[0091] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0092] 本发明实施例针对现有技术中待接入设备接入网时间过长、WLAN系统利用率不高、无线接入设备设备信息容易外泄给待接入设备,安全度不高等全缺点,公开了一种负载均衡方法及负载均衡系统,可以提高待接入设备链接入网的速度,通过计算各无线接入设备的服务质量系数,分配服务质量较高的无线接入设备连接待接入设备,最终达到高效、快速的负载均衡效果。
[0093] 图1是本发明的一种负载均衡方法的流程示意图。如图1所示,本发明所示的方法包括如下步骤:
[0094] 步骤1、所述无线接入控制服务器建立负载均衡组,所述负载均衡组至少包括2个无线接入设备,并指定其中一个无线接入设备为主无线接入设备;
[0095] 步骤2、所述主无线接入设备向其余无线接入设备发送查询负载情况请求,根据响应生成所述负载均衡组的负载均衡信息表,并向其余无线接入设备广播;
[0096] 步骤3、其余所述无线接入设备接收所述负载均衡信息表并存储;
[0097] 步骤4、所述无线接入控制服务器检测出组内接受信号强度最强的无线接入设备;
[0098] 步骤5、所述接受信号强度最强的无线接入设备通过负载均衡算法决定当前允许接入的所述无线接入设备。
[0099] 本发明中待接入设备无需对每个无线接入设备进行负载状况查询,负载均衡组内的所有无线接入设备均存储有负载均衡信息表,接受信号强度最强(RSSI)最高的无线接入设备可通过查询自身存储的负载均衡信息表、通过负载均衡算法计算确定提供接入服务的无线接入设备,并将该无线接入设备的信息传达至待接入设备,有效提高待接入设备的连接速度并保障WLAN系统的信息安全。
[0100] 进一步的,图2是本发明一种负载均衡方法的步骤2的流程示意图,具体包括:
[0101] 步骤20:所述无线接入控制服务器设定主无线接入设备的广播周期;
[0102] 步骤21:所述主无线接入设备按照所述广播周期定期向组内所述其余无线接入设备发送广播报文(LDB_REQUEST报文),查询负载均衡组内其他无线接入设备的负载情况;
[0103] 步骤22:其余所述无线接入设备在收到所述主无线接入设备发出的广播报文LDB_REQUEST后,将自身的负载情况通过UDP单播报文(LDB_RESPONSE报文)回复所述主无线接入设备,所述负载情况包括所述无线接入设备的当前接入数ucurr及当前总流量fcurr;
[0104] 步骤23:所述主无线接入设备通过LDB_RESPONSE报文收到其余所述无线接入设备回复的所述负载情况后,更新所述主无线接入设备自身的负载情况,并生成所述负载均衡组的负载均衡信息表;
[0105] 步骤24:所述主无线接入设备将所述负载均衡信息表广播至(L DB_UPDATE报文)其余所述无线接入设备;
[0106] 进一步的,图3是本发明一种负载均衡方法的步骤4的流程示意图,具体包括:
[0107] 步骤40:所述无线接入控制服务器设定所述负载均衡组内任一无线接入设备的负载阈值,所述负载阈值包括接入数均衡阈值及流量均衡阈值;
[0108] 步骤41:所述无线接入控制服务器检测所述接受信号强度最强的无线接入设备是否满足负载均衡;
[0109] 包括检测所述接受信号强度最强的无线接入设备的当前接入数和/或当前流量是否小于负载均衡阈值;
[0110] 若小于,则允许接入所述接受信号强度最强的无线接入设备;
[0111] 否则,转到步骤5。
[0112] 负载均衡情况一般通过当前的待接入设备接入数量及当前总流量来衡量,因此,在比较判断RSSI最强的无线接入设备是否符合负载均衡条件时,也是通过当前的设备接入数量及当前总流量来判断。
[0113] 如图3所示,步骤S41中,只有接受信号强度最强的无线接入设备的当前接入数ucurr及当前总流量fcurr均小于用户预先设定的接入数均衡阈值uldb及流量均衡阈值fldb时,才能判断为该无线接入设备满足负载均衡要求,允许待接入设备接入;只要接入数ucurr及总流量fcurr中有任一不满足负载均衡阈值,则判定为不符合负载均衡要求,不允许待接入设备接入。
[0114] 当然,图3所示的是达到高标准的负载均衡情况下,同时对当前接入数ucurr及当前总流量fcurr进行阈值限制的方法。当无需达到最高标准的负载均衡,也可只对接入数ucurr或总流量fcurr中的任一数值进行阈值判断。应当理解为是不经过创造性劳动想到的变化,仍涵盖在本发明的保护范围内。
[0115] 进一步的,图4是本发明一种负载均衡方法的步骤5的流程示意图,具体包括如下步骤:
[0116] 步骤50:所述无线接入控制服务器设定接受信号强度(RSSI)值r的计算系数kr、总流量计算系数kf、接入数计算系数ku;
[0117] 步骤51:所述接受信号强度最强的无线接入设备查询保存的所述负载均衡信息表,获取其余所述无线接入设备的接受信号强度r,并计算用户负载因子u,计算流量负载因子f;
[0118] 其中,当所述无线接入设备的接入数ucurr小于设定的接入数均衡阈值uldb,则负载因子u为0;若所述无线接入设备的接入数ucurr大于等于设定的最大接入数阈值umax,则负载因子u为1;
[0119] 当所述无线接入设备的总流量fcurr小于设定的所述流量均衡阈值fldb,则所述流量负载因子f为0;若所述无线接入设备的总流量fcurr大于等于设定的所述流量均衡阈值fldb,则所述流量负载因子f为1。
[0120] 步骤52:所述接受信号强度最强的无线接入设备通过负载均衡算法计算得出所有所述无线接入设备的Q值,Q=kr*r+kf*(1-f)+ku*(1-u);
[0121] 步骤53:所述接受信号强度最强的无线接入设备比较得出最大的Q值,并确定对应的所述无线接入设备为当前允许接入的无线接入设备。
[0122] 本发明实施例中,当接受信号强度最强的无线接入设备无法满足负载均衡阈值时,所述无线接入设备查询自身存储的负载均衡信息表,通过公式Q=kr*r+kf*(1-f)+ku*(1-u)计算出最高的服务质量系数,并匹配出对应的无线接入设备。该无线接入设备即是允许待接入设备接入的无线接入设备。
[0123] 本发明提供的一种负载均衡方法中,服务质量系数的计算以RSSI、无线接入设备的流量负荷、无线接入设备已关联的网络设备个数等为参数,兼顾了RSSI、总流量、用户个数,防止网络设备关联到很远的无线接入设备上,即达到了使网络设备关联就近关联到负载较轻的无线接入设备上的目的。
[0124] 进一步的,确定所述可接入的无线接入设备后,包括如下步骤:
[0125] 步骤60:所述接受信号强度最强的无线接入设备向待接入设备发送探测报文,报文中包含所述允许接入的无线接入设备的信息;
[0126] 步骤61:所述待接入设备收到所述接受信号强度最强的无线接入设备的探测报文后,向所述探测包文中指定的所述允许接入的无线接入设备发送关联请求。
[0127] 本实施例中,所述待接入设备总是通过接受信号强度最强的无线接入设备获取到服务质量系数最优的无线接入设备的信息,而接受信号强度最强的无线接入设备是RSSI最强的无线接入设备,即所述待接入设备总是与RSSI信号最强的无线接入设备进行通信,提高了信息交换的速度,有利于快速连接入网。
[0128] 进一步的,在进行步骤1即开启负载均衡之前,可以进行如下步骤:
[0129] 步骤00:所述无线接入控制服务器设定最大流量阈值、所述最大接入数阈值;
[0130] 步骤01:所有所述无线接入设备实时监测自身的当前总流量,若所述当前总流量大于最大流量阈值时,则将对应的所述无线接入设备排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述待接入设备;
[0131] 步骤02:所有所述无线接入设备实时监测自身的当前接入数,若所述当前接入数大于最大接入数阈值时,则将对应的所述无线接入设备排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述待接入设备。
[0132] 进一步的,本发明提供一个负载均衡方法的较优实施例。如图5所示,具体包括如下步骤:
[0133] 开启负载均衡功能,建立负载均衡组,所述负载均衡组至少包括2个无线接入设备,并指定一主无线接入设备;
[0134] 设定相关阈值、主无线接入设备的广播周期,相关阈值为所述负载均衡组内任一无线接入设备的接入数均衡阈值uldb及流量均衡阈值fldb;
[0135] 所有所述无线接入设备实时监测自身的总流量fcurr,若所述总流量fcurr大于最大流量阈值fmax时,则将对应的所述无线接入设备排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述设备;
[0136] 所有所述无线接入设备实时监测自身的接入数ucurr,若所述接入数ucurr大于最大接入数阈值uldb时,则将对应的所述无线接入设备排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述设备;
[0137] 更新负载均衡组及主无线接入设备;
[0138] 生成所述负载均衡组的负载均衡信息表并存储至所有无线接入设备;
[0139] 判断出RSSI值r最高的无线接入设备,并检测该无线接入设备是否满足负载均衡阈值;
[0140] 若满足,则所述待接入设备连接至该无线接入设备;
[0141] 反之,不满足负载均衡阈值的,则所述RSSI值r最高的无线接入设备通过所述负载均衡信息表测算负载均衡组所有所述无线接入设备的服务质量系数Q确定允许设备接入的无线接入设备,其中服务质量系数Q通过公式Q=kr*r+kf*(1-f)+ku*(1-u)计算;
[0142] 所述RSSI值r最高的无线接入设备向所述待接入设备发送探测报文,报文中包含所述服务质量系数Q最高的无线接入设备的信息;
[0143] 所述待接入设备收到所述RSSI值r最高的无线接入设备的探测报文后,向所述探测包文中指定的所述服务质量系数Q最高的无线接入设备发送关联请求。
[0144] 同时,如图6所示,本发明还提供一种负载均衡系统,主要包括一无线接入控制服务器00和复数个无线接入设备10;
[0145] 所述无线接入控制服务器00包括初始化单元01、检测单元02;
[0146] 所述无线接入设备10包括广播单元11、生成单元12、存储单元13、判定单元14;
[0147] 所述初始化单元01,用于建立至少包括2个无线接入设备10的负载均衡组,用于指定主无线接入设备100,
[0148] 所述检测单元02,用于检测接受信号强度最强的无线接入设备101;
[0149] 所述广播单元11,用于广播查询负载情况请求并广播负载均衡信息表;
[0150] 所述生成单元12,根据响应生成所述负载均衡组的负载均衡信息表;
[0151] 所述存储单元13,用于存储接收到的所述负载均衡信息表;
[0152] 所述判定单元14,用于通过负载均衡算法决定当前允许接入的无线接入设备102。
[0153] 进一步的,所述初始化单元01,用于设定主无线接入设备100的广播周期;
[0154] 所述广播单元11,用于按广播周期定期向其余无线接入设备10发送广播报文;
[0155] 其余所述无线接入设备10在收到所述主无线接入设备100发出的广播报文后,将自身的负载情况回复所述主无线接入设备100,所述负载情况包括当前接入数及当前总流量;
[0156] 所述主无线接入设备100接收收到其余所述无线接入设备10回复的所述负载情况后,更新自身的负载情况;
[0157] 所述主无线接入设备100的生成单元12,生成所述负载均衡组的负载均衡信息表;
[0158] 所述主无线接入设备100的广播单元11将所述负载均衡信息表广播至其余所述无线接入设备。
[0159] 进一步的,所述初始化单元01,用于设定所述负载均衡组内任一无线接入设备10的负载阈值,所述负载阈值包括接入数均衡阈值及流量均衡阈值;
[0160] 所述检测单元02,用于检测所述接受信号强度最强的无线接入设备101是否满足负载均衡;
[0161] 包括检测所述接受信号强度最强的无线接入设备101的当前接入数和/或当前流量是否小于负载均衡阈值,若小于,则允许接入所述接受信号强度最强的无线接入设备101;否则,所述接受信号强度最强的无线接入设备101通过负载均衡算法决定当前允许接入的所述无线接入设备102。
[0162] 所述负载均衡算法为Q=kr*r+kf*(1-f)+ku*(1-u),其中,Q为服务质量系数,Q值越大,服务质量越高;
[0163] kr为接受信号强度的计算系数,kf为总流量计算系数,ku为接入数计算系数,u为用户负载因子,f为流量负载因子。
[0164] 进一步的,所述初始化单元01,用于设定接受信号强度的计算系数、总流量计算系数、接入数计算系数;
[0165] 所述接受信号强度最强的无线接入设备101查询保存的所述负载均衡信息表,获取其余所述无线接入设备的接受信号强度;
[0166] 所述判定单元14,用于计算用户负载因子及流量负载因子;
[0167] 其中,当所述无线接入设备10的当前接入数小于接入数均衡阈值,则所述用户负载因子为0;否则,所述用户负载因子为1;
[0168] 当所述无线接入设备10的当前总流量小于流量均衡阈值,则所述流量负载因子为0;否则,所述流量负载因子为1。
[0169] 所述判定单元14,通过负载均衡算法计算得出所有所述无线接入设备10的Q值,最大Q值对应的无线接入设备10为当前允许接入的无线接入设备102。
[0170] 进一步的,所述接受信号强度最强的无线接入设备101向待接入设备发送探测报文,报文中包含所述允许接入的无线接入设备102的信息;
[0171] 所述待接入设备收到所述接受信号强度最强的无线接入设备101的探测报文后,向所述探测包文中指定的所述允许接入的无线接入设备102发送关联请求。
[0172] 进一步的,所述初始化单元01,用于设定最大流量阈值、最大接入数阈值;
[0173] 所有所述无线接入设备10实时监测自身的当前总流量,若所述当前总流量大于最大流量阈值时,则将对应的所述无线接入设备10排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述待接入设备;
[0174] 所有所述无线接入设备10实时监测自身的当前接入数,若所述当前接入数大于最大接入数阈值时,则将对应的所述无线接入设备10排除于所述负载均衡组内,不参与负载均衡,且不允许接入新的所述待接入设备。
[0175] 本发明提供的一种负载均衡方法及负载均衡系统,有益效果:
[0176] 第一、负载均衡组中的主无线接入设备周期性地查询组内其余无线接入设备的负载均衡状态,并生成组内所有无线接入设备的负载均衡信息表,无需待接入设备获取所有无线接入设备的负载信息,减少待接入设备功耗;
[0177] 第二、待接入设备通过RSSI最强的无线接入设备通过负载均衡算法去获取服务质量最好的无线接入设备,提高待接入设备获取信息的速度,从而提高连接入网的速度;
[0178] 第三、服务质量系数通过无线接入设备来计算,无线接入设备的负载均衡信息不会外泄给待接入设备,增强了WLAN系统的安全性。
[0179] 第四、服务质量系数以RSSI、接入数、总流量等为参数,完整包含了影响负载均衡的情况,且计算公式简单。
[0180] 这里所要注意的是,虽然以上描述了本发明的示例实施方式,但是这些描述并不应当以限制的含义进行理解。相反,可以进行若干种变化和修改而并不背离如所附权利要求中所限定的本发明的范围。
[0181] 注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里上述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。