一种无线负载均衡方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种无线负载均衡方法和系统，该方法包括：接入控制器AC接收各接入点AP上报的设备负载消息，该AP设备负载消息中包含对应的接入点AP当前扫描到的终端列表和状态信息；接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定各个接入点AP的当前负载参数和能力匹配度，进而获得一组当前负载参数最小的接入点AP群；所述接入控制器AC从当前负载参数最小的接入点AP群中，选择一个能力匹配度最高的接入点AP作为终端归属的接入点AP。

Wireless load balancing method and system

The invention discloses a wireless load balancing method and system, the method includes: access controller AC receives the access point AP reporting equipment load message, the AP device includes load terminal list and status information access point corresponding to the current AP scan to the message; access control for AC based on the current terminal access point AP list and status information, determine the access point of the AP current load parameters and capacity matching, and then obtain a set of parameters of the current load minimum access point AP group; the access controller AC from the current minimum load parameters of access points in AP group, select a capability matching access point access point as the highest AP the ownership of the AP terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种无线负载均衡方法和系统
本专利技术涉及无线通讯
，特别是一种无线负载均衡方法和系统。
技术介绍
在高密度无线网络环境中，需要一种负载均衡技术来引导客户端的合理接入。在STA（Station，无线终端）接入AP（AccessPoint，接入点）连接过程中，AC（AccessController，接入控制器）负责执行负载均衡。AP周期性地向AC发送与其关联的STA的信息，AC根据这些信息执行负载均衡过程。当STA发送关联请求时，AC检查AP上连接的STA是否达到设定负载的阈值。如果小于该阈值，则当前请求的连接将被接受；否则，将基于负载均衡的配置，决定当前连接是否被接受。目前的无线负载均衡有两种做法：1、流量模式：各AP的流量（上下行之和）差值。差值超过门限时认为组内AP间出现负载不均衡；2、会话模式：各AP下的无线客户端数目差值。差值超过门限时认为组内AP间出现负载不均衡。上述当前无线负载均衡技术中，只考虑到流量和会话单个因素对无线的影响来采取均衡技术，实际上，无线网络负载均衡的目的是优化网络性能，网络性能除与终端数目、网络带宽相关外，还与无线终端的无线模式、无线终端的能力等有关。现有技术对这些并不加以区别，虽然作了基本的均衡，但没有充分发挥AC/AP整体协作，一些较差的终端因占用无线带宽时间较多，导致无线整体总容量不高。而简单地按流量或用户数进行均衡，会碰到流量并不高，但因为终端质量参差不齐，在均衡时没作合理的处理，导致低速终端拖低整体网络性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术简单化、不计实际用户体验的负载均衡问题，提出了一种无线负载均衡方法和系统，它创新性地结合了无线终端的能力来进行有效的均衡，在调度时，将无线终端分门别类的连接到相应性能的AP中，从而有效地提升了无线的整体吞吐率，减少了用户的投资，给用户带来良好的体验。具体的，本专利技术所采用的技术方案是，一种无线负载均衡方法，包括：接入控制器AC接收各接入点AP上报的设备负载消息，该AP设备负载消息中包含对应的接入点AP当前扫描到的终端列表和状态信息；接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定各个接入点AP的当前负载参数和能力匹配度，进而获得一组当前负载参数最小的接入点AP群（接入点AP群至少包括一个接入点AP）；所述接入控制器AC从当前负载参数最小的接入点AP群中，选择一个能力匹配度最高的接入点AP作为无线终端STA归属的接入点AP。其中，能力匹配度代表无线的能力协商过程中各参数最为吻合，或者说代表AP和终端相互之间最配套，不必要维护额外的通信，从而提高性能，例如都支持聚合，那就能够用高性能的聚合帧进行传输，此时匹配度最高。采用本专利技术实施例提供的技术方案，可以解决现有负载均衡技术中简单根据负荷带来的问题，让STA关联到更适合的接入点AP中，充分利用网络资源。具体的，接入点AP上报的设备负载消息中，接入点AP状态信息至少包括以下性能信息：接入点AP的SSID是否为开放式；接入点AP是否为802.11NONLY；接入点AP是否支持802.11AC；接入点AP是否开启BG保护模式；接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证；接入点AP的工作模式是路由NAT模式还是接入点AP桥接模式；接入点AP的当前CPU利用率和CPU告警门限；接入点AP平均内存利用率和内存告警门限；接入点AP平均转发流量和最大转发流量；接入点AP当前接口上行带宽和接口最大上行带宽；接入点AP当前接口下行带宽和接口最大下行带宽；接入点AP当前关联的无线终端STA数目和最大可接入无线终端STA数目；接入点AP当前TCP/IP会话连接数和最大TCP/IP会话连接数。接入点AP是否支持帧聚合，这个性能将用于计算能力匹配度，不参与负载度计算。其中，802.11NONLY是只使用该802.11N协议。另外，802.11AC，相对802.11N802.11B，速度更快，性能更好。如果能够双方都采用802.11AC通信，那么将获得最高的传输性能。所述接入点AP当前扫描到的终端列表，至少包含如下信息：终端的RSSI值、终端的MAC地址、终端是否支持802.11AC、终端是否支持802.11B/G、终端是否支持802.11N、终端是否支持聚合帧。其中，802.11B/G为802.11B协议和802.11G协议。接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定接入点AP当前的负载参数和能力匹配度，具体是：接入控制器AC根据其当前的性能状态信息，按照预置算法生成相应的处理数值，并将处理数值与预设性能项目的权值之间的乘积确定为负载参数。具体的，该负载参数的计算方式为：负载参数=第1权值*（工作模式负载因子）+第2权值*（CPU告警门限-平均CPU利用率）+第3权值*（内存告警门限-平均内存利用率）+第4权值*（1-平均转发流量/最大转发流量）+第5权值*（1-（（当前接口上行带宽/接口最大上行带宽）+(当前接口下行带宽/接口最大下行带宽)）/2）+第6权值*（最大可接入无线终端STA数目-当前关联的无线终端STA数目）+第7权值*（最大TCP/IP会话连接数-当前TCP/IP会话连接数）+第8权值*（SSID加密负载因子）+第9权值*（接入点AP是否为802.11NONLY负载因子）+第10权值*（接入点AP是否开启BG保护模式负载因子）+第11权值*（接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证负载因子）其中，平均CPU利用率是通过计算一段时间内接入点AP的CPU利用率的平均值而获得；工作模式负载因子根据其工作模式（路由NAT模式还是接入点AP桥接模式）取不同值来反映负荷的轻重，其中，路由NAT模式，工作模式负载因子取10，接入点AP桥接模式，工作模式负载因子取8；SSID加密负载因子：如果接入点AP的SSID为开放式，因子取小，SSID加密负载因子的值为5，反之，加密SSID的取大，SSID加密负载因子的值为10；接入点AP是否为802.11NONLY负载因子：当是802.11NONLY时，负载轻，其取值2，否则为BGN混合，负载会重一些，取10.；BGN为802.11B协议、802.11G协议和802.11N协议的混合；接入点AP是否开启BG保护模式负载因子：开启BG保护模式时，负载重，其值取10，不开启的，负载轻，取5；接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证负载因子：需要弹PORTAL的负载普遍要大，其值取10，不需要弹PORTAL的，负载要轻，取3；第1权值至第11权值相加的和为1：第1权值+第2权值+……第11权值=1。其中，为了实现更好的效果，第1权值最佳取值为0.05；第2权值最佳取值为0.1；第3权值最佳取值为0.1；第4权值最佳取值为0.15；第5权值最佳取值为0.1；第6权值最佳取值为0.15；第7权值最佳取值为0.1；第8权值最佳取值为0.05；第9权值最佳取值为0.05；第10权值最佳取值为0.05；第11权值最佳取值为0.1。能力的匹配度计算方式具体为：能力匹配度=第12权值*（RSSI匹配度）+第13权值(是否都支持802.11AC协议匹配度)+第14权值*（聚合能力匹配度）；RSSI匹配度计算：RSSI值在-95至-80区间时，属于基本不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线负载均衡方法，其特征在于：包括：接入控制器AC接收各接入点AP上报的设备负载消息，该AP设备负载消息中包含对应的接入点AP当前扫描到的终端列表和状态信息；接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定各个接入点AP的当前负载参数和能力匹配度，进而获得一组当前负载参数最小的接入点AP群；接入控制器AC从当前负载参数最小的接入点AP群中，选择一个能力匹配度最高的接入点AP作为无线终端STA归属的接入点AP。

【技术特征摘要】
1.一种无线负载均衡方法，其特征在于：包括：接入控制器AC接收各接入点AP上报的设备负载消息，该AP设备负载消息中包含对应的接入点AP当前扫描到的终端列表和状态信息；接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定各个接入点AP的当前负载参数和能力匹配度，进而获得一组当前负载参数最小的接入点AP群；接入控制器AC从当前负载参数最小的接入点AP群中，选择一个能力匹配度最高的接入点AP作为无线终端STA归属的接入点AP。2.根据权利要求1所述的无线负载均衡方法，其特征在于：所述接入点AP当前扫描到的状态信息至少包括：接入点AP的SSID是否为开放式；接入点AP是否为802.11NONLY；接入点AP是否支持802.11AC；接入点AP是否开启BG保护模式；接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证；接入点AP的工作模式是路由NAT模式还是接入点AP桥接模式；接入点AP的当前CPU利用率和CPU告警门限；接入点AP平均内存利用率和内存告警门限；接入点AP平均转发流量和最大转发流量；接入点AP当前接口上行带宽和接口最大上行带宽；接入点AP当前接口下行带宽和接口最大下行带宽；接入点AP当前关联的无线终端STA数目和最大可接入无线终端STA数目；接入点AP当前TCP/IP会话连接数和最大TCP/IP会话连接数；所述接入点AP当前扫描到的终端列表，至少包含如下信息：终端的RSSI值、终端的MAC地址、终端是否支持802.11AC、终端是否支持802.11B/G、终端是否支持802.11N、终端是否支持聚合帧。3.根据权利要求2所述的无线负载均衡方法，其特征在于：接入控制器AC根据各接入点AP当前的终端列表和状态信息，确定接入点AP当前的负载参数和能力匹配度；所述负载参数的计算方式如下：负载参数=第1权值*（工作模式负载因子）+第2权值*（CPU告警门限-平均CPU利用率）+第3权值*（内存告警门限-平均内存利用率）+第4权值*（1-平均转发流量/最大转发流量）+第5权值*（1-（（当前接口上行带宽/接口最大上行带宽）+(当前接口下行带宽/接口最大下行带宽)）/2）+第6权值*（最大可接入无线终端STA数目-当前关联的无线终端STA数目）+第7权值*（最大TCP/IP会话连接数-当前TCP/IP会话连接数）+第8权值*（SSID加密负载因子）+第9权值*（接入点AP是否为802.11NONLY负载因子）+第10权值*（接入点AP是否开启BG保护模式负载因子）+第11权值*（接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证负载因子）；其中，平均CPU利用率是通过计算一段时间内接入点AP的CPU利用率的平均值而获得；工作模式负载因子根据其工作模式取不同值来反映负荷的轻重，路由NAT模式下，工作模式负载因子取10，接入点AP桥接模式下，工作模式负载因子取8；SSID加密负载因子：如果接入点AP的SSID为开放式，SSID加密负载因子的值为5，反之，SSID加密负载因子的值为10；接入点AP是否为802.11NONLY负载因子：是802.11NONLY时，负载轻，其取值2，否则取10；接入点AP是否开启BG保护模式负载因子：开启BG保护模式时，其值取10，不开启时，其值取5；接入点AP是否需要进行弹PORTAL认证负载因子：需要弹PORTAL时，其值取10，不需要弹PORTAL时，其值取3；第1权值至第11权值相加的和为1。4.根据权利要求3所述的无线负载均衡方法，其特征在于：第1权值为0.05；第2权值为0.1；第3权值为0.1；第4权值为0.15；第5权值为0.1；第6权值为0.15；第7权值为0.1；第8权值为0.05；第9权值为0.05；第10权值为0.05；第11权值为0.1。5.根据权利要求2或3或4所述的无线负载均衡方法，其特征在于：能力的匹配度计算方式具体为：能力匹配度=第12权值*（RSSI匹配度）+第13权值(802.11接入控制器AC能力匹配度)+第14权值*（聚合能力匹配度）；RSSI匹配度：RSSI值在-95至-80区间时，RSSI匹配度取1；RSSI值在-80至-60区间时，RSSI匹配度取3；RSSI值属于-60至-50区间时，RSSI匹配度取5；RSSI值在-50以上，RSSI匹配度取8；802.11接入控制器AC能力匹配度：如果接入点AP支持，终端也支持，其值取10；否则，其值取5；聚合能力匹配度：如果接入点AP支持聚合，终端也支持聚合帧，聚合能力匹配度取8；否则，聚合能力匹配度取2；第12权值+第13权值+第14权值=1。6.根据权利要求1或2或3所述的无线负载均衡方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀明，
申请(专利权)人：深圳云盈网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44