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接入点切换备份接入控制器的方法及接入点和接入控制器

摘要

本发明公开了一种接入点AP切换备份接入控制器AC的方法及AP和AC,用于AC加瘦接入点FIT AP的组网模式,该方法包括:当FIT AP判断与其连接的业务AC故障时,保留从所述业务AC下载的配置;与备份AC建立连接,并将所述配置传送至备份AC;使备份AC使用所述配置代替业务AC继续提供业务服务。由于FIT AP无需从备份AC上下载配置,因此无需在备份AC预先存储FIT AP的配置,从而能够大大减少备份AC的配置量。

著录项

  • 公开/公告号CN101557616A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-10-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 杭州华三通信技术有限公司;

    申请/专利号CN200910084764.2

  • 发明设计人 赵玄;

    申请日2009-05-19

  • 分类号H04W36/00(20090101);H04W80/06(20090101);

  • 代理机构11018 北京德琦知识产权代理有限公司;

  • 代理人谢安昆;宋志强

  • 地址 310053 浙江省杭州市高新技术产业开发区之江科技工业园六和路310号华为杭州生产基地

  • 入库时间 2023-12-17 22:48:43

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-05-10

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):H04W36/00 变更前: 变更后: 申请日:20090519

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2011-05-11

    授权

    授权

  • 2010-01-27

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-10-14

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域,特别涉及无线网络中接入点(AP)切换备份接入控制器(AC)的方法及AP和AC。

背景技术

目前无线网络的组网方式主要有胖接入点(FAT AP)和接入控制器(AC)加瘦接入点(FIT AP)两种模式,其中AC+FIT AP方式由于可管理性强,适于大规模部署,得到越来越广泛的应用。

在AC+FIT AP模式的组网中,FIT AP仅实现数据传输的功能,不提供网络配置功能,所有网络配置和管理功能由AC实现,其中,FIT AP零配置,通过与业务AC建立连接,并从业务AC中下载配置,提供无线接入服务。AC与FIT AP间通过无线接入点控制与供应(CAPWAP,Controlling andProvisioning of Wireless Access Point)协议连接,CAPWAP协议定义了AP与AC之间如何通信,为实现AP和AC之间的互通性提供了一个通用封装和传输机制。

CAPWAP协议同时运行在AP和AC上,为WLAN系统提供安全的AC与AP之间的通信。在IP网络中CAPWAP协议使用UDP协议作为承载协议,并支持IPv4和IPv6,AP与AC之间的通信可依照标准UDP客户端/服务器端模型来建立。CAPWAP协议提供数据隧道来封装发往AC的数据包,这些数据包可以是802.11协议的数据包。CAPWAP协议还支持AC的远程AP配置、WLAN管理和漫游管理。在AC上,CAPWAP协议提供了AP管理功能,AC可以根据管理员提供的信息动态地配置AP。

具体的实现上,CAPWAP使用轻量接入点协议(LWAPP,Light WeightAccess Point Protocol)实现状态机,AP作为状态机客户端,AC作为状态机服务器端,经过Idle-->Discovery-->Join-->Join Confirm-->Configure-->Run等多个状态,最终与AC建立隧道连接。

针对客户网络中对AC进行备份保证业务高可靠性的需求,目前利用LWAPP协议本身的状态机机制,可以实现AC的N比1冷备和N比N热备功能。以4比1冷备为例,图1为典型的无线网络4比1冷备系统组网结构示意图。

在图1中,AC1至AC4是四台实际运行无线用户接入的主用业务AC,备份(backup)AC为AC1至AC4的冷备AC;AP1~APn多台FIT AP通过交换网络与业务AC和备份AC连接。其中,交换网络可以是任意一个或多个交换设备,例如一个或多个交换机等。

在如图1所示的备份系统中,现有AP切换备份AC的过程如下:

以AC1为AP1的主用AC为例,AP1启动后会通过预先配置好的DHCP获得两个AC的IP地址,分别是AC1和Backup AC的IP地址,AP1会向两个AC发送连接请求,两个AC1在响应该连接请求的消息中携带AP1在本地配置中的优先级信息,因为预先设置AC1为FIT AP1的主用AC,也就是说预先设置AC1上AP的优先级比Backup AC上AP的优先级高,则AP会与AC1建立隧道连接,并通过隧道连接下载AC1上对应该AP1的配置,从而为客户端提供无线接入服务。此时,若AC1出现故障,与AP1的连接中断,则AP1将启动定时器(该定时器由LWAPP协议定义),若AP1判断该定时器超时后,认为AC1故障,丢弃从AC1上获得的配置,随后向Backup AC发起隧道连接,获得Backup AC上预先设置的对应该AP1的配置,从而恢复无线接入服务,实现备份AC的切换。

在图1的备份系统下,为实现备份AC的切换,要求Backup AC上同时要存储AC1至AC4上所有AP的配置,其配置量非常巨大,且当网络出现变动时(如增加或更换AP),需要同时维护业务AC和Backup AC上的配置,使维护工作量大大增加;另外,由于AC的处理和存储资源的限制,BackupAC可备份的业务AC数量是有限的,使AC备份系统的组网受到限制。在多台AC之间互为备份的N比N热备的情况下,也需要在每台AC上预先配置好其对应的备份AC上的AP的配置,同样存在配置量大和维护量大的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种接入点切换备份接入控制器的方法,能够减少备份AC的配置量。

本发明实施例提供一种接入点,能够减少备份AC的配置量。

本发明实施例提供一种接入控制器,作为备份AC,能够减少备份AC的配置量。

为达到上述目的,本发明的技术方案具体是这样实现的:

一种AP切换备份AC的方法,用于AC+FIT AP的组网模式,该方法包括:

当FIT AP判断与其连接的业务AC故障时,保留从所述业务AC下载的配置;

通过与备份AC建立连接,并将所述配置传送至备份AC;

备份AC使用所述配置代替业务AC继续提供业务服务。

一种AP,用于AC加FIT AP的组网环境,所述AP包括:

故障检测模块,用于检测与AP连接的业务AC是否故障;

配置保存模块,与所述故障检测模块相连,用于在所述故障检测模块判断与AP连接的业务AC故障时,保留从所述业务AC下载的配置;

切换模块,与所述故障检测模块相连,用于与备份AC建立连接,并将所述配置传送至备份AC,使得所述备份AC根据接收到的所述配置,代替业务AC继续提供业务服务。

一种AC,用于AC加FIT AP的组网环境,所述AC包括:

配置下载模块,建立与AP的连接,并从AP下载配置;

配置应用模块,与所述配置下载模块相连,用于使用所述下载的配置提供业务服务。

由上述的技术方案可见,本发明的这种AP切换备份AC的方法中,FITAP无需从备份AC上下载配置,因此无需在备份AC存储FIT AP的配置,从而能够大大减少备份AC的配置量;另外,在网络变动时,只需要对业务AC的配置进行修改,因此可以减少整个AC备份系统的维护量,同时,由于备份AC上没有配置容量要求,使备份AC可以同时用于备份更多的业务AC,减少了备份系统组网的局限性。

附图说明

图1为典型的无线网络4比1冷备系统组网结构示意图;

图2为本发明实施例的AP切换备份AC的方法流程图;

图3为本发明较佳实施例的AP结构示意图;

图4为本发明实施例的切换模块结构示意图;

图5为本发明较佳实施例的AC结构示意图;

图6为本发明较佳实施例的配置下载模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明进一步详细说明。

本发明主要是在业务AC故障时,使与该业务AC连接的FIT AP保留从业务AC下载的配置而不是将配置丢弃;同时与备份AC建立连接,并将该配置传送至备份AC;使备份AC能够代替业务AC继续提供服务,实现AC备份,由于不需要预先在备份AC上保存任何FIT AP的配置,因此预先所需的配置量将大大减少,同时,备份AC可以备份的AC数量将不再受到AC存储容量的限制,使AC备份组网更加灵活。

还是以图1中的4比1冷备的组网方式为例,在该应用场景下,AP完全零配置,业务AC中对应每一个与其相连的AP,都有一份对应该AP的配置,FIT AP的配置内容用于指示FIT AP应如何工作,具体可以包括:

1)FIT AP的实体名和对应AP类型;

2)FIT AP实体的优先级;

3)FIT AP用于标识唯一性的序列号;

4)射频接口序号及其工作模式;

5)射频接口下的对应的服务模板(如使用的SSID、用户所属VLAN和射频功率等);

6)其它相关配置。

上述具体配置内容仅为一般情况下FIT AP的配置内容,具体配置内容根据不同的厂家设备和采用协议的不同可能会有区别。另外,为了区分备份AC和业务AC,在业务AC和备份AC上还可以配置有备份角色信息,例如业务AC上可以配置为主(master),备用AC上可以配置为从(slave),具体采用的标识任意。业务AC上的备份角色信息可以整合在FIT AP的配置中,使得FIT AP可以知道所连接的AC是主用的业务AC还是备用的备份AC。当然,AC上的备份角色信息在没有备份AC的情况下也可以不进行配置,或者也可以由其他设备,如DHCP服务器提供该备份角色信息。

业务AC在收到FIT AP发起的连接请求时,会将与该FIT AP的序列号对应的配置内容下发到FIT AP上,此时,FIT AP与业务AC建立连接,可以提供正常的无线网络接入业务。

但是当业务AC故障或网络故障,使业务AC与FIT AP之间的连接中断,例如,FIT AP检测到业务AC的路由不可达导致连接隧道超时,无法提供业务服务时,FIT AP将执行如图2所示操作。图2为本发明实施例的AP切换备份AC的方法流程图,包括如下步骤:

步骤201,保留从业务AC下载的配置。

FIT AP不将从业务AC下载的配置删除,而是保存在本地内存中。

步骤202,与备份AC建立连接,并将所述配置传送至备份AC。

FIT AP在加电运行后,会收到主用的业务AC和备份AC的IP地址信息,此时,FIT AP可以根据预先收到的该备份AC的IP地址与备份AC建立连接,并将步骤201中保存的配置发送给备份AC。备份AC在收到FIT AP的配置后,将该配置在本地使用,为该FIT AP在本地建立一个临时的FIT AP实体,便可代替业务AC继续提供业务服务了。

其中,步骤202中所述与备份AC建立连接,并向备份AC下发所述配置,可以按照如下步骤执行:

FIT AP向备份AC发送连接请求,备份AC接收到所述连接请求后,向FIT AP发起反向连接,并通过该反向连接从FIT AP下载所述配置;备份AC下载配置完成后,关闭所述反向连接,响应所述FIT AP发起的连接请求,建立与FIT AP的正常的正向连接。

在现有技术中,都是由FIT AP向AC发起连接,从AC中下载配置,而在本发明实施例中,为了实现备份AC向FIT AP发起连接并从FIT AP中下载配置,可以通过备份AC与FIT AP交换LWAPP协议的状态机角色实现,例如现有FIT AP在LWAPP协议中的状态机角色是客户端,AC的状态机角色是服务器,而在本发明中,可以通过使FIT AP转换为服务器角色,而备份AC转换为客户端角色,从而使备份AC可以在不用对现有协议作改变的情况下发起一个与现有FIT AP向业务AC发起连接并下载配置的流程相同的反向流程,使得备份AC可以从FIT AP上得到该FIT AP的配置。当然,直接改变协议流程,实现反向连接和反向下载配置也是可以的,这里不再赘述。

在备份AC得到FIT AP的配置后,即可关闭建立的反向连接,恢复LWAPP的状态机角色为服务器,同时FIT AP也恢复LWAPP的状态机角色为客户端,双方继续执行现有协议流程中FIT AP向备份AC发起连接并下载配置的过程,这样对于现有标准协议的改变最小。当然,在备份AC获取FIT AP的配置后,备份AC也可以仅响应FIT AP发起的连接请求,建立与FIT AP的连接,不再响应FIT AP后续的下载配置的请求,直接提供业务服务;或者FIT AP不再进行从备份AC下载配置的请求;又或者,FIT AP和备份AC仍然执行下载配置的操作,但对于下载的配置可以直接丢弃掉,而不再对自身保存的配置进行更新。具体后续步骤如何操作,可以根据实际情况而定。

另外,为了在业务AC恢复运行后将与备份AC相连的FIT AP切回到业务AC上,在步骤202中备份AC与FIT AP建立连接后,还可以进一步使备份AC保持对业务AC的探测,若探测到业务AC恢复正常,则指令FITAP断开与备份AC的连接,并重新连回业务AC。具体地,备份AC可以根据从FIT AP上传的业务AC的地址信息,如IP地址,对业务AC进行探测,采用心跳消息或者PING包判断业务AC是否恢复;例如以一定间隔向业务AC发送PING包,若PING包连续可达,如连续可达的PING包稳定达到40个,则判断业务AC恢复;当然,具体判断标准可以根据实际需要而定。

判断业务AC恢复之后,可以通过向FIT AP发送业务AC的地址信息如IP地址或其他指令,使FIT AP断开与备份AC的连接,并根据该地址信息重新与业务AC建立连接。

对于有多台备份AC的组网情况下,一般会将备份AC和业务AC分为多个备份组,每个备份组中的业务AC由该备份组中指定的备份AC进行备份,各个备份组使用不同的备份AC进行备份。在这种情况下,FIP AP、业务AC和备份AC需要知道自己属于哪个备份组并可以阻止其他备份组的成员非法使用本备份组的备份AC。

针对这种情况,可在业务AC和备用AC上设置一个用于区别备份组的特征信息,例如可以设置一个字符串key值,业务AC可以在向FIT AP下发配置时,将该key值整合在配置中一起下发给FIT AP,使FIT AP知道自己所属的业务组。

此时,FIT AP在执行本发明的AC备份方法,即步骤201之前,可以通过判断业务AC下发的配置中是否包含该key值,来判断网络中是否存在冷备环境从而决定是否需要执行后续向备份AC发起连接的步骤,避免不必要的操作;例如,如果包含该key值,则执行步骤201及后续步骤,否则不执行后续向备份AC发起连接的步骤。

当然,在只有一台备份AC的情况下,也可以通过前述的备份角色信息判断是否存在冷备环境;如果业务AC发给FIT AP的配置中即包括前述的备份角色信息,也包括备份特征信息,则也可以根据备份角色信息判断网络环境中是否存在冷备环境或根据备份角色信息和备份特征信息共同进行判断,或者择一进行判断。

另外,在备份AC接收到FIT AP发起的连接请求时,FIT AP可以在向业务AC发送的连接请求中携带备份特征信息,备份AC将判断从FIT AP接收到的连接请求中是否携带有备份特征信息以及备份特征信息与本地预先配置的备份特征信息是否相同,若所述连接请求中携带有备份特征信息且与本地预先配置的备份特征信息相同,则认为该请求合法,执行向FIT AP发起反向连接及后续步骤;若连接请求中没有携带备份特征信息或者携带的备份特征信息与本地预先配置的备份特征信息不同,则认为该请求非法,不予响应,或者返回错误信息,从而可以阻止不同备份组的FIT AP非法使用备份资源。

其中,若反向连接采用LWAPP的状态机角色交换的方法实现,则在备份AC以客户端身份向FIT AP发起的反向连接请求中携带的AP序列号需要使用该备份特征信息代替,否则按照现有协议规定,FIT AP将认为请求下载配置的LWAPP客户端序列号与自身保存的配置中的序列号不对应,不会将配置下发给备份AC。当然,若不是采用交换状态机角色的方式实现反向连接,而是直接修改协议规则,则可以不受此限制,而直接下发配置。

另外,在业务AC互为备份的N比N热备的组网情况下,也可以通过上述方法简化配置,只不过在N比N热备的情况下,一个实体AC上要运行两个虚拟的AC实例来实现互为热备,此时只需将一个实体AC看作两个实体AC即可,此时应用上述方法与N比1冷备时是相同的,这里不再赘述。

现有技术中,N比N热备需要在业务AC中同时配置本地对应的FIT AP和备份AC上对应的FITAP的配置,而使用上述方法后只需保存本地对应的FIT AP的配置即可,减少了配置量,并使备份过程中FIT AP对备份AC的选择更为灵活,只需更通过更改AC上的备份特征信息,即可完成FIT AP备份组的分配,无需更改AC上所有备份AC对应的FIT AP的配置,使维护量大大减少。

图3为本发明较佳实施例的AP结构示意图,该AP可用于类似图1所示的AC+FIT AP的组网环境,如图3所示,该AP包括:

故障检测模块301,用于检测与AP连接的业务AC是否故障;

配置保存模块302,与所述故障检测模块相连,用于在所述故障检测模块判断与AP连接的业务AC故障时,保留从所述业务AC下载的配置;

切换模块303,与所述故障检测模块301和配置保存模块302分别相连,用于与备份AC建立连接,并将所述配置传送至备份AC,使得所述备份AC根据接收到的所述配置,代替业务AC继续提供业务服务。

较佳地,所述AP可以进一步包括:

备份信息判断模块304,与所述故障检测模块301、配置保存模块302和切换模块303分别相连,用于在所述故障检测模块301判断与AP连接的业务AC故障时,判断预先从业务AC下载的配置中是否包括备份角色信息和备份特征信息;

若是,则指令所述配置保存模块302和切换模块303执行上述相应的步骤。

图4为本发明实施例的切换模块结构示意图,如图4所示,所述切换模块包括:

连接建立单元401,用于向备份AC发送连接请求,接收备份AC的响应,建立与备份AC的连接;

角色转换单元402,与所述连接建立单元401相连,用于在所述连接建立单元发送所述连接请求后,转换AP的LWAPP协议状态机角色为服务器;

反向连接建立单元403,与所述角色转换单元402相连,用于采用所述服务器的状态机角色响应备份AC发起的反向连接请求,建立与备份AC之间的反向连接;

配置发送单元404,与所述角色转换单元402和反向连接建立单元403分别相连,用于通过所述反向连接建立单元403建立的反向连接,采用所述服务器的状态机角色将所述配置传送给备份AC。

图5为本发明较佳实施例的AC结构示意图,该AC作为备份AC,用于AC加FIT AP的组网环境,如图5所示,该AC包括:

配置下载模块501,建立与AP的连接,并从AP下载配置;

配置应用模块502,与所述配置下载模块501相连,用于使用所述下载的配置提供业务服务。

较佳地,所述AP可以进一步包括:切回模块503,与所述配置应用模块502相连,若探测到业务AC恢复,则指令AP断开与备份AC的连接,重新与所述业务AC建立连接,停止所述配置应用模块502提供的业务服务。

图6为本发明较佳实施例的配置下载模块结构示意图,如图6所示,所述配置下载模块包括:

请求接收单元601,用于接收AP发送的连接请求;

角色转换单元602,与所述请求接收单元601相连,用于在所述请求接收单元601接收到AP发送的连接请求时,将AC的LWAPP协议状态机角色转换为客户端;

反向连接建立单元603,与所述请求接收单元601和角色转换单元602相连,用于采用所述客户端的状态机角色与所述AP建立反向连接请求;

配置下载单元604,与所述反向连接建立单元603和角色转换单元602相连,用于通过所述反向连接采用客户端的状态机角色从AP下载配置;

连接建立单元605,与所述配置下载单元604和请求接收单元601分别相连,用于在所述配置下载单元604下载配置完成后,响应AP发送的所述连接请求建立与AP的连接。

较佳地,所述配置下载模块可以进一步包括:

备份特征判断单元606,与所述请求接收单元601、角色转换单元602和反向连接建立单元603分别相连,用于保存预先设置的备份特征信息,并判断所述请求接收单元601接收的连接请求中是否携带备份特征信息以及备份特征信息与保存的备份特征信息是否相同,若所述连接请求中携带有特征信息且与本地预先配置的特征信息相同,则指令所述角色转转单元602和反向连接建立单元603执行相应的操作。

上述实施例中AC、AP中各模块和单元所执行的操作和实现的功能可以参考前述方法实施例,这里不再赘述,另外,由于FAT AP也可以当作FIT AP使用,因此上述AP也可以是FAT AP。

由上述的实施例可见,本发明的AC备份方法和系统中,FIT AP无需从Backup AC上下载配置,因此无需在Backup AC存储FIT AP的配置,从而能够大大减少备份AC的配置量;另外,在网络变动时,只需要对业务AC的配置进行修改,因此可以减少整个AC备份系统的维护量,同时,由于Backup AC上没有配置容量要求,使Backup AC可以同时用于备份更多的业务AC,减少了备份系统组网的局限性。对于N比N热备的情况,同样可以达到上述效果。

所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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