CN103986692B - 基于无线接入点的数据转发方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于无线接入点的数据转发方法，包括：分支节点接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，所述业务处理包括认证、过滤和加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；所述根节点接收上传的业务数据，获取上传所述业务数据的终端类型，判断所述终端类型是否为无线接入点，若是，则转发所述业务数据；否则，所述根节点对所述上传的业务数据进行业务处理，执行转发业务数据的步骤。此外，还提供了一种基于无线接入点的数据转发系统。上述基于无线接入点的数据转发方法及系统能够更加均衡地分配计算任务。

Description

基于无线接入点的数据转发方法及系统

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别是涉及一种基于无线接入点的数据转发方法及系统。

背景技术

无线接入点，即无线访问节点(Access Point)，相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。

现有的多级无线接入点系统(例如WDS，Wireless Distribution System，无线分布式系统)中，用户终端通过分支节点接入，分支节点对用户终端传输的数据不做处理，仅仅将其转发到根节点，由根节点的无线AP对其进行认证、过滤或加密等业务数据处理。也就是说，分支节点仅相当于根节点的无线信号的中继设备。使得在分支节点较多时，根节点需要对所有分支节点转发的业务数据进行计算处理，而根节点的无线AP设备的处理业务数据的计算能力往往有限，从而造成了根节点处存在性能瓶颈，导致计算任务的分配不均衡。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够均衡地分配计算任务的基于无线接入点的数据转发方法。

一种基于无线接入点的数据转发方法，包括：

分支节点接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，所述业务处理包括认证、过滤、加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；

所述根节点接收上传的业务数据，获取上传所述业务数据的终端类型，判断所述终端类型是否为无线接入点，若是，则转发所述业务数据；否则，所述根节点对所述上传的业务数据进行业务处理，执行转发业务数据的步骤。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

分支节点通过发送管理帧探测根节点；

接收到所述管理帧的根节点通过发送管理帧将可连接状态信息返回所述分支节点；

分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与所述根节点建立连接。

在其中一个实施例中，所述可连接状态信息包括连接数信息；

所述分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤之前还包括：

所述分支节点获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

在其中一个实施例中，所述分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤还包括：

在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

在其中一个实施例中，所述分支节点将业务数据发送到根节点的步骤之后还包括：

所述分支节点判断是否与所述根节点的连接中断，若是，则在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

此外，还有必要提供一种能够均衡地分配计算任务的基于无线接入点的数据转发系统。

一种基于无线接入点的数据转发系统，包括分支节点和根节点，所述分支节点用于接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，所述业务处理包括认证、过滤、加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；

所述根节点用于接收上传的业务数据，获取上传所述业务数据的终端类型，判断所述终端类型是否为无线接入点，若是，则转发所述业务数据；否则，所述根节点对所述上传的业务数据进行业务处理，并转发业务数据。

在其中一个实施例中，所述分支节点还用于通过发送管理帧探测根节点；

接收到所述管理帧的根节点还用于通过发送管理帧将可连接状态信息返回所述分支节点；

所述分支节点还用于向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与所述根节点建立连接。

在其中一个实施例中，所述可连接状态信息包括连接数信息；

所述分支节点还用于获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

在其中一个实施例中，所述分支节点还用于在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

在其中一个实施例中，所述分支节点还用于判断是否与所述根节点的连接中断，若是，则在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

上述基于无线接入点的数据转发方法及系统中，分支节点接收到上传的业务数据时，即对业务数据进行相应处理，然后转发至根节点。根节点在判断上传业务数据的设备为分支节点时，不对业务数据进行处理，而是直接将其转发至外部网络；而在上传业务数据的设备为用户终端时，才对业务数据进行相应的处理。与传统技术相比，使得在多级无线接入点构成的无线分布式系统中，对业务数据进行处理的设备由根节点变成了下属的多个分支节点，根节点对于分支节点而言仅相当于交换机设备，从而将计算任务均衡地分配到了多个分支节点之上，提高了执行效率。

另外，上述基于无线接入点的数据转发方法及系统相对于传统技术，不需要预先对分支节点和根节点的连接关系进行配置。分支节点的接入和移除可实现灵活的自动连接，而不需要通过进行繁琐的配置修改，从而提高了操作的便利性。

附图说明

图1为一个实施例中基于无线接入点的数据转发方法的流程图；

图2为一个实施例中基于无线接入点的数据转发系统的结构示意图；

图3为另一个实施例中分支节点与根节点连接过程的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非上下文另有特定清楚的描述，本发明中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本发明并不对此进行限定。本发明中的步骤虽然用标号进行了排列，但并不用于限定步骤的先后次序，除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础，否则步骤的相对次序是可以调整的。可以理解，本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。

在一个实施例中，如图1所示，一种基于无线接入点的数据转发方法，该方法可依赖于计算机程序，能够运行于基于冯洛伊曼体系如图2所示的无线接入节点分布式系统之上。

在图2中，分支节点10和根节点20均为无线接入点设备，用户终端30可以是用户访问网络使用的智能手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备。其中，根节点20与外部网络连接，同时通过无线覆盖在内部构建无线子网。分支节点10则在子网中通过无线信道与根节点20连接，用户终端即可将业务数据发送给分支节点10，再由分支节点10转发到根节点20，最后由根节点将其转发到外部网络。

在传统技术中，如图2所示，分支节点10接收到用户终端30上传的业务数据后不做任何处理，直接将其转发到根节点20，由根节点20对其进行认证、加密和过滤等操作。也就是说，在传统技术中，分支节点10仅相当于交换机设备，根节点20则其覆盖的整个无线子网的网关设备。这就使得在如图2中所示，分支节点10较多时，所有的对业务数据进行的处理均需要由根节点20来执行，从而造成计算任务的分配不均衡。

而在本方法中，包括：

步骤S102，分支节点接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，业务处理包括认证、过滤、加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种。其中二层业务和三层业务即为OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联参考模型。是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络协议从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如常规的路由器是三层交换设备，常规的交换机是二层交换设备。OSI七层模型是一种框架性的设计方法，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯)网络模型中的数据链路层业务(即和交换机工作相关的业务)和传输层业务(即和路由器工作相关的业务)，例如，dhcp报文广播转单播业务等。

步骤S104，根节点接收上传的业务数据，获取上传业务数据的终端类型，判断终端类型是否为无线接入点，若是，则转发业务数据；否则，根节点对上传的业务数据进行业务处理，执行转发业务数据的步骤。

也就是说，如图2中，用户终端30需要发送给外部网络的业务数据在分支节点10处即得到处理。

例如，若需要对用户终端是否具有访问外部网络的权限进行认证，则分支节点10在接收到用户终端30上传的网络访问请求时，即可向其返回需要输入上网帐号和密码的页面，用户可通过该网页输入上网账号和密码并提交给分支节点10，分支节点则对其进行校验，校验成功后，即可将该用户终端上传的网页访问请求等业务数据转发到根节点20。也就是说，分支节点为相当于与其连接的所有用户终端的网关设备。

根节点20可与分支节点10以及用户终端均建立连接关系，根节点20可获取接收上传的业务数据对应的连接，若该连接为与分支节点的连接，则根节点20在接收到该连接上传的业务数据或者通过该连接下发业务数据之前，不对相应的业务数据进行处理。也就是说，根节点20对于与其连接的分支节点仅相当于交换机设备。

而若根节点接收到的上传的业务数据对应的连接为与用户终端的连接，则根节点仍然对该业务数据进行认证、加密或过滤等操作。也就是说，根节点20对于与其连接的用户终端仍相当于网关设备。

在另一个应用场景中，若需要对外部网络发送至用户终端的业务数据添加广告或过滤掉其中的色情内容，则分支节点在接受到根节点转发的业务数据后，即在业务数据中插入广告，或者对业务数据进行过滤，删除其中包含的色情内容，然后再下发给用户终端。

在本实施例中，分支节点还可通过发送管理帧与根节点建立连接，其过程如图3所示：

步骤S202，分支节点通过发送管理帧探测根节点。

步骤S204，接收到管理帧的根节点通过发送管理帧将可连接状态信息返回分支节点。

步骤S206，分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与根节点建立连接。

例如，分支节点可以广播probe request给附近的所有的根节点，根节点若允许该分支节点与其连接，即可向其返回probe response，分支节点接收到该probe response后即可向该根节点发起连接请求，从而建立连接。probe request和probe response均为无线协议中定义的管理帧类型。

根节点若检测到probe request的信号强度较弱或者其自身连接数较多时，也可不返回probe response，从而阻止根节点上建立较多连接。

分支节点采用上述方式与根节点建立连接，与传统技术中通过在分支节点的可连接根节点配置表中配置根节点的方式相比，连接方式更加灵活，即使预先配置的根节点故障时，分支节点仍可通过发送管理帧与其他根节点进行连接。

在本实施例中，进一步的，可连接状态信息包括连接数信息；

分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤之前还包括：

分支节点获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

进一步的，分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤还包括：

在优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。优选的，分支节点在接收可连接状态信息时还可探测相应的信号强度，并结合信号强度和前述的连接数信息生成优先队列。

例如，根节点可在返回的probe response的无线协议管理帧的扩展字段vendorspec中加入其节点标识和连接数信息。分支节点广播probe request后，若接收到多个根节点返回的probe response，则提取每个probe response中的vendor spec字段中包含的节点标识和连接数信息以及接收每个probe response时的信号强度，并根据连接数信息连接数从小到大的顺序并参考接收到每个probe response时的信号强度对节点标识进行排序，生成优先级队列。分支节点即可在该优先级队列中提取位于队首的连接数较小及信号强度较强的节点标识，向该节点标识对应的根节点发起连接请求。

若分支节点向根节点发起连接请求但连接失败，则分支节点即可在优先级队列中选取下一个连接数较小以及信号强度较强的节点标识，向该节点标识对应的根节点发起连接请求。

也就是说，在优先级队列中，可将信号强度强的且连接数较少的根节点的节点标识置于前列，而将信号强度低或连接数较大的根节点的节点标识置于后列。

进一步的，分支节点将业务数据发送到根节点的步骤之后还包括：

分支节点判断是否与根节点的连接中断，若是，则在优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

也就是说，若分支节点与根节点连接中断，则分支节点可在优先级队列中重新选取根节点进行连接，即实现了掉线自动重连的功能。且重连的根节点总是连接数较小或信号强度较好的根节点。

在一个实施例中，如图2所示，一种基于无线接入点的数据转发系统，包括分支节点10和根节点20，其中：

分支节点10用于接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，业务处理包括认证、过滤、加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；

根节点20用于接收上传的业务数据，获取上传业务数据的终端类型，判断终端类型是否为无线接入点，若是，则转发业务数据；否则，根节点对上传的业务数据进行业务处理，并转发业务数据。

在本实施例中，分支节点还用于通过发送管理帧探测根节点；

接收到管理帧的根节点还用于通过发送管理帧将可连接状态信息返回分支节点；

分支节点还用于向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与根节点建立连接。

在本实施例中，可连接状态信息包括连接数信息；

分支节点还用于获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

在本实施例中，分支节点还用于在优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

在本实施例中，分支节点还用于判断是否与根节点的连接中断，若是，则在优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

上述基于无线接入点的数据转发方法及系统中，分支节点接收到上传的业务数据时，即对业务数据进行相应处理，然后转发至根节点。根节点在判断上传业务数据的设备为分支节点时，不对业务数据进行处理，而是直接将其转发至外部网络；而在上传业务数据的设备为用户终端时，才对业务数据进行相应的处理。与传统技术相比，使得在多级无线接入点构成的无线分布式系统中，对业务数据进行处理的设备由根节点变成了下属的多个分支节点，根节点对于分支节点而言仅相当于交换机设备，从而将计算任务均衡地分配到了多个分支节点之上，提高了执行效率。

另外，上述基于无线接入点的数据转发方法及系统相对于传统技术，不需要预先对分支节点和根节点的连接关系进行配置。分支节点的接入和移除可实现灵活的自动连接，而不需要通过进行繁琐的配置修改，从而提高了操作的便利性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于无线接入点的数据转发方法，包括：

分支节点接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，所述业务处理包括认证、过滤、加密、网络层处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；

所述根节点接收上传的业务数据，获取上传所述业务数据的终端类型，判断所述终端类型是否为无线接入点，若是，则转发所述业务数据；否则，所述根节点对所述上传的业务数据进行业务处理，执行转发业务数据的步骤。

2.根据权利要求1所述的基于无线接入点的数据转发方法，其特征在于，所述方法还包括：

分支节点通过发送管理帧探测根节点；

接收到所述管理帧的根节点通过发送管理帧将可连接状态信息返回所述分支节点；

分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与所述根节点建立连接。

3.根据权利要求2所述的基于无线接入点的数据转发方法，其特征在于，所述可连接状态信息包括连接数信息；

所述分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤之前还包括：

所述分支节点获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

4.根据权利要求3所述的基于无线接入点的数据转发方法，其特征在于，所述分支节点向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求的步骤还包括：

在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

5.根据权利要求3所述的基于无线接入点的数据转发方法，其特征在于，所述分支节点将业务数据发送到根节点的步骤之后还包括：

所述分支节点判断是否与所述根节点的连接中断，若是，则在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

6.一种基于无线接入点的数据转发系统，包括分支节点和根节点，其特征在于，所述分支节点用于接收上传的业务数据，对其进行业务处理后将其发送到根节点，所述业务处理包括认证、过滤、加密、网络层的处理、二层业务处理或三层业务处理中的至少一种；

所述根节点用于接收上传的业务数据，获取上传所述业务数据的终端类型，判断所述终端类型是否为无线接入点，若是，则转发所述业务数据；否则，所述根节点对所述上传的业务数据进行业务处理，并转发业务数据。

7.根据权利要求6所述的基于无线接入点的数据转发系统，其特征在于，所述分支节点还用于通过发送管理帧探测根节点；

接收到所述管理帧的根节点还用于通过发送管理帧将可连接状态信息返回所述分支节点；

所述分支节点还用于向接收到的可连接状态信息对应根节点发起连接请求，与所述根节点建立连接。

8.根据权利要求7所述的基于无线接入点的数据转发系统，其特征在于，所述可连接状态信息包括连接数信息；

所述分支节点还用于获取接收到的可连接状态信息对应的根节点的节点标识，并根据其对应的可连接状态信息将该节点标识置于优先级队列中。

9.根据权利要求8所述的基于无线接入点的数据转发系统，其特征在于，所述分支节点还用于在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。

10.根据权利要求8所述的基于无线接入点的数据转发系统，其特征在于，所述分支节点还用于判断是否与所述根节点的连接中断，若是，则在所述优先级队列中选取节点标识，获取选择的节点标识对应的根节点，向该根节点发起连接请求。