文/刘丽芳

目前无线网络的主要组成有FAT AP和AC + FIT AP两种模式，其中AC + FIT AP由于可管理性强，适于大规模部署，得到越来越广泛的应用。针对客户网络中对AC进行备份保证业务高可靠性的需求， 本专利提供AC设备的1比1热备功能，同时利用LWAPP协议本身的机制，可以实现N比1的冷备功能，N比1冷备具体实现如图1所示。

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图1 AC冷备组网示意图

AC1至AC4是四台实际运行无线用户接入的业务AC，Backup AC为这四台AC的冷备AC。网络中众多的FIT AP分别与这四台业务AC建立基于LWAPP协议的隧道连接， AC中由于设备都存在的处理和存储资源限制，故可配置连接的FIT AP为一固定的最大值。

以连接AC1的FIT AP为例， AP加电，系统启动后AP首先通过DHCP获得IP地址，在这个过程中与AC进行跨三层的隧道连接，AP会同时通过使用DHCP Option 43或者DNS获得AC的地址列表，其中包含主备AC的地址，分别是AC1和Backup AC的IP地址。由于在AC配置中AC1上对应的FIT AP的优先级高，因此AP会与AC1建立隧道连接，并通过隧道下载AC1上对应的配置，从而提供基于802.11协议的无线接入。

在这种情况下，一旦AC1出现故障，将无法为 AP提供服务，相连的AP在判断LWAPP协议定义的定时器超时后，会丢弃从AC1上获得的配置，随后向Backup AC发起隧道连接，获得Backup AC上对应的配置，从而恢复无线接入业务。这就要求Backup AC上要有 AP的配置，并且所有配置必须和AC1上一致，在图1组网中，则要求Backup AC上同时要有AC1至AC4上所有FIT AP的配置，这使得Backup AC的配置量会非常的大。受AC处理和存储资源的限制，其可备份的业务AC数量有限，即Backup AC同一时间只能备份组网中一台业务AC上的所有FIT AP。同时，在网络出现变动时（如增加或更换FIT AP）需要人工维护两份配置，维护工作量大且易出错；由于受限于AC设备本身的能力，Backup AC最多只能固定台数的业务AC，如果业务AC的数量少于Backup AC的冷备份能力的时候，整个组网中会出现Backup AC资源浪费的情况；而当业务AC的数量多于Backup AC的冷备份能力的时候，整个组网中又会出现Backup AC资源不足的情况。

本专利提出的解决方案，主要是在业务AC故障时，使与该业务AC连接的FIT AP保留从业务AC下载的配置，同时与备份AC建立连接，并将该配置传送至备份AC，使备份AC能够代替业务AC继续提供服务，实现AC备份。由于不需要预先在备份AC上保存任何AP的配置，因此预先所需的配置量将大大减少，同时，备份AC可以备份的AC数量将不再受到AC存储容量的限制，使AC备份组网更加灵活。

仍以图1组网为例， AP完全零配置，业务AC（以AC1为例）上对相应的AP配置如下信息：

1) FIT AP的实体名和对应AP类型；

2) FIT AP实体的优先级；

3) FIT AP用于标识唯一性的序列号；

4) 射频接口序号及其工作模式；

5) 射频接口下的对应的服务模板（如使用的SSID、用户所属VLAN和射频功率等）；

6) 其它相关配置。

在AP发起的连接请求到达AC1后，上述配置会下发到AP上。

此时，配合本专利的解决方案，需要执行以下步骤：

I）在AC1上建立对应的角色，主要包括两个配置：

a)在AC1上全局配置角色为主（master）；

b)同时为AC1配置一个全局特征字符串（key）。

在完成上述配置后，将上述配置与前文所述的FIT AP实体中的配置整合，一起下发给FIT AP，于是FIT AP将明确当前连接的AC1角色为master，在这种情况下，FIT AP需要对原有的协议实现做相应的改动，改动如下：

在当前连接的AC1故障并无法提供业务（以路由不可达导致隧道超时为标准）时，判断AC1上下发的配置中，是否带有：

◆ AC1的master状态；

◆ AC1的master状态下的key值。

如果FIT AP从AC1上下载的配置中没有这两项配置，则明确不存在冷备环境，如果有这两项配置，则FIT AP在隧道超时后本地不丢弃从现已经故障的AC1上获得的配置，而是在FIT AP本地内存中保存当前的配置，随后向Backup AC发起隧道连接，其中在向Backup AC发送序列号的阶段，将本地保存的来自AC1的全局特征字符串key值一起发送给Backup AC。

II）在Backup AC上配置全局状态：

a) Backup AC的从（slave）状态；

b) Backup AC的slave 状态下的key值（必须要与AC1上的key值相同）。

这样，当Backup AC收到来自AP的连接请求的时候，由于本地状态为slave，于是会检查AP发送的请求消息中的序列号后面是否存在有key的配置，如果没有key或者key的配置不相符则丢弃请求消息，如果key值的配置相同，则在Backup AC本地启动一个与当前AP向Backup AC发送连接请求的相反的流程，即Backup AC作为LWAPP协议状态机的客户端，而刚刚发起请求的FIT AP作为状态机的服务器，同时序列号使用配置的key值。

此时AP上准备相应来自Backup AC的请求，由于知道该Backup AC的后续动作，所以本地启动LWAPP协议状态机中的服务器角色，在收到来自Backup AC的隧道连接请求后，与Backup AC建立隧道连接，并且将来自前一个业务AC即AC1的配置下发给Backup AC。

随后Backup AC会将来自AP的配置在本地使用，为该AP再Backup AC本地建立一个临时的AP实体，随后关闭刚才的反向隧道连接，继续反向隧道连接前AP发起的隧道连接过程，最终与该AP建立隧道连接从而实现业务备份。

在备份的隧道连接建立后，Backup AC利用由AP上传的AC1的IP判断AC1是否恢复业务，具体实现为不断向AC1的IP发送Ping包，一旦Ping包能够连续到达AC1（如稳定到达40个）则向AP下发新的配置，从而关闭该AP到Backup AC的隧道连接，使AP重新连接回AC1。

在N比N的备份组网中，所有的业务AC之间相互备份，都可以通过上述方法简化配置，同时使备份过程中FIT AP对AC的选择更为灵活。

专利点评：该解决方案突破了所属领域技术人员的惯用思维，通过除了主备设备之外的第三方设备传送备份信息，简化了备份设备上的配置，使其备份能力大大提升，同时因其方案构思巧妙，对现有组网以及协议改动很小，具有较佳的实用性。