专利名称：一种无线控制器热备切换方法、装置及无线控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网技术领域，尤其设计一种无线控制器热备切换方法、装置及无线控制器。
背景技术：
在无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Networks)的部署中，目前有两种部署方式瘦无线接入点(AP，Access Point)模式和胖AP模式。其中，瘦AP模式逐渐成为主流的部署方式。在瘦AP模式的部署中，涉及两类无线设备无线控制器(AC，AccessController)和AP，其中，AP为连接有线网络和无线网络的桥梁，其作用是将各个无线客户 端(亦称为STA或者Station)连接到一起，例如，无线客户端可以为支持WLAN接入功能的笔记本电脑(PC)、PDA或者无线网卡等，然后将无线网络接入有线网络，AP通过有线连接AC来接入有线网络，用户在AC上进行统一配置，由AC将相关配置下发给AP，由AC来管理控制所连接的AP，AC和AP通过协作，为用户提供无线局域网服务。AC和AP间的协作规范在RFC5415,即无线接入点控制与部署(CAPWAP, Controlling and Provisioning of WirelessAccess Point)协议中定义。CAPffAP协议规定当AC与AP建立了 CAPWAP连接后，AC与每台AP间都会建立一条CAPWAP通信隧道，AC发送给AP的每个报文，都必须通过CAPWAP通信隧道；而AP发给AC的每个报文，也必须通过CAPWAP通信隧道，CAPffAP通信隧道是一种点到点的隧道，是一种单播隧道。如图I所示，其为AC与AP之间的CAPWAP通信隧道示意图，用户使用PCI、PC2和PC3分别与API、AP2或者AP3建立无线连接，API、AP2和AP3通过有线连接AC，AC与各AP之间建立CAPWAP隧道。现有技术中，为了避免单AC部署时，AC发生故障导致无线网络不可用的情况，提供AC的热备切换功能。如图2所示，其为提供热备功能的AC运行环境示意图，AP同时与两个AC建立CAPWAP连接,两个AC之间通过保活通道(keep-alive-channel)协商确定主AC和从AC，由主AC通告AP那条CAPWAP隧道是主CAPWAP隧道，那条是从CAPWAP隧道。用户通过无线客户端关联到AP后，通过AP与主AC之间的主CAPWAP隧道并经由Pathl与外部进行网络通信，主AC将无线客户端的信息通过保活通道同步到从AC，同时两个AC之间通过互发保活消息进行保活，当主AC发生硬件故障时，从AC将不会接收到主AC发送的保活消息，从AC确定主AC异常，将触发AC的热备切换，AC的热备切换功能能够提供毫秒级的CAPWAP隧道切换能力，确保已关联的无线客户端业务最大程度上不中断。但是实际应用中，以下场景更为常见主AC正常运行，即其与从AC设备之间正常发送保活消息，而AP与主AC之间的主CAPWAP隧道发生故障断开，此时，主AC的802. 11模块检测到主CAPWAP隧道断开，该AP上关联的无线客户端掉线，主AC将通过保活通道将无线客户端掉线的信息同步给从AC，由于AP与AC之间的CAPWAP隧道与两个AC之间的保活通道分别属于不同的虚拟局域网(VLAN，)，二者是独立的，因此，主AC与从AC之间的保活通道依然正常发送保活消息，这样，便会产生以下问题对于AP来说，只存在一条到达从AC的从CAPWAP隧道，而对于从AC来说，由于主AC和从AC之间的保活通道正常发送保活消息，无法触发AC的热备切換功能，二者之间的主从关系不变，从CAPWAP隧道不会处理任何从无线客户端发送的报文，因此，当主CAPWAP隧道断开之后，无线客户端将无法与外部网络通信，影响了无线网络的健壮性；同时，当前的从CAPWAP隧道虽然处于正常连接状态，但是却无法用于传输报文，造成了网络资源的浪费。
发明内容
本发明实施例提供ー种无线控制器热备切換方法、装置及无线控制器，用以增强无线网络的健壮性，減少网络资源的浪费。本发明实施例提供ー种无线控制器热备切换方法，包括统计初始在线接入点AP的初始数量；
针对每ー在线AP，分别判断与该AP之间的无线接入点控制与部署CAPWAP隧道是否异常；每判断出与任ー在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，将当前在线AP数量减I，所述当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量；在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切換。本发明实施例提供ー种无线控制器热备切換装置，包括统计单元，用于统计初始在线AP的初始数量；判断単元，用于针对每ー在线接入点AP，判断与该AP之间的CAPWAP隧道是否异常；计数单元，用于每判断出与任ー在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，将当前在线AP数量减1，所述当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量；触发单元，用于在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切換。本发明实施例提供ー种无线控制器，包括上述无线控制器切換装置。本发明实施例提供的无线控制器切換方法、装置及无线控制器，主AC首先统计初始在线的AP的数量，当主AC检测到与自身连接的任一 AP之间的CAPWAP隧道异常吋，将当前在线AP数量减1，若当前在线AP数量满足预设切换条件吋，主AC将触发进行热备切换操作，以保证无线网络的可用性，由于本发明实施例中，通过对AC设备与AP设备之间的CAPffAP隧道进行监测，当发生CAPWAP隧道异常的AP的数量满足预设切换条件吋，即使AC设备自身处于正常状态，也将触发热备切換操作，以保证与主AC连接的各AP上关联的无线客户端业务不中断，增强了无线网络健壮性，同时，充分利用从AC与AP之间的网络资源，减少了网络资源的浪费。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图I为现有技术中，AC与AP之间的CAPWAP通信隧道示意图；图2为现有技术中，提供热备功能的AC运行环境示意图3为本发明实施例中，无线控制器热备切換方法的实施流程示意图；图4为本发明实施例中，CAPffAP报文格式示意图；图5为本发明实施例中，主AC判断是否触发热备切换的实施流程示意图；图6为本发明实施例中，无线控制器热备切換装置的结构示意图。
具体实施例方式为了在主AC与从AC之间的保活通道正常工作，但是主AC与连接的AP之间的CAPffAP隧道异常情况下，触发AC设备热备切換，以实现充分利用从AC与AP之间的网络资源，增强无线网络健壮性的目的，本发明提供了ー种无线控制器热备切換方法、装置及无线控制器。以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发 明中的实施例及实施例中的特征可以相互組合。实施例一如图3所示，为本发明实施例提供的无线控制器热备切換方法的实施流程示意图，包括以下步骤S301、主AC统计初始在线AP的初始数量；具体实施吋，当主从AC建立热备成功之后，AP分别与主AC建立主CAPWAP隧道，与从AC建立从CAPWAP隧道，两条隧道并行运行，此时，主AC上触发ー个计数器，用于统计初始在线AP的初始数量，假设在线AP的初始数量为N。S302、针对每ー在线AP，主AC分别判断与该AP之间的CAPWAP隧道是否异常；根据CAPWAP协议，AC与AP之间存在保活机制用于检测CAPWAP隧道是否异常，具体的，RFC5415定义了两个保活消息Echo Request和Echo Response,用于检测CAPWAP隧道是否异常，由AP在CAPWAP隧道建立成功之后按照一定的时间间隔(EchoInterval,可以自行配置)周期性发送Echo Request报文，AC在收到Echo Request报文之后，响应EchoResponse报文，但是，CAPffAP协议规定的检测时间间隔单位为秒级，导致检测效率低下，严重影响热备切換性能，因此，本发明实施例提供ー种ms级的CAPWAP隧道是否异常的检测方法。具体的，扩展CAPWAP报文用于封装AC与AP之间交互的热备保活报文，如图4所示，其为CAPWAP报文格式示意图，包括IP头(IP Hdr)和UDP头(UDP Hdr):所有的CAPWAP报文都封装有IP头和UDP头；CAPffAP DTLS头(CAPWAP DTLS Hdr):所有的被DTLS (数据报传输层安全)加密的CAPffAP报文都有该头部前缀；DTLS头(DTLS Hdr) =DTLS头部为CAPWAP的载荷提供认证和加密服务，DTLS在RFC4347中定义；CAPffAP头(CAPWAP Header):所有的CAPWAP协议报文都用同ー个头部，该头部位于CAPWAP预判码或者DTLS头之后；控制头(Control Header) =CAPffAP协议包含ー个信号元件，称为CAPWAP控制协议，所有的CAPWAP控制报文都包含ー个控制头，CAPffAP数据报文则不包含该头部；
消息元素(Message Element (s)):CAPWAP控制报文包含ー个或者多个消息元素，这些消息元素在控制头之后，以TLV (类型/长度/值)格式出现，CAPffAP协议定义了消息元素的通用TLV格式，其中TYPE (类型)占16位，LENGTH (长度)占16位，VALUE (值)为可变长度(由LENGTH字段定义)，且定义了 TYPE字段从1_49的语义。本发明实施例中，若使用CAPWAP报文封装热备保活报文，只需要定义新的消息元素即可，具体实施时，可以添加ー个类型为HotbackKe印alive的消息，且定义Value字段值为50-255之间的正整数即可。基于扩展的CAPWAP报文，针对每ー在线AP，AC设备设定两个定时器，假设分别为HotbackKeepalive 定时器和 HotbackDeadInterval 定时器，其中，HotbackKeepalive 定时器用于设置AC向AP发送热备保活报文的发送周期,HotbackDeadInterval定时器用于设置AP响应热备保活报文的最大时间间隔，例如，HotbackKeepalive定时器可以设置为IOms,HotbackDeadInterval定时器可以设置为30ms，AC与AP建立CAPWAP隧道之后，A·C设备每隔IOms便会向AP发送热备保活报文，并启动HotbackDeadInterval定时器,AP在接收到热备保活报文之后，将向AC返回应答报文，AC在接收到AP返回的应答报文之后，将重新设置HotbackDeadInterval定时器，然后重新发送热备保活报文，如果在HotbackDeadInterval定时器到期时仍然没有接收到AP返回的应答报文，AC确定与该AP之间的CAPWAP隧道异常。S303、AC每判断出与任ー在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，确定当前在线AP数量减I ;其中，当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量N。具体实施时，针对任ー在线AP，当AC判断出与该在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，即确定当前在线AP数量减1，以Z表示当前在线AP的数量，则Z=N-I,依次类推，当判断出与另ー在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，Z=N-2。特别地，具体实施吋，可能存在CAPWAP隧道不稳定而导致出现以下情况针对任一 AP, AC在某次检测时发现与该AP之间的CAPWAP隧道异常，但是在下次检测时发现与该AP之间的CAPWAP隧道正常，这种情况下，当AC再次检测到与该AP之间的链路正常吋，则将当前在线AP数量加I。根据CAPWAP协议，AP与AC之间按照预设时间间隔(假设为30s )发送EchoRequest和Echo Response报文，用于检测两者之间的CAPWAP隧道是否正常，由于ー个CAPffAP定义的检测周期较长，因此，有可能发生以下情况根据CAPWAP定义的检测方法，AC与AP之间的CAPWAP隧道正常，但是根据本发明实施例定义的检测方法，AC与AP之间的CAPffAP隧道异常，此时，AC仍然确定AC与AP之间的CAPWAP链路异常，将在线AP数量减I。另外，具体实施时，还可能存在以下情况在ー个CAPWAP定义的检测周期内，若根据CAPWAP协议检测AC与AP之间的CAPWAP隧道正常，且根据本发明实施例定义的检测方法，AC与AP之间的CAPWAP隧道也正常时，保持当前在线AP数量不变；若在ー个CAPWAP定义的检测周期内，若根据CAPWAP协议检测AC与AP之间的CAPWAP隧道异常，且根据本发明实施例定义的检测方法，AC与AP之间的CAPWAP隧道也异常时，确定当前在线AP数量减I。S304、若当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切換。具体实施时，可以预先设定热备切换条件，例如，可以设定Z小于N时就触发热备切換，即有ー个AP与AC之间的CAPWAP隧道异常即触发热备切換，较佳地，为了避免由于AP设备异常导致AC与AP之间的CAPWAP隧道异常，本发明实施例中，还可以在大部分AP与AC之间的CAPWAP隧道异常时才触发热备切換，这样，预设的热备切換条件可以设置为Z与N的比值小于某ー阈值，其中，该阈值的取值范围可以为(O，100%)，更佳地，该阈值可以设置为(0，50%)。为了更好地理解本发明实施例，以下通过具体的实施例对本发明实施例的实施过程进行说明。如图5所示，为主AC判断是否触发热备切换的实施流程示意图，包括以下步骤S501、主AC和从AC之间建立保活通道；具体实施吋，主AC与从AC通过保活通道发送保活消息，且主AC通过保活通道将与自身连接的每ー AP上关联的无线客户端的相关信息传送给从AC ；S502、AP分别与主AC建立主CAPWAP隧道，并与从AC建立从CAPWAP隧道； S503、主AC触发计数器，统计初始在线AP的数量N ；S504、针对任ー在线AP，主AC按照预设周期向该AP发送热备保活消息；S505、主AC判断在指定时长内是否接收到该AP返回的应答报文，如果是，执行步骤S504，否则，执行步骤S506 ；S506、主AC确定与该AP之间的主CAPWAP隧道异常；S507、主AC确定当前在线AP数量减I ;S508、主AC判断当前在线AP数量是否满足预设切换条件，如果是，执行步骤S509，否则，执行步骤S504;其中，预设切换条件可以为当前在线AP数量小于初始在线AP的数量，或者当前在线AP数量与初始在线AP数量的比值小于预设阈值，例如，当预设阈值设置为50%吋，说明与主AC连接的AP中，有一半以上的CAPWAP链路异常，此时，可能是主AC自身的原因导致与AP之间的主CAPWAP隧道异常。具体实施吋，如果当前在线AP的数量不满足预设切換条件，说明可能是AP故障导致主AC与AP之间的主CAPWAP隧道异常，此时，主AC可以继续检测其它的在线AP与自身之间的主CAPWAP隧道异常。S509、主AC触发热备切換。若当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发主从AC切換，原来的从AC切換成新的主AC，原来的从CAPWAP隧道切换成新的主CAPWAP隧道得到利用。基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了ー种无线控制器热备切換装置及无线控制器，由于上述装置及设备解决问题的原理与无线控制器热备切換方法相似，因此上述装置及设备的实施可以參见方法的实施，重复之处不再赘述。如图6所示，为本发明实施例提供的无线控制器热备切換装置的结构示意图，包括统计单元601，用于统计初始在线AP的初始数量；判断单元602，用于针对每ー在线接入点AP，判断与该AP之间的CAPWAP隧道是否
异常；计数单元603，用于若与任ー在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，确定当前在线AP数量减I，当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量；触发单元604，用于在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切換。较佳地，判断単元602，可以包括发送子単元，用于向该AP发送热备保活报文；确定子単元，用于在指定时长内未接收到该AP返回的应答报文时，确定与该AP之间的CAPWAP隧道异常。较佳地，触发单元604，具体用于确定当前在线AP数量与所述初始数量比值低于预设阈值时，触发热备切換；或者确定当前在线AP数量少于所述初始数量时，触发热备切换。
具体实施时，无线控制器热备切換装置，还可以包括扩展单元，用于在所述发送子単元向该AP发送热备保活报文之前，扩展CAPWAP报文用于封装所述热备保活报文。需要说明的是，本发明实施例提供的无线控制器热备切換装置可以设置与无线控制器中。本发明实施例提供的无线控制器切換方法、装置及无线控制器，主AC首先统计初始在线的AP的数量，当主AC检测到与自身连接的任一 AP之间的CAPWAP隧道异常吋，将当前在线AP数量减1，若当前在线AP数量满足预设切换条件吋，主AC将触发进行热备切换操作，以保证无线网络的可用性，由于本发明实施例中，通过对AC设备与AP设备之间的CAPffAP隧道进行监测，当发生CAPWAP隧道异常的AP的数量满足预设切换条件吋，即使AC设备自身处于正常状态，也将触发热备切換操作，以保证与主AC连接的各AP上关联的无线客户端业务不中断，增强了无线网络健壮性，同时，充分利用从AC与AP之间的网络资源，减少了网络资源的浪费。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是參照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每ー流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生ー个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图ー个流程或多个流程和/或方框图ー个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图ー个流程或多个流程和/或方框图ー个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图ー个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种无线控制器热备切换方法，其特征在于，包括 统计初始在线接入点AP的初始数量； 针对每一在线AP，分别判断与该AP之间的无线接入点控制与部署CAPWAP隧道是否异常； 每判断出与任一在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，将当前在线AP数量减I，所述当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量； 在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切换。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，判断与该AP之间的CAPWAP隧道是否异常，具体包括 向该AP发送热备保活报文； 若在指定时长内未接收到该AP返回的应答报文时，确定与该AP之间的CAPWAP隧道异堂巾O
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，向该AP发送热备保活报文之前，还包括 扩展CAPWAP报文用于封装所述热备保活报文，具体的，扩展CAPWP消息元素，定义扩展的CAPWAP消息元素值为5(Γ255中任一整数值。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，确定当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切换，具体包括 确定当前在线AP数量与所述初始数量比值低于预设阈值时，触发热备切换；或者 确定当前在线AP数量少于所述初始数量时，触发热备切换。
5.一种无线控制器热备切换装置，其特征在于，包括 统计单元，用于统计初始在线接入点AP的初始数量； 判断单元，用于针对每一在线ΑΡ，判断与该AP之间的无线接入点控制与部署CAPWAP隧道是否异常； 计数单元，用于每判断出与任一在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，将当前在线AP数量减I，所述当前在线AP数量初始值为所述初始数量； 触发单元，用于在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切换。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断单元，包括 发送子单元，用于向该AP发送热备保活报文； 确定子单元，用于在指定时长内未接收到该AP返回的应答报文时，确定与该AP之间的CAPffAP隧道异常。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括 扩展单元，用于在所述发送子单元向该AP发送热备保活报文之前，扩展CAPWAP报文用于封装所述热备保活报文，具体的，扩展CAPWAP消息元素，并定义扩展的CAPWAP消息元素值为50 255中任一整数值。
8.如权利要求5、6或7所述的装置，其特征在于， 所述触发单元，具体用于确定当前在线AP数量与所述初始数量比值低于预设阈值时，触发热备切换；或者确定当前在线AP数量少于所述初始数量时，触发热备切换。
9.一种无线控制器，其特征在于，包括权利要求51任一权利要求所述的装置。
全文摘要
本发明公开了一种无线控制器热备切换方法、装置及无线控制器，用以增强无线网络的健壮性，减少网络资源的浪费。其中，所述无线控制器热备切换方法，包括统计初始在线AP的初始数量；针对每一在线AP，分别判断与该AP之间的CAPWAP隧道是否异常；每判断出与任一在线AP之间的CAPWAP隧道异常时，将当前在线AP数量减1，所述当前在线AP数量初始值为统计出的初始在线AP的初始数量；在当前在线AP数量满足预设切换条件时，触发热备切换。
文档编号H04W24/04GK102724695SQ201210218690
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者张百锐 申请人:福建星网锐捷网络有限公司