在有線網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載均衡技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的比較成熟了，那么新興的無線網(wǎng)絡(luò)還是存在著這方面的缺點(diǎn)。下面我們就來討論下無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的問題。無線網(wǎng)絡(luò)不能通過負(fù)載均衡來控制網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，那么造成的性能降低也是必然的事情。但是其中的難點(diǎn)也是我們現(xiàn)在一直思考的問題。

無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的技術(shù)難點(diǎn)

當(dāng)前的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)并沒有對(duì)負(fù)載均衡方面做出描述和規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的分布完全靠終端的業(yè)務(wù)自由和隨意地切換決定。無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的缺失，造成系統(tǒng)的缺點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)無線網(wǎng)絡(luò)的效率和性能會(huì)降低

擴(kuò)展服務(wù)集作為一個(gè)整體向終端提供服務(wù)。通常無線網(wǎng)絡(luò)中的熱點(diǎn)出現(xiàn)后，某AP的負(fù)載可能超過限制，大量的業(yè)務(wù)和用戶競(jìng)爭(zhēng)該AP的資源，造成該AP上的業(yè)務(wù)的QoS發(fā)生惡化，并可能長(zhǎng)期處于這種狀態(tài)。如果其鄰接AP的負(fù)載水平卻相對(duì)較低，沒有負(fù)載均衡調(diào)整的話，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將處于一種非穩(wěn)定狀態(tài)，無線網(wǎng)絡(luò)的效率和性能都會(huì)因此而受到影響。

(2)增加網(wǎng)絡(luò)擁塞的風(fēng)險(xiǎn)

沒有負(fù)載均衡控制的網(wǎng)絡(luò)，終端的切換是自由和盲目的，隨著熱點(diǎn)的出現(xiàn)，大量的終端會(huì)涌向熱點(diǎn)AP，離開原有的AP。而終端向目標(biāo)AP切換的結(jié)果是不能保證的，當(dāng)熱點(diǎn)AP的業(yè)務(wù)飽和之后，新的終端就不能接入，或者雖然接入，但是造成AP的擁塞，所有的業(yè)務(wù)中斷。

(3)降低網(wǎng)絡(luò)的容忍度

同樣，當(dāng)某一AP的負(fù)載飽和后，新的終端的接入會(huì)造成嚴(yán)重的后果，但此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中其他非飽和AP還可以承接終端的接入，向更多的終端和業(yè)務(wù)提供服務(wù)。如果采取負(fù)載均衡調(diào)整，負(fù)載飽和AP的任務(wù)就可以被分擔(dān)，整個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集中的AP的負(fù)載保持相對(duì)穩(wěn)定和平衡，可以容忍網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng)和變化。

(4)資源利用率差

沒有負(fù)載均衡的網(wǎng)絡(luò)，不能統(tǒng)籌調(diào)度和安排網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的分布，往往隨著某一個(gè)或幾個(gè)AP的飽和出現(xiàn)飽和，而其他非飽和的AP的資源無法得以利用。

總之，沒有負(fù)載均衡的網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)的發(fā)生處于自由而不受控的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性很差，隨著熱點(diǎn)的出現(xiàn)，很容易出現(xiàn)終端擁塞，導(dǎo)致局部區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)癱瘓，或者終端業(yè)務(wù)的QoS指標(biāo)降低。

無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡調(diào)整的對(duì)象與有線分布式系統(tǒng)中不同。在有線系統(tǒng)中，負(fù)載均衡調(diào)整對(duì)象是一個(gè)一個(gè)的排隊(duì)任務(wù)，而在無線局域網(wǎng)中，任務(wù)的承擔(dān)者是移動(dòng)的STA，雖然一個(gè)STA上有多個(gè)任務(wù)，但是作為單獨(dú)個(gè)體的STA卻無法根據(jù)任務(wù)進(jìn)行更加細(xì)致的劃分。所以，在無線局域網(wǎng)中，負(fù)載均衡的控制對(duì)象就是STA，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)STA上所有的任務(wù)的總和，即便是進(jìn)行任務(wù)遷移，也需要把整個(gè)STA上的所有任務(wù)都進(jìn)行遷移。所以無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡調(diào)整的最小單位就是STA，而遷移的方式也只有切換和接入控制兩個(gè)方面。

基于載波偵聽多點(diǎn)接入/沖突避免(CSMA/CA)機(jī)制的無線局域網(wǎng)是一個(gè)突發(fā)系統(tǒng)，除了有線分布式系統(tǒng)下的負(fù)載均衡的技術(shù)難點(diǎn)外，無線信道的時(shí)變特性和干擾，終端移動(dòng)性等會(huì)引入更多新的技術(shù)難度：

無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的技術(shù)難點(diǎn)(1)

負(fù)載信息的收集困難

在擴(kuò)展服務(wù)集中，多個(gè)AP工作在不同的信道上，雖然可以通過AP之間的分配系統(tǒng)(DS)進(jìn)行傳輸，但屬于設(shè)備間的私有協(xié)議。IEEE802.11k致力于解決無線網(wǎng)絡(luò)測(cè)量問題，對(duì)于負(fù)載信息而言，最優(yōu)的測(cè)量者還是AP。但是負(fù)載信息的交互卻沒有好的方法。另外一個(gè)關(guān)于負(fù)載信息的困難是對(duì)負(fù)載信息的量化困難。對(duì)于分組交換的無線網(wǎng)絡(luò)而言，除了業(yè)務(wù)量之外，業(yè)務(wù)的QoS要求也是很重要的一個(gè)方面。終端數(shù)量將影響網(wǎng)絡(luò)管理的開銷，也是負(fù)載信息中的重要部分，還有一些其他因素如發(fā)射功率、信道選擇等，都需要在評(píng)價(jià)AP的負(fù)載水平時(shí)加以考慮。

無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的技術(shù)難點(diǎn)(2)

決策過程的困難

由于終端是可以移動(dòng)的，而終端上的任務(wù)是隨機(jī)突發(fā)的，所以在一個(gè)時(shí)刻收集到的負(fù)載信息，對(duì)未來的均衡調(diào)整策略的真實(shí)有效性是需要評(píng)估的。在決策的過程中要充分考慮到這些因素。另外，負(fù)載均衡的調(diào)整目標(biāo)的選擇是很困難的。在無線網(wǎng)絡(luò)決策確定了負(fù)載均衡的目標(biāo)之后，參與者要通過切換將負(fù)載轉(zhuǎn)移。終端進(jìn)行一次切換的時(shí)間是100ms以上，即便是快速切換也需要60ms左右的時(shí)延。而且一次調(diào)整的對(duì)象也不僅僅是一個(gè)，所以，在這段時(shí)間之內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)狀況有可能已經(jīng)發(fā)生變化。負(fù)載均衡的決策算法還涉及到降低參與者以減少管理開銷，避免造成網(wǎng)絡(luò)中大的波動(dòng)等問題。

無線局域網(wǎng)負(fù)載均衡的技術(shù)難點(diǎn)(3)

任務(wù)遷移的困難

任務(wù)遷移是通過終端的切換實(shí)現(xiàn)的，而終端切換首先是引入時(shí)延，對(duì)終端的相關(guān)業(yè)務(wù)造成影響。其次會(huì)引入網(wǎng)絡(luò)管理的開銷，增加的開銷本身就會(huì)對(duì)AP造成管理負(fù)擔(dān)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能也是一種影響。另外，在無線局域網(wǎng)中的負(fù)載均衡必須考慮STA切換失敗的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)殡m然AP可以做出任務(wù)遷移或切換的決策，但是終端不一定能夠連接到負(fù)載輕的BSS上，造成的結(jié)果就是終端離開后，不得不重新尋找新的接入點(diǎn)，上層業(yè)務(wù)同時(shí)中斷。負(fù)載均衡的收斂與否也和終端切換的結(jié)果相關(guān)。

負(fù)載均衡已經(jīng)被作為IEEE802.11v中的主要工組內(nèi)容，納入了標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。快速切換是IEEE802.11r標(biāo)準(zhǔn)的工作內(nèi)容。快速切換和負(fù)載均衡內(nèi)容是緊密聯(lián)系的。