CN103532850A - 一种上行报文转发方法、装置及接入点ap设备 - Google Patents
一种上行报文转发方法、装置及接入点ap设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种上行报文转发方法、装置及接入点设备,该方法包括:获取来自STA的上行报文中携带的MAC地址后,确定VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项;若包含,将所述上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;若不包含,根据所述获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将所述上行报文转发到选出的可用VLAN中,所述预置VLAN组对应于所述获取的MAC地址对应的STA所接入的无线局域网WLAN。该方案能够确保STA能够申请到IP地址,同时也可以确保多个VLAN间流量均衡,提高网络带宽利用率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤指一种上行报文转发方法、装置及接入点(Access Point,AP)设备。
背景技术
瘦AP网络采用的是有线网络+接入控制器(Access Controller,AC)+瘦AP设备的组网方式,如图1所示,瘦AP设备只是作为接入设备,不具备管理控制功能,AC通过有线网络与多个瘦AP设备相连,并统一管理连接的瘦AP设备,图1中仅示出了AC与一个瘦AP设备相连的应用场景。
站点(Station,STA)可以通过关联到某一个瘦AP设备接入无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)中,瘦AP设备会根据所配置的WLAN和虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)的映射关系,随机为STA指定一个VLAN,然后STA使用动态主机配置协议(Dynamic host configureprotocol,DHCP)从DHCP服务器(Server)申请到互联网协议(Internet Protocol,IP)地址后开始正常通信,瘦AP设备为接入的STA转发报文,瘦AP设备接收到的来自STA的报文为上行报文。
在多VLAN环境中,当瘦AP设备为STA指定VLAN后,STA只能在该VLAN中请求IP地址,由于瘦AP设备是任意为STA指定VLAN的,并不能确保该VLAN一定是可用的,如果该VLAN出现链路不通或者IP地址池已满等异常情况,STA就无法获取到IP地址,影响STA正常通信;即使该VLAN是可用的,STA可以获取到IP地址,由于STA只能在该VLAN中通信,无法做到多VLAN间的流量均衡,从而无法充分利用网络带宽。
发明内容
本发明实施例提供一种上行报文转发方法、装置及接入点设备,用以解决现有技术中由于随机为STA指定VLAN导致的影响STA正常通信、以及不能充分利用网络带宽的问题。
因此,根据本发明实施例,提供一种上行报文转发方法,包括:
获取来自站点STA的上行报文中携带的媒质接入控制MAC地址后,确定虚拟局域网VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,所述VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到互联网协议IP地址的STA的MAC地址和为所述申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的标识ID;
若包含,将所述上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;
若不包含,根据所述获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将所述上行报文转发到选出的可用VLAN中,所述预置VLAN组对应于所述获取的MAC地址对应的STA所接入的无线局域网WLAN。
可选的,还包括:
若所述上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,所述临时表项包括所述获取的MAC地址、所述选出的可用VLAN的ID和生成时间信息;
若在设定周期内接收到所述IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则删除所述临时表项,并在所述VLAN跳转表中添加包括所述获取的MAC地址和所述选出的可用VLAN的ID的跳转表项;
若在所述设定周期内未接收到所述IP地址请求报文对应的所述IP地址应答报文,则老化所述临时表项,并将所述选出的可用VLAN的老化次数加1。
可选的,还包括:
将所述预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
可选的,还包括:
若所述预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,则将所述预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
具体的,根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体包括:
对所述预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将所述获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为所述运算值的可用VLAN作为所述选出的可用VLAN。
还提供一种上行报文转发装置,包括:
获取单元,用于获取来自站点STA的上行报文中携带的媒质接入控制MAC地址;
处理单元,用于确定虚拟局域网VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,所述VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到互联网协议IP地址的STA的MAC地址和为所述申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的标识ID;
转发单元,用于若所述处理单元确定的结果为包含,将所述上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;若所述处理单元确定的结果为不包含,根据所述获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将所述上行报文转发到选出的可用VLAN中,所述预置VLAN组对应于所述获取的MAC地址对应的STA所接入的无线局域网WLAN。
可选的,所述处理单元,还用于:
若所述上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,所述临时表项包括所述获取的MAC地址、所述选出的可用VLAN的ID和生成时间信息;
若在设定周期内接收到所述IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则删除所述临时表项,并在所述VLAN跳转表中添加包括所述获取的MAC地址和所述选出的可用VLAN的ID的跳转表项;
若在所述设定周期内未接收到所述IP地址请求报文对应的所述IP地址应答报文,则老化所述临时表项,并将所述选出的可用VLAN的老化次数加1。
可选的,所述处理单元,还用于:
将所述预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
可选的,所述处理单元,还用于:
若所述预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,则将所述预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
具体的,所述转发单元,用于根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体用于:
对所述预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将所述获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为所述运算值的可用VLAN作为所述选出的可用VLAN。
还提供一种接入点设备,包括上述上行报文转发装置。
本发明实施例提供的上行报文转发方法、装置及接入点设备,在接收到上行报文后,获取上行报文中携带的MAC地址,确定VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,若包含,也就是说获取的MAC地址对应的STA已经成功申请到IP地址,该跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN是可用的,可以将上行报文转发到该VLAN;若不包含,也就是说获取的MAC地址对应的STA尚未申请到IP地址,根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将上行报文转发到选出的可用VLAN中,从而可以保证为获取的MAC地址对应的STA分配的VLAN是可用的,进而确保STA能够申请到IP地址,同时也可以确保多个VLAN间流量均衡,提高网络带宽利用率。
附图说明
图1为现有技术中瘦AP网络的组网示意图;
图2为本发明实施例中上行报文转发方法的流程图;
图3为本发明实施例中可选的上行报文转发方法的流程图;
图4为本发明实施例中上行报文转发装置的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中由于随机为STA指定VLAN导致的影响STA正常通信、以及不能充分利用网络带宽的问题,本发明实施例提供一种上行报文转发方法,该方法可以应用在如图1所示的瘦AP网络中,执行主体可以是瘦AP设备、上行报文转发装置等等,下面以执行主体为瘦AP设备为例进行说明。
上述上行报文发送方法的流程如图2所示,具体包括:
S20:获取来自STA的上行报文中携带的MAC地址。
对于瘦AP来说,来自STA的报文为上行报文,当接收到来自STA的上行报文后,获取上行报文中携带的MAC地址。
S21:确定VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,若是,执行S22;否则,执行S23。
瘦AP设备可以保存VLAN跳转表,VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到IP地址的STA的MAC地址和为申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的标识(Identification,ID)。
S22:将上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN。
若VLAN跳转表中包含获取的MAC地址对应的跳转表项,说明获取的MAC地址对应的STA已经申请到IP地址,可以直接将上行报文转发到获取的MAC地址对应的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN。
S23:根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将上行报文转发到选出的可用VLAN中。
若VLAN跳转表中不包含获取的MAC地址对应的跳转表项,说明获取的MAC地址对应的STA是刚刚接入瘦AP设备的,尚未申请到IP地址,可以根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将上行报文转发到选出的可用VLAN中。
预置VLAN组对应于获取的MAC地址对应的STA所接入的WLAN,也就是说对于接入WLAN的STA可以与从预置VLAN组选出的可用VLAN进行通信,预置VLAN组可以是AC下发给瘦AP设备的,预置VLAN组中包括的VLAN个数大于等于1。
该方案在接收到上行报文后,获取上行报文中携带的MAC地址,确定VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,若包含,也就是说获取的MAC地址对应的STA已经成功申请到IP地址,该跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN是可用的,可以将上行报文转发到该VLAN;若不包含,也就是说获取的MAC地址对应的STA尚未申请到IP地址,根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将上行报文转发到选出的可用VLAN中,从而可以保证为获取的MAC地址对应的STA分配的VLAN是可用的,进而确保STA能够申请到IP地址,同时也可以确保多个VLAN间流量均衡,提高网络带宽利用率。
可选的,如图3所示,上述上行报文转发方法还可以监控STA申请IP地址的过程,通过STA未成功在VLAN中申请到IP地址的次数来确定该VLAN是否可用,具体包括:
S30:若上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,临时表项包括获取的MAC地址、选出的可用VLAN的ID和生成时间信息。
当上行报文是IP地址请求报文时,也就是说STA刚刚接入瘦AP设备,正在申请IP地址,这时可以创建临时表项,如下表所示:
MAC地址 | 可用VLAN的ID | 生成时间信息 |
其中,生成时间信息是创建临时表项的时间。
S31:监控在设定周期内是否接收到IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,若是,执行S32;否则,执行S33。
如果STA成功申请到IP地址,会收到IP地址应答报文,所以可以通过监控是否收到与IP地址请求报文对应的IP地址应答报文来确定是删除临时表项还是老化临时表项。
设定周期可以按照实际需要进行设定,例如1秒、2秒等等。设定时间周期是从每个临时表项中的生成时间信息开始计时的。
S32:删除临时表项,并在VLAN跳转表中添加包括获取的MAC地址和选出的可用VLAN的ID的跳转表项。
若在设定周期内接收到IP地址应答报文,说明STA成功申请到IP地址,可以删除之前创建的临时表项,然后在VLAN跳转表中添加包括获取的MAC地址和选出的可用VLAN的ID的跳转表项。
S33:老化临时表项,并将选出的可用VLAN的老化次数加1。
若在设定周期内未接收到IP地址应答报文,说明STA未能成功申请到IP地址,则可以老化之前创建的临时表项,并将选出的可用VLAN的老化次数加1。
可选的,上述上行报文转发方法,还包括:
将预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
若预置VLAN组中某一可用VLAN的老化次数大于设定值,也就是说该可用VLAN多次不能为STA分配IP地址,该VLAN的链路可能已经故障或者IP地址池已满,就将该可用VLAN的状态设置为不可用,后续接入瘦AP设备的STA不再分配该VLAN。
设定值可以按照实际需要进行设定,当要求精确度较高时,可以设定的小一些,例如设定为3、5、7等等;当要求精确度较低时,可以设定的大一些,例如设定为10、20、30等等。
可选的,上述上行报文转发方法,还包括:
若预置VLAN组中全部VLAN的状态为不可用,则将预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
若预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,为了保证后续的STA可以进行正常通信,需要将全部VLAN的状态重置为可用,从而可以继续为后续接入瘦AP设备的STA分配VLAN。
具体的,上述S23中的根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体包括:
对预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为运算值的可用VLAN作为选出的可用VLAN。
假设预置VLAN组中包括VLAN10、VLAN11、…、VLAN19共10个VLAN,其中,VLAN11、VLAN13、…、VLAN19为可用VLAN,将获取的MAC地址等分为4部分,任意取出两部分进行与或运算,若得到的运算值为11,则将VLAN11作为选出的可用VLAN,若得到的运算值为13,则将VLAN13作为选出的可用VLAN。也可以根据获取的MAC地址以随机或者轮询的方式从预置VLAN组中选出可用VLAN,还有很多其它方式,在这里不再一一列举。
这样可以确保为STA分配的VLAN是可用的,进而确保STA能够申请到IP地址,同时也可以确保多个VLAN间流量均衡,提高网络带宽利用率。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种上行报文转发装置,该装置可以设置在瘦AP设备中,结构如图4所示,包括:
获取单元40,用于获取来自STA的上行报文中携带的MAC地址。
处理单元41,用于确定VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到IP地址的STA的MAC地址和为申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的ID。
转发单元42,用于若处理单元41确定的结果为包含,将上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;若处理单元41确定的结果为不包含,根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将上行报文转发到选出的可用VLAN中,预置VLAN组对应于获取的MAC地址对应的STA所接入的WLAN。
可选的,上述处理单元41,还用于:
若上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,临时表项包括获取的MAC地址、选出的可用VLAN的ID和生成时间信息;
若在设定周期内接收到IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则删除临时表项,并在VLAN跳转表中添加包括获取的MAC地址和选出的可用VLAN的ID的跳转表项;
若在设定周期内未接收到IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则老化临时表项,并将选出的可用VLAN的老化次数加1。
可选的,上述处理单元41,还用于:
将预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
可选的,上述处理单元41,还用于:
若预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,则将预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
具体的,上述转发单元42,用于根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体用于:
对预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为运算值的可用VLAN作为选出的可用VLAN。
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。
Claims (11)
1.一种上行报文转发方法,其特征在于,包括:
获取来自站点STA的上行报文中携带的媒质接入控制MAC地址后,确定虚拟局域网VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,所述VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到互联网协议IP地址的STA的MAC地址和为所述申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的标识ID;
若包含,将所述上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;
若不包含,根据所述获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将所述上行报文转发到选出的可用VLAN中,所述预置VLAN组对应于所述获取的MAC地址对应的STA所接入的无线局域网WLAN。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,所述临时表项包括所述获取的MAC地址、所述选出的可用VLAN的ID和生成时间信息;
若在设定周期内接收到所述IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则删除所述临时表项,并在所述VLAN跳转表中添加包括所述获取的MAC地址和所述选出的可用VLAN的ID的跳转表项;
若在所述设定周期内未接收到所述IP地址请求报文对应的所述IP地址应答报文,则老化所述临时表项,并将所述选出的可用VLAN的老化次数加1。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
若所述预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,则将所述预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
5.如权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体包括:
对所述预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将所述获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为所述运算值的可用VLAN作为所述选出的可用VLAN。
6.一种上行报文转发装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取来自站点STA的上行报文中携带的媒质接入控制MAC地址;
处理单元,用于确定虚拟局域网VLAN跳转表中是否包含获取的MAC地址对应的跳转表项,所述VLAN跳转表中的跳转表项包括申请到互联网协议IP地址的STA的MAC地址和为所述申请到IP地址的STA分配IP地址的VLAN的标识ID;
转发单元,用于若所述处理单元确定的结果为包含,将所述上行报文转发到确定出的跳转表项中包括的VLAN的ID所标识的VLAN;若所述处理单元确定的结果为不包含,根据所述获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,将所述上行报文转发到选出的可用VLAN中,所述预置VLAN组对应于所述获取的MAC地址对应的STA所接入的无线局域网WLAN。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元,还用于:
若所述上行报文是IP地址请求报文,创建临时表项,所述临时表项包括所述获取的MAC地址、所述选出的可用VLAN的ID和生成时间信息;
若在设定周期内接收到所述IP地址请求报文对应的IP地址应答报文,则删除所述临时表项,并在所述VLAN跳转表中添加包括所述获取的MAC地址和所述选出的可用VLAN的ID的跳转表项;
若在所述设定周期内未接收到所述IP地址请求报文对应的所述IP地址应答报文,则老化所述临时表项,并将所述选出的可用VLAN的老化次数加1。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述处理单元,还用于:
将所述预置VLAN组中老化次数大于设定值的可用VLAN的状态设置为不可用。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述处理单元,还用于:
若所述预置VLAN组中全部VLAN的状态都为不可用,则将所述预置VLAN组中全部VLAN的状态重置为可用。
10.如权利要求6-9任一所述的装置,其特征在于,所述转发单元,用于根据获取的MAC地址从预置VLAN组中选出可用VLAN,具体用于:
对所述预置VLAN组中的VLAN进行编号;
将所述获取的MAC地址划分为设定数目的部分,随机取出两部分进行与或运算,得到运算值;
将编号为所述运算值的可用VLAN作为所述选出的可用VLAN。
11.一种接入点设备,其特征在于,包括如权利要求6-10任一所述的上行报文转发装置。
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