基于CAPWAP的WLAN负载均衡技术的研究

论文摘要

随着WLAN技术的不断发展,无线设备价格不断降低,人们对无线数据业务的需求量不断增长,WLAN的建设规模也往大的方向发展。CAPWAP是IETF正在标准化的协议,用于WTP与AC通信交互,基于集中式WLAN体系结构。研究基于CAPWAP的WLAN负载均衡技术,有利于提升大规模无线局域网的服务质量。WLAN在实际应用中遇到的问题之一是由于无线站点的移动性和数据传输的不稳定性,常常导致各个无线接入点上的负载出现较大差别,怎样有效的平衡各接入点之间的负载差异,最大化利用无线局域网的资源,是一个亟待解决的问题,负载均衡技术就是为解决这一问题而产生的。本文对负载均衡技术进行了全面的分析,并对其进行了分类,重点分析了接入式负载均衡与切换式负载均衡的原理与实现方法。总结了负载均衡的关键技术在于如何有效地衡量负载和如何正确地决策以减少切换风险。针对CAPWAP的特点,分析了在CAPWAP(?)吉构中的负载均衡的特点。分别对接入式负载均衡和切换式负载均衡算法进行优化,分别提出在CAPWAP结构中负载均衡的优化算法。通过仿真实验论证了该优化算法的有效性。针对负载均衡实现过程中存在的三个关键方面：如何衡量负载、负载信息更新策略以及调度算法分别进行研究。在衡量负载指标方面,提出加入MAC数据帧的平均时间这一指标的重要性,论证了网络吞吐率和丢包率与该指标的相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 WLAN体系结构研究
• 1.2.2 负载均衡技术研究
• 1.3 本文的章节结构
• 第二章 WLAN背景知识
• 2.1 无线局域网技术标准
• 2.1.1 IEEE802.11协议簇
• 2.1.2 WSN & Zigbee
• 2.1.3 Mesh
• 2.1.4 几种技术的比较
• 2.2 802.11协议模型
• 2.2.1 PHY层
• 2.2.2 MAC层
• 2.3 WLAN体系结构
• 2.3.1 802.11网络拓扑
• 2.3.2 802.11工作模式
• 2.3.3 WLAN体系结构
• 2.4 CAPWAP协议
• 2.4.1 简介
• 2.4.2 设计目标
• 2.4.3 转发模式
• 2.4.4 工作原理
• 2.4.5 通信方式
• 2.4.6 报文格式
• 第三章 WLAN负载均衡技术
• 3.1 负载均衡概述
• 3.2 负载均衡技术分类
• 3.2.1 接入式负载均衡
• 3.2.2 切换式负载均衡
• 3.3 负载均衡的关键技术
• 3.3.1 负载信息的判定和收集
• 3.3.2 负载信息的更新策略
• 3.3.3 调度算法与实现
• 第四章 负载均衡技术优化
• 4.1 接入式负载均衡优化
• 4.1.1 负载信息的判定与收集
• 4.1.2 基于CAPWAP接入式负载均衡优化
• 4.2 切换式负载均衡优化
• 4.2.1 影响WLAN性能的因素
• 4.2.2 基于CAPWAP切换式负载均衡优化
• 第五章 仿真实验
• 5.1 OPNET Modeler仿真平台简介
• 5.2 接入式负载均衡优化仿真实验
• 5.3 切换式负载均衡优化
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 致谢