無線局域網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)，帶來了負載均衡技術(shù)實現(xiàn)的困難，但是，技術(shù)的不斷進步，這些難點也將被解決。但是，在此，我們就來簡單介紹一下無線局域網(wǎng)中的負載均衡問題。首先我們會了解WLAN的基本結(jié)構(gòu)之后是對負載均衡的分析。

無線局域網(wǎng)中的負載均衡

無線局域網(wǎng)中的負載均衡與有線分布式系統(tǒng)中的負載均衡不同，表現(xiàn)在負載均衡控制的對象和控制方式上。由于無線終端的移動性和無線信道的時變性，無線局域網(wǎng)中的負載均衡面臨的情況更加復(fù)雜。

無線局域網(wǎng)的特點

無線局域網(wǎng)(WLAN)是指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機設(shè)備互聯(lián)起來，構(gòu)成的可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系?！禔NSI/IEEEStd802.11，1999Edition》[1]是IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準工作組制訂的物理層和媒體訪問控制協(xié)議標準，便于無線局域網(wǎng)運營商及無線設(shè)備制造商建立互操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。物理層定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘柼卣骱驼{(diào)制方式，媒體訪問控制層可視為由一系列可完成諸如信息交換、功率控制、關(guān)聯(lián)管理、同步管理和過程管理的服務(wù)組成。

在無線局域網(wǎng)中有兩種角色：AP和終端(STA)。AP作為固定基礎(chǔ)設(shè)備，通過有線分布式系統(tǒng)互連。STA作為移動終端，接受AP提供的接入服務(wù)。

WLAN共有兩種工作組織形式，獨立基本服務(wù)集(IBSS)和基本服務(wù)集(BSS)[2]。IBSS表示的就是Adhoc方式的終端獨立組織成一個網(wǎng)絡(luò)單元，在這種方式下沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施，所有的終端直接與其他終端互連，網(wǎng)絡(luò)組織非常獨立。BSS表示的就是基礎(chǔ)模式，至少一個AP作為網(wǎng)絡(luò)的管理設(shè)備，管理所有的STA，向STA提供接入和傳輸服務(wù)。為了擴展無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍，增加終端的移動性，多個BSS可以聯(lián)合組成擴展服務(wù)集(ESS)。擴展服務(wù)集通過擴展服務(wù)集識別號(ESSID)來區(qū)分，AP通過基本服務(wù)集識別號(BSSID)來區(qū)分。多個AP工作在不同的無線信道，通過有線分布式系統(tǒng)互連。終端可以在ESS所覆蓋的范圍內(nèi)自由移動，并隨著移動從ESS內(nèi)的一個AP切換到另一個AP。

無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

終端通過掃描信道，獲取所處WLAN環(huán)境中擴展服務(wù)集和基本服務(wù)集信息，并選擇加入一個合適的基本服務(wù)集。WLAN中負載均衡就是由多個AP為多個移動終端提供接入服務(wù)的系統(tǒng)，每一個AP通過利用網(wǎng)絡(luò)信息進行站點管理，目的是充分利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源，減少網(wǎng)絡(luò)阻塞。

圖1中，位于中心點的AP，經(jīng)過一段時間的運行，連接的終端的個數(shù)要多于四周AP的終端個數(shù)，承擔的業(yè)務(wù)也已經(jīng)飽和，此時連接到中心點AP的終端的業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)已經(jīng)不能保證。而外圍的AP業(yè)務(wù)還不飽和，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)負載差異。負載均衡就是要解決這種差異，將中心點AP的某些業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到外圍的AP上，以提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)容量和中心點AP的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

STA在進入網(wǎng)絡(luò)的時候必須選擇一個AP作為連接對象，這就是終端接入過程，接入過程要經(jīng)過掃描、認證、連接等步驟。一般而言，在ESS中，終端在掃描過程中會掃描到多個AP的信息，終端選擇AP的條件是掃描到的AP的信號強度。由于無線局域網(wǎng)中STA的移動特性和無線信道的時變特性，STA在某些情況下會發(fā)生從一個BSS切換到另一個BSS的情況。這種情況就是無線局域網(wǎng)中的切換。終端切換帶來的問題是切換時延，甚至上層業(yè)務(wù)的中斷。切換還會帶來的問題是“乒乓效應(yīng)”。即STA不停地在兩個或多個AP之間切換，STA就像乒乓球一樣。這樣會造成負載抖動，對網(wǎng)絡(luò)資源造成極大的損耗。