[发明专利]用低成本、被管理的无线交换点递送大型WLAN的体系结构

说明书

技术领域

本专利申请要求2009年5月14日递交的题为“ARCHITECTUREUSING INEXPENSIVE，MANAGED WIRELESS SWITCHING POINTS TODELIVER LARGE SCALE WLAN”的序列号为No.61/178,303的美国临时专利申请的申请日权益。该在先临时专利申请的全部教导、公开和内容通过引用被整体上结合于此。

背景技术

本发明涉及网络计算。计算机网络通常包括许多被使能来相互通信以用于处理数据流量和控制指令的计算装置。例如，这样的装置可以包括服务器、数据中心、路由器、网络交换机、管理应用、无线接入点和客户端计算机。计算网络可以向有线计算装置和/或无线计算装置提供网络连通性。大多数这一代计算机网络采用称为无线控制器的专用工具来管理无线客户端装置。这样的环境被称为覆盖网络(overlay networks)来指示无线被覆盖在有线之上。某些计算机网络可以提供通过相同的一组网络交换机既支持有线用户又支持无线用户这样的环境。这样的环境可以被描述为一体化网络(unified network)。

计算机网络可以包括各种配置。被称为局域网(LAN)这样的配置向一客户端计算机群组提供网络连通性。该群组相对于其它网络通常是小的，并且常常被限制于特定的地理区域或网络交换机。无线局域网(WLAN)允许计算装置在本地区域内四处移动并且保持网络连通性。虚拟局域网(VLAN)使得一组客户端计算机能够通信并作为给定域的成员来访问特定资源，即使不同成员客户端计算机未被附接到同一网络交换机也是如此。

无线局域网(WLAN)是允许“移动单元”(MU)的多个用户相互通信、接入有线LAN、访问本地服务器、例如通过因特网等访问远程服务器的一种流行且低成本的方式。无线局域网(WLAN)通常包括接入点(AP)、无线控制器和一个或多个移动单元。每个移动单元可以是诸如笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、无线VoIP电话等的装置，其在局域网内经由AP向其它装置发送无线信号和从其它装置接收无线信号。移动单元包括可以与接入点通信的无线收发机。通信可以经由无线电波、红外或任何其它已知形式的无线通信来进行。接入点允许无线移动单元相互通信并且与连接到接入点的基础设施通信。

服务器可以提供服务，例如对如电子邮件系统、文字处理程序、计费系统和/或专用数据库这样的应用程序的访问。无线LAN在诸如公司、大学教室或大楼、机场候机厅、酒店会议室、住所等这样的设施内被使用。当用户物理地位于接入点附近时，移动单元的收发机与接入点通信，并且在得到无线控制器的批准的情况下，建立与无线LAN的连接。

AP和移动单元通过共享通信信道以被称为帧的单元为单位来发送数据。从移动单元发送到AP的帧称为上行链路帧，而从AP发送到移动单元的帧称为下行链路帧。在两个或更多个移动单元(或AP和移动单元)同时发送帧时，这些帧中的一个或多个帧会被毁损(称为碰撞)。结果，无线局域网(WLAN)通常采用一个或多个协议来确保移动单元或AP能够以预定的时间间隔取得对共享通信信道的独占访问以发送其帧，而不会碰撞发生。

某些无线网络协议(例如电气和电子工程师协会[IEEE]802.11等)规定AP周期地广播称为信标的特殊帧，信标可以被由AP覆盖的区域BSA(基本服务区)中的移动单元收听到。信标包含各种信息，这些信息包括使得移动单元能够以有序的方式建立和维护通信的信息(例如时间戳)、使得移动单元能够同步它们的本地时钟的信息、以及信令信息(例如，信道号、跳频图样(frequency hopping pattern)、驻留时间等等)。

发明内容

在传统的覆盖环境中，传统的无线控制器既处理控制平面流量又处理数据平面流量(例如，无线数据平面流量)。随着无线LAN变得越来越普遍并且甚至在利用更快的访问速度的网络中出现更多的无线客户端装置，覆盖网络的无线流量因此成指数增长。为了应付这样的流量爆发，甚至必须在覆盖网络中部署无线控制器。不仅从装置的成本来看，而且从维护它们的额外的操作成本来看，这都是昂贵的提议。部署额外的无线控制器也导致次佳地利用这些覆盖控制器，因为它们的控制平面未被充分利用并且过于分布式，而它们的数据平面被过分利用。这些装置的部署和维护也是手动过程，这是耗费时间的并且需要受过专门训练的专业人员。

这里所讨论的技术大大克服例如以上讨论的那些传统网络部署的不足。如将进一步讨论的，这里的某些具体实施例针对分离的数据平面/控制平面网络体系结构。