帧或Probe Response帧中的邻居AP信道信息，主动扫描该信道信息中自身所支持的信道，获取周围AP的完整信息。\n[0066] 步骤403，STA根据周围AP的完整信息，选择信号最好的AP接入。\n[0067] 步骤404，AP侦测与自身关联的STA，并将侦测到的STA信息上报无线控制器。\n[0068] 具体地，当STA支持802.11v时，AP在STA接入网络后，直接向STA查询，即AP在与STA关联后，向STA发送Diagnostic Request帧，该DiagnosticRequest帧包括Diagnostic Request element和Diagnostic InformationSubelements，其中，Diagnostic Request element中的Type为Vendor Specific，Diagnostic Information Subelements要求STA报告是否支持其他射频类型(11g、11a等)；STA接收到来自AP的Diagnostic Request帧后，向AP返回DiagnosticReport帧，该Diagnostic Report帧包括Diagnostic Report element和DiagnosticInformation Subelements，其中，Diagnostic Report element中的Type为VendorSpecific，Diagnostic Information Subelements报告STA支持的其他射频类型，如果不支持其他射频类型，则为空；AP将与自身关联到STA信息上报无线控制器，该STA信息包括AP标号、各个射频信息(包括射频标号、射频类型，以及带宽信息，即信道利用率、可获得准入能力、BSS平均接入延迟等)、每个射频下关联的STA数量、STA能够支持的射频类型等。当STA信息发生变化时，AP及时向无线控制器更新STA信息。通过向STA发送DiagnosticRequest帧，AP可以获取更全面的STA信息；具体地，AP可以在STA接入后便发送Diagnostic Request帧，而不用对来自STA的Probe Request帧的监听，因此，可以更快捷地获取STA信息。\n[0069] 当STA不支持802.11v时，网络中支持双射频类型的AP侦听所有STA发出的Probe Request帧，并设置一个定时器，当在定时器老化前收到某个STA发出的Probe Request帧，并根据Probe Request帧中的MAC地址判断该ProbeRequest帧由该STA在不同射频发送时，判断该STA支持多种射频类型，将该STA的MAC地址、支持的射频类型报告给无线控制器；AP将关联到自身的STA信息报告给无线控制器，该STA信息包括AP标号、各个射频信息(包括射频标号、射频类型，以及带宽信息，即信道利用率、可获得准入能力、BSS平均接入延迟等)、每个射频下关联的STA数量、STA能够支持的射频类型(可以根据STA关联到AP的射频类型来判断)等，当STA信息发生变化时，AP及时向无线控制器更新STA信息。\n[0070] 步骤405，无线控制器定期扫描各个AP，并根据AP上关联STA数量、信道利用率、可获得准入能力和BSS平均接入延迟等信息，判断各个AP上的11a和11g之间的负载是否均衡，如果负载均衡，则执行步骤407；如果负载不均衡，则执行步骤406。\n[0071] 步骤406，无线控制器检查是否有STA支持多种射频类型，在检查结果为是时，通知支持多种射频类型的STA切换到另一个射频类型上。\n[0072] 步骤407，无线控制器检查不同AP之间的11a负载和/或11g负载是否均衡；如果负载不均衡，则执行步骤408；如果负载均衡，则结束流程。\n[0073] 步骤408，无线控制器调整STA进行AP之间的切换。\n[0074] 具体地，无线控制器将STA应切换的BSSID列表通知该STA关联的AP；AP接收到STA应切换的BSSID列表后，向该STA发送BSS TransitionManagement Request帧，该BSS Transition Management Request帧中的BSSCandidate List Entries中包含了应切换的BSSID列表；STA根据BSSID列表进行切换，并向切换前关联的AP发送BSS Transition Management Response帧，报告切换结果。\n[0075] 本发明通过无线控制器、AP和STA之间交互过程，实现双频网络中11a和11g之间的负载、所有AP之间的11a负载和所有AP之间的11g负载的动态均衡，提升了整个网络的吞吐量。\n[0076] 本发明在上述实施方式中提供了实现负载均衡的方法和应用场景，相应地，本发明还提供了应用上述实现负载均衡的方法的装置。\n[0077] 如图5所示，为本发明中的一种无线控制器结构示意图，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，该无线控制器包括：\n[0078] 扫描模块510，用于定期扫描无线局域网中的AP，获取AP的负载信息。\n[0079] 其中，AP的负载信息包括关联STA数量、信道利用率、可获得准入能力和BSS平均接入延迟。\n[0080] 判断模块520，与扫描模块510连接，用于根据扫描模块510获取的负载信息判断AP上的第一射频和第二射频之间的负载是否均衡。\n[0081] 上述判断模块520，还用于根据所述AP的负载信息判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载是否均衡。\n[0082] 调整模块530，用于在判断模块520判断第一射频和所述第二射频之间的负载不均衡时，检查与AP关联的STA是否支持多种射频类型，在与AP关联的STA支持多种射频类型时，调整该支持多种射频类型的STA进行射频类型的切换。\n[0083] 上述调整模块530，具体用于将所述STA应切换的基本服务集标识符BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行射频类型的切换。\n[0084] 上述调整模块530，还用于在判断模块520判断不同的AP之间的第一射频负载和/或第二射频负载不均衡时，调整与所述AP关联的STA进行AP之间的切换。\n[0085] 上述调整模块530，具体用于将所述STA应切换的BSSID列表，通过与所述STA关联的AP发送给所述STA，通知所述STA进行AP之间的切换。\n[0086] 如图6所示，为本发明中的AP结构示意图，应用于包括无线控制器、AP和STA的无线局域网中，该AP包括：\n[0087] 接收模块610，用于接收来自无线控制器的BSSID列表和来自STA的切换结果。\n[0088] 发送模块620，与接收模块610连接，用于将接收模块610接收到的BSSID列表发送到与自身关联的STA，使该STA进行射频类型的切换和/或AP之间的切换。\n[0089] 上述发送模块620，还用于侦测与自身关联的STA，并将所述侦测到的STA信息上报所述无线控制器，使所述无线控制器根据所述STA信息调整所述STA的切换情况。\n[0090] 上述发送模块620，还用于向STA发布带宽相关信息和邻居AP信道信息，使所述STA根据所述带宽相关信息和所述邻居AP信道信息进行AP接入。\n[0091] 本发明通过无线控制器、AP和STA之间交互过程，实现双频网络中不同射频类型之间的负载、所有AP之间的11a负载和所有AP之间的11g负载的动态均衡，提升了整个网络的吞吐量。\n[0092] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。\n[0093] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，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本发明的保护范围。\n[0094] 本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。\n[0095] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。\n[0096] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。