[发明专利]基于用户设备IP地址反向划分归属VLAN的通信方法

说明书

本发明提供一种基于用户设备IP地址反向划分归属VLAN的通信方法，包括以下步骤：步骤1，配置流程；步骤2，用户设备UE接入无线wifi，建立二层wifi连接流程；步骤3，划分流程。本发明提供一种选择用户设备UE所归属VLAN的方法，既能够避免无线用户设备UE在园区不同区域移动时，IP频繁改变导致网络环境变化，同时能够提供给用户设备UE固定的VLAN标记，用于区分网络访问权限。

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及一种基于用户设备IP地址反向划分归属VLAN的通信方法。

背景技术

目前园区和城域网存在大量使用通过接入交换机、路由器，以及无线AC+AP等方式铺设的无线WiFi接入网络。因为WiFi是使用免费频段的无线接入技术，可以广泛地应用于私有无线网络的铺设和覆盖。

用户设备UE接入IP网络的过程包括物理层协商、链路层协商和IP地址获取等步骤。

其中，物理层协商：指用户设备UE的物理层接入以及物理层传输速率的确定过程。如有线网络的以太网线接入，到链路协商为指定速率网络，如百兆以太网或千兆以太网。又比如WiFi网络接入，到确定WiFi网络所遵循的WiFi标准版本，如WiFi5、WiFi6

链路层协商：指用户设备UE接入数据转发设备后，互相发现对方二层转发地址的过程。在有线以太网中，一般指MAC地址互相发现过程；在WiFi接入过程中，还包含用户设备UE协商无线加密过程，一直到完整接入WiFi网络。在该过程完成后，已经确定用户设备UE所归属的虚拟局域网VLAN。

IP地址获取：指用户设备UE获取IP地址的过程。一般情况下，使用DHCP服务器对IP地址进行自动分配，也可以通过用户手动指定。

在上述用户设备UE接入网络的过程中，在链路层协商过程中已经确定用户设备UE所归属的VLAN。此种方式具有以下问题：大型园区WiFi网络很容易出现网络过大，广播流量过多的现象。

为避免广播流量过多，WiFi网络可以通过AC对AP进行分组，对应不同的物理区域，并配置不同的VLAN。该方案可疑有效的解决广播流量过多问题，但用户移动到不同的网络区域，将会在多个VLAN中切换，这意味着用户的移动设备需要在新的VLAN内重新执行IP地址获取过程。但为了方便用户记忆接入SSID或密码，园区网络一般要求WiFi接入配置相同。因此移动设备漫游时无法识别网络边界，无法主动重新发起IP地址获取过程。因此在区域间漫游后，移动设备将无法上网。除非用户手动断开WiFi网络并重新接入，触发IP地址的重新获取。

为解决用户漫游问题，出现了无线VLAN池接入技术。AC可以为WiFi网络配置多个VLAN。用户接入WiFi网络后，随机将用户加入某一个VLAN，并在用户活跃时间内保证用户始终在同一VLAN内。该方案可以解决用户跨区域漫游问题，并且用户会平均分配到多个VLAN中，保证每个VLAN都不会存在过多用户。但VLAN和IP地址也常被应用于其他业务特征，比如园区希望不同部门或楼层的用户可以进入固定的VLAN，并通过VLAN标记来区分用户获取不同的网络访问权限。VLAN池方案无法保证用户进入同一个VLAN中，不利于园区网的安全访问管理。

在此基础上，部分使用802.1x认证或MAC认证方案的WiFi网络将用户使用的VLAN信息携带在认证成功消息中。用户接入WiFi网络时需要集中进行认证，并在认证通过后得到认证结果分配的VLAN。该方案可以解决用户VLAN改变和漫游的问题，但需要收集所有用户的MAC地址或为所有用户注册认证账号，维护成本高。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于用户设备IP地址反向划分归属VLAN的通信方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于用户设备IP地址反向划分归属VLAN的通信方法，包括以下步骤：