本發(fā)明屬于下一代網(wǎng)絡及計算機網(wǎng)絡技術領域，具體地涉及一種面向云AP的多控制代理統(tǒng)一管理系統(tǒng)和方法。

背景技術：

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代到來，人們習慣隨時隨地訪問網(wǎng)絡，大規(guī)模開放的無線網(wǎng)絡建設在加速增長，無線網(wǎng)絡的快速組建及其集中管理的研究成了今年的研究熱點。文獻 [平本祥. WiFi網(wǎng)絡 AP 和 AC 組網(wǎng)演進簡析[J]. 電信快報: 網(wǎng)絡與通信, 2012 (7): 7-10.] 從WiFi網(wǎng)絡演進入手，闡述了從胖AP（接入點）組網(wǎng)至瘦AP+AC（AP控制器）架構(gòu)演變的由來。文獻[曹炳健. 基于城域網(wǎng)的瘦AP+AC的 WLAN 網(wǎng)絡構(gòu)建[J]. 數(shù)字技術與應用, 2011 (5): 153-154.]介紹了基于城域網(wǎng)的瘦AP+AC架構(gòu)的WLAN網(wǎng)絡構(gòu)建。

為了能對多個網(wǎng)絡進行統(tǒng)一集中管理，中國專利文獻CN 105554758公開了一種基于云平臺管理系統(tǒng)的WiFi網(wǎng)絡組建方式，與傳統(tǒng)的AP+AC的組網(wǎng)方式不同，該組網(wǎng)方式中，各個局點只需要部署AP，不需要部署AC。所有的AP均需要通過接入共用的控制代理服務器與云平臺管理系統(tǒng)交互，這里的控制代理服務器用于轉(zhuǎn)發(fā)云平臺管理系統(tǒng)對AP的管理和配置信息。網(wǎng)絡管理者可以通過云平臺管理系統(tǒng)的前臺頁面輕松管理AP、管理網(wǎng)絡。

然而，隨著網(wǎng)絡的不斷拓展，越來越多的WiFi網(wǎng)絡接入到云平臺管理系統(tǒng)中，控制代理服務器負載越來越重，以至于不能在AP和云平臺管理系統(tǒng)之間及時處理和轉(zhuǎn)發(fā)消息，使得系統(tǒng)癱瘓。因此，多個控制代理服務器共存的技術必須亟待解決。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述存在的技術問題，本發(fā)明目的是：提供一種基于云平臺的多控制代理服務器統(tǒng)一管理系統(tǒng)和方法，解決了因AP數(shù)量過多給代理服務器帶來的過重負載的問題，實現(xiàn)了多控制代理服務器網(wǎng)絡的統(tǒng)一管理，對網(wǎng)絡的可拓展提供了基礎。

本發(fā)明的技術方案是：

一種面向云AP的多控制代理統(tǒng)一管理系統(tǒng)，包括云平臺管理系統(tǒng)和與其連接的AP，其特征在于，所述云平臺管理系統(tǒng)和AP之間通過控制代理服務器連接，所述云平臺管理系統(tǒng)連接多個控制代理服務器，所述控制代理服務器連接多個AP；

所述控制代理服務器，用于轉(zhuǎn)發(fā)云平臺管理系統(tǒng)對AP的管理和配置信息；

所述云平臺管理系統(tǒng)，用于記錄AP以及配置的控制代理服務器信息；根據(jù)當前網(wǎng)絡狀態(tài)、所有控制代理服務器狀態(tài)以及請求AP對控制代理服務器的限制參數(shù)，給請求AP配置控制代理服務器。

優(yōu)選的，所述請求AP通過自身默認的控制代理服務器向云平臺管理系統(tǒng)發(fā)送請求配置消息。

優(yōu)選的，所述云平臺管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊，所述數(shù)據(jù)庫模塊包括控制代理服務器信息表、AP與控制代理服務器關聯(lián)表以及其他應用數(shù)據(jù)表；

所述控制代理服務器信息表，用于存儲控制代理服務器信息，至少包括控制代理服務器的mac地址、控制代理服務器的外網(wǎng)IP地址、控制代理服務器的局域網(wǎng)IP地址、關聯(lián)的AP在線數(shù)量、最新更新時間、是否有效以及其他控制代理服務器屬性；

所述AP與控制代理服務器關聯(lián)表，用于記錄AP所配置的控制代理服務器，至少包括AP的mac地址、控制代理服務器的mac地址以及關聯(lián)是否有效；

所述其他應用數(shù)據(jù)表，用于存儲網(wǎng)頁第三方應用數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，當AP接收到云平臺管理系統(tǒng)發(fā)送的控制代理配置的命令時，AP更改自身的控制代理，并自動重啟AP的控制代理客戶端登錄到控制代理服務器，啟動完畢后通知云平臺管理系統(tǒng)更改成功信息；所述通知更改成功信息，至少包括AP的mac地址、AP所使用的控制代理以及更改成功信息標簽；當云平臺管理系統(tǒng)接收到該信息后，判斷該信息是否有效，若有效則更改AP與控制代理關聯(lián)表。

優(yōu)選的，所述云平臺管理系統(tǒng)還包括接口模塊，所述接口模塊至少包括控制代理服務器配置接口模塊、AP管理控制接口模塊以及控制代理服務器管理接口模塊；

所述控制代理服務器配置接口模塊，用于通過云平臺管理系統(tǒng)的前臺配置頁面對AP配置指定的控制代理服務器，配置完成后反饋AP的配置狀態(tài)給云平臺管理系統(tǒng)；

所述AP管理控制接口，用于通過云平臺管理系統(tǒng)的前臺配置頁面對AP管理和控制；

所述控制代理服務器管理接口，用于云平臺管理系統(tǒng)對控制代理服務器的管理，實時獲取所有控制代理服務器信息。

本發(fā)明還公開了一種面向云AP的多控制代理統(tǒng)一管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

AP通過自身默認的控制代理服務器向云平臺管理系統(tǒng)發(fā)送請求配置消息；

云平臺管理系統(tǒng)根據(jù)當前網(wǎng)絡狀態(tài)、所有控制代理服務器狀態(tài)以及請求AP對控制代理服務器的限制參數(shù)，給請求AP配置控制代理服務器。

優(yōu)選的，當AP接收到云平臺管理系統(tǒng)發(fā)送的控制代理配置的命令時，AP更改自身的控制代理，并自動重啟AP的控制代理客戶端登錄到控制代理服務器，啟動完畢后通知云平臺管理系統(tǒng)更改成功信息；所述通知更改成功信息，至少包括AP的mac地址、AP所使用的控制代理以及更改成功信息標簽；當云平臺管理系統(tǒng)接收到該信息后，判斷該信息是否有效，若有效則更改AP與控制代理關聯(lián)表。

優(yōu)選的，當有新的AP添加到網(wǎng)絡中時，執(zhí)行以下步驟：

AP通過TCP線程連接到AP當前的默認的控制代理服務器i上，然后發(fā)送獲取控制代理請求消息；

云平臺管理系統(tǒng)根據(jù)當前網(wǎng)絡狀態(tài)、所有控制代理服務器狀態(tài)以及請求AP對控制代理服務器的限制參數(shù)，得出控制代理服務器j，然后返回該合適的控制代理服務器j的參數(shù)至控制代理服務器i，控制代理服務器i接收到參數(shù)后返回給AP；

AP獲取到控制代理服務器j后，通過AP的控制代理客戶端登錄到控制代理服務器j，控制代理服務器j本地監(jiān)聽隨機端口號，并映射到AP的HTTP端口，控制代理服務器j將AP的MAC地址、本地監(jiān)聽的端口號、該控制代理服務器的參數(shù)在云平臺管理系統(tǒng)中注冊。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1．本發(fā)明中以云平臺管理系統(tǒng)作為管理服務系統(tǒng)，極大的提高了網(wǎng)絡管理者對多控制代理服務器的管理效率。

2．本發(fā)明中實現(xiàn)了多個控制代理服務器的統(tǒng)一管理，不但降低了單個控制代理服務器的負載，提高了云平臺管理系統(tǒng)對AP的管理效率，提高了網(wǎng)絡用戶的使用體驗，而且對歷史信息都有記錄，便于維護。

3．本發(fā)明中不限控制代理服務器數(shù)量，并且對AP的控制代理服務器分配完全自動，使得對應用和網(wǎng)絡的可擴展性有極大的提高，有很強的實用性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明面向云AP的多控制代理服務器統(tǒng)一管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明面向云AP的多控制代理服務器統(tǒng)一管理系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分層管理結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明面向云AP的多控制代理服務器統(tǒng)一管理系統(tǒng)的AP啟動時配置控制代理服務器流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

實施例：

以一套云平臺管理系統(tǒng)應用為實例進行說明，如圖1所示，本發(fā)明以云平臺管理系統(tǒng)作為管理服務系統(tǒng)，用于記錄AP以及它配置的控制代理服務器的信息，根據(jù)這些信息可以得到與指定AP交互時所使用的控制代理服務器。

云平臺管理系統(tǒng)提供用于網(wǎng)絡管理者對AP配置控制代理服務器的接口模塊。

云平臺管理系統(tǒng)提供對多控制代理服務器網(wǎng)絡的接口支持。

云平臺管理系統(tǒng)根據(jù)云平臺管理系統(tǒng)根據(jù)當前網(wǎng)絡狀態(tài)、所有控制代理服務器狀態(tài)以及請求AP自身的屬性信息，能給AP分配合適的控制代理服務器。

網(wǎng)絡管理者也可以同通過云平臺管理系統(tǒng)提供的接口對AP進行控制代理服務器的配置，一旦AP通過網(wǎng)絡管理者手動配置以后，網(wǎng)絡管理者需要重新啟動對控制代理服務器連接TCP線程。

系統(tǒng)中部署了很多AP，用來提供開放無線網(wǎng)絡，它們所部署的網(wǎng)絡不盡相同，所連接的控制代理服務器也不盡相同，但是可以通過網(wǎng)絡連接到云平臺管理系統(tǒng)并且受控于云平臺管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)中還部署了多個控制代理服務器，用來給AP和云平臺管理系統(tǒng)之間的消息轉(zhuǎn)發(fā)，云平臺管理系統(tǒng)所有的配置都要經(jīng)過控制代理服務器下發(fā)給AP，AP的很多應用請求也要經(jīng)過控制代理服務器器的轉(zhuǎn)發(fā)，比如AP的認證流程等。

圖2是本應用的數(shù)據(jù)分層管理結(jié)構(gòu)框圖。從圖中可以看到云平臺管理系統(tǒng)的接口采用的是RESTful結(jié)構(gòu)框架。本應用的支持提供的接口模塊有：控制代理服務器配置接口模塊、AP管理控制接口模塊、控制代理服務器管理接口模塊以及其他應用接口模塊。

控制代理服務器配置接口模塊主要包括了config_ap，state_config等接口，它的作用是實現(xiàn)對AP所使用的控制代理服務器的配置。管理員通過云平臺管理系統(tǒng)提供的前臺頁面手動給指定的AP配置適合的AP控制代理服務器時，會執(zhí)行控制代理服務器配置接口config_ap，之后AP配置好以后返回配置的狀態(tài)以供云平臺管理系統(tǒng)對全局狀態(tài)的了解。

config_ap接口的功能包括對AP上控制代理服務器的配置，以及配置的控制代理服務器參數(shù)的傳遞。當AP配置好控制代理服務器以后，會自動重新啟動AP的控制代理服務器客戶端登錄到控制代理服務器服務器。

state_config接口的功能包括AP對云平臺管理系統(tǒng)傳遞此次配置的狀態(tài)，若AP配置控制代理服務器成功，那么云平臺管理系統(tǒng)根據(jù)一系列參數(shù)的比對，例如，配置成功的控制代理服務器是否是目前收到該接口請求時的轉(zhuǎn)發(fā)控制代理服務器。然后根據(jù)不同的參數(shù)比對結(jié)果更改數(shù)據(jù)庫信息。

AP管理控制接口模塊主要包括了一系列管理控制AP的接口，如ap_get_cp，ap_login，ap_restart，ap_radioconfig，ap_ssidconfig等等。它的作用是對AP的管理和配置。管理員通過云平臺管理系統(tǒng)的前臺頁面對AP進行配置時，就會調(diào)用相應的接口，例如給AP配置WiFissid參數(shù)的時候，就會執(zhí)行ap_ssidconfig。為了使得這些接口的調(diào)用也能夠支持多控制代理服務器，我們對一接口做了一些修改。

ap_get_cp接口的功能主要是AP主動從云平臺管理系統(tǒng)獲取控制代理服務器。當AP啟動時便通過默認的控制代理服務器連接到云平臺管理系統(tǒng)，然后調(diào)用該接口獲取當前合適的控制代理服務器參數(shù)。

ap_login接口的功能包括AP的登錄到云平臺管理系統(tǒng)，將AP登錄的信息記錄到數(shù)據(jù)庫。AP獲取到合適的控制代理服務器后，通過AP的代理客戶端登錄到控制代理服務器，控制代理服務器在本地監(jiān)聽隨機端口號，并映射到AP的HTTP端口?？刂拼矸掌魍ㄟ^該接口，將AP的MAC地址，本地監(jiān)聽的端口號，該控制代理服務器的參數(shù)等信息注冊到云平臺管理系統(tǒng)。

ap_restart接口的功能主要是重新啟動AP。管理員通過云平臺管理系統(tǒng)重新啟動指定AP時，會執(zhí)行該接口，直接將重啟命令通過控制代理服務器轉(zhuǎn)發(fā)給AP。為了支持多控制代理服務器環(huán)境，云平臺管理系統(tǒng)必須通過自身數(shù)據(jù)庫來獲取指定的AP的控制代理服務器地址，然后通過這個地址來轉(zhuǎn)發(fā)重啟命令。

ap_radioconfig接口的功能主要是配置AP的WiFi radio參數(shù)。管理員通過云平臺管理系統(tǒng)配置AP的WiFi radio參數(shù)時，會執(zhí)行該接口，直接將配置命令和參數(shù)通過控制代理服務器轉(zhuǎn)發(fā)給AP。為了支持多控制代理服務器環(huán)境，云平臺管理系統(tǒng)必須通過自身數(shù)據(jù)庫來獲取指定的AP的控制代理服務器地址，然后通過這個地址來轉(zhuǎn)發(fā)重啟命令和參數(shù)。

ap_ssidconfig接口的功能主要是配置AP的WiFissid參數(shù)。管理員通過云平臺管理系統(tǒng)配置AP的WiFissid參數(shù)時，會執(zhí)行該接口，直接將配置命令和參數(shù)通過控制代理服務器轉(zhuǎn)發(fā)給AP。為了支持多控制代理服務器環(huán)境，云平臺管理系統(tǒng)必須通過自身數(shù)據(jù)庫來獲取指定的AP的控制代理服務器地址，然后通過這個地址來轉(zhuǎn)發(fā)重啟命令和參數(shù)。

對于其他的AP管理控制接口，為了支持多控制代理服務器環(huán)境，云平臺管理系統(tǒng)必須通過自身數(shù)據(jù)庫來獲取指定的AP的控制代理服務器地址。然后在做相應的操作。

控制代理服務器管理接口模塊主要包括了get_cp_info接口，該接口作用是云平臺管理系統(tǒng)實時獲取所有控制代理服務器的信息，以供云平臺管理系統(tǒng)給AP分配合適的控制代理服務器作為依據(jù)。

其他應用接口模塊主要是網(wǎng)頁第三方應用的一些接口，主要用來給網(wǎng)絡管理者管理和分析的。

云平臺管理系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊包括控制代理服務器信息表，AP與控制代理服務器關聯(lián)表，網(wǎng)絡配置數(shù)據(jù)表以及其他應用數(shù)據(jù)表。

控制代理服務器信息表：主要用來存儲控制代理服務器的實時信息表，至少包括控制代理服務器的mac地址，控制代理服務器的外網(wǎng)IP地址，控制代理服務器的局域網(wǎng)IP地址，關聯(lián)的AP在線數(shù)量，最新更新時間，是否有效，其他控制代理服務器屬性；為了維護該表，控制代理服務器需要調(diào)用云平臺管理系統(tǒng)的get_cp_info接口來上報自身的參數(shù)信息。云平臺管理系統(tǒng)對于過時的控制代理服務器信息，將設置為無效。

AP與控制代理服務器關聯(lián)表：主要用來存儲AP配置的控制代理服務器服務器，至少包括AP的mac地址，控制代理服務器的mac地址，關聯(lián)是否有效。一旦AP啟動登錄進云平臺管理系統(tǒng)或者AP修改了AP的控制代理服務器，都會設置該表來更新配置的控制代理服務器。

網(wǎng)絡配置數(shù)據(jù)表：包括兩個表，一個是用來存儲SSID的配置數(shù)據(jù)表S，一個是用來存儲AP的配置數(shù)據(jù)表A，其中表S至少包括SSID的名稱、認證方式、認證有效時間、其他配置參數(shù)等，表A至少包括AP的mac地址、wifidog啟動狀態(tài)、AP綁定的SSID、其他配置參數(shù)等。

其他應用數(shù)據(jù)表主要是網(wǎng)頁第三方應用的一些數(shù)據(jù)表，主要用來給網(wǎng)絡管理者管理和分析的。

接下來通過結(jié)合圖1和圖3的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和上線流程應用實例更加詳細的敘述本發(fā)明。

假設有一套系統(tǒng)部署如圖1所示，云平臺管理系統(tǒng)使用了多個控制代理服務器服務器，網(wǎng)絡A的管理員需要添加新的AP到該網(wǎng)絡中，步驟如下：

網(wǎng)絡管理員先確保云平臺管理系統(tǒng)及其他設備正常，然后將AP連接到網(wǎng)絡A中并且啟動。這時候AP上線的過程如圖3所示，首先AP通過TCP線程連接到AP當前的默認的控制代理服務器i上，然后發(fā)送獲取合適的控制代理服務器請求（如圖中的①過程），控制代理服務器i接收到請求后調(diào)用云平臺的ap_get_cp接口（如圖中的②過程）。云平臺上執(zhí)行該接口的程序，根據(jù)當前的所有的控制代理服務器參數(shù)和AP的網(wǎng)絡參數(shù)，然后調(diào)用控制代理服務器的分配算法，得出合適的AP的控制代理服務器j，然后返回該合適的控制代理服務器j的參數(shù)至控制代理服務器i（如圖中的③過程），控制代理服務器i接收到參數(shù)后返回給AP（如圖中的④過程）。AP獲取到合適的控制代理服務器j后，通過AP的控制代理客戶端登錄到控制代理服務器j，控制代理服務器在本地監(jiān)聽隨機端口號，并映射到AP的HTTP端口。代理服務器通過ap_login接口，將AP的MAC地址，本地監(jiān)聽的端口號，該控制代理服務器的參數(shù)等信息注冊到云平臺管理系統(tǒng)。

控制代理服務器的分配算法，該算法從所有滿足AP限制條件的代理服務器中選擇一個負載最小的服務器，作為當前AP的最合適代理服務器j。具體算法如下：

輸入：所以控制代理服務器的狀態(tài)參數(shù)，AP的網(wǎng)絡參數(shù)及其對控制代理服務器的限制參數(shù)；限制參數(shù)可以為AP自身的屬性信息等。

1、遍歷所有控制代理服務器，獲得符合AP限制條件的控制代理服務器集合CPSET；

2、從集合CPSET中選擇一個負載最小的控制代理服務器j；

3、返回控制代理服務器j的網(wǎng)絡參數(shù)。

當然本發(fā)明并不局限于上述的分配算法，可以根據(jù)其它參數(shù)選擇合適的控制代理服務器。

當AP登陸上云平臺管理系統(tǒng)之后，網(wǎng)絡管理員可以通過云平臺管理系統(tǒng)的前臺頁面對AP進行一系列的配置，這些配置的中都需要查詢AP所關聯(lián)的控制代理服務器，然后將配置命令和參數(shù)發(fā)送給相應的控制代理服務器，由該控制代理服務器轉(zhuǎn)發(fā)配置命令和參數(shù)至AP。網(wǎng)絡管理員還可以在云平臺管理系統(tǒng)前臺手動配置AP的控制代理服務器。

從以上過程可以看出來，當系統(tǒng)中部署了大量的控制代理服務器時，我們發(fā)明的該方法形成了一套自動配置，自動管理的系統(tǒng)方案，而且能夠非常兼容的使用配置的控制代理服務器為網(wǎng)絡管理者服務。同時管理者也能方便的手動配置AP的控制代理服務器。

上述實例只為說明本發(fā)明的技術構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。