[發(fā)明專(zhuān)利]實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的方法及系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210335103.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102843300A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙怡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 盛科網(wǎng)絡(luò)（蘇州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/56
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/56
• 代理公司: 蘇州威世朋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 李先鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及以太網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，其應(yīng)用規(guī)模的龐大及其地位的重要性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)者們的想象，而現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)主要有以下弊端：特定的范圍內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的管理、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制與策略單一、運(yùn)營(yíng)商難以最大限度優(yōu)化自身網(wǎng)絡(luò)、以及傳統(tǒng)交換機(jī)用于轉(zhuǎn)發(fā)的功能和協(xié)議多且雜，很難配置，系統(tǒng)容易出錯(cuò)等問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)上述弊端，人們提出了Openflow交換機(jī)，其將傳統(tǒng)交換機(jī)上的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)策略分離開(kāi)來(lái)，采用專(zhuān)門(mén)的一臺(tái)控制器（controller）通過(guò)網(wǎng)線和交換機(jī)連接。這樣原來(lái)同在一臺(tái)交換機(jī)設(shè)備上的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)功能（硬件芯片實(shí)現(xiàn)）和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)策略（各種軟件協(xié)議）就被分開(kāi)到了不同的硬件設(shè)備上。而一臺(tái)控制器還可以控制多臺(tái)Openflow交換機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的轉(zhuǎn)發(fā)控制端，更有效地控制了網(wǎng)絡(luò)。

目前，由于Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中的控制通道(control?path)和多個(gè)控制器(controller)之間的網(wǎng)絡(luò)連接的不確定性(如網(wǎng)絡(luò)中斷)，導(dǎo)致控制器的反應(yīng)速度慢，且在packet_in報(bào)文過(guò)多時(shí)，易造成系統(tǒng)中的控制器負(fù)擔(dān)過(guò)重，進(jìn)而在一定程度上造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的方法，提高交換機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

相應(yīng)于上述方法，本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的方法，其包括：

S1、接收網(wǎng)絡(luò)報(bào)文；

S2、計(jì)算各報(bào)文所對(duì)應(yīng)的報(bào)文加權(quán)值及各控制器所對(duì)應(yīng)的控制器加權(quán)值；

S3、根據(jù)所述報(bào)文加權(quán)值，獲取多個(gè)報(bào)文加權(quán)值區(qū)間，并根據(jù)各控制器加權(quán)值，為每一個(gè)報(bào)文加權(quán)值區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)控制器，其中，所述報(bào)文加權(quán)值區(qū)間的數(shù)目與控制器的數(shù)目相等；

S4、根據(jù)當(dāng)前報(bào)文的報(bào)文加權(quán)值所處于的報(bào)文加權(quán)值區(qū)間，將該報(bào)文發(fā)送至與該報(bào)文加權(quán)值區(qū)間相對(duì)應(yīng)的控制器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟S2中，“計(jì)算報(bào)文加權(quán)值”的步驟具體包括：首先，根據(jù)各報(bào)文自身的優(yōu)先級(jí)字段進(jìn)行加權(quán)，得到包權(quán)值；然后，根據(jù)Openflow流自身的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行加權(quán)，得到流權(quán)值；最后，根據(jù)所述包權(quán)值及流權(quán)值，計(jì)算得出所述報(bào)文加權(quán)值，其中，報(bào)文加權(quán)值=（2/3）*包權(quán)值+（1/3）*流權(quán)值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟S2中，“計(jì)算控制器加權(quán)值”的步驟具體包括：首先，獲取控制器與交換機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的速度權(quán)值；再根據(jù)控制器所連接的交換機(jī)數(shù)目得到數(shù)量權(quán)值；然后，根據(jù)控制器當(dāng)前的服務(wù)質(zhì)量得到質(zhì)量權(quán)值；最后，綜合所述速度權(quán)值、數(shù)量權(quán)值、及質(zhì)量權(quán)值計(jì)算得出控制器加權(quán)值，其中，控制器加權(quán)值=?（2/4）*速度權(quán)值+（1/4）*數(shù)量權(quán)值+（1/4）*質(zhì)量權(quán)值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟S3中，“獲取多個(gè)報(bào)文加權(quán)值區(qū)間”的步驟具體包括：首先，將所有報(bào)文加權(quán)值按大小進(jìn)行排序，并均勻劃分為N個(gè)報(bào)文組，其中，N為控制器的數(shù)目；然后，根據(jù)每個(gè)報(bào)文組中報(bào)文加權(quán)值，獲取N個(gè)初始權(quán)值區(qū)間；再將低優(yōu)先級(jí)的初始權(quán)值區(qū)間的區(qū)間上限設(shè)置為與高優(yōu)先級(jí)的初始權(quán)值區(qū)間的區(qū)間下限相等；最后，將最高優(yōu)先級(jí)的的初始權(quán)值區(qū)間的區(qū)間上限設(shè)為100，將最低優(yōu)先級(jí)的的初始權(quán)值區(qū)間的區(qū)間下限設(shè)為0。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3還具體包括：根據(jù)當(dāng)前控制器對(duì)應(yīng)的控制器加權(quán)值所位于的報(bào)文加權(quán)值區(qū)間，將該控制器與該報(bào)文加權(quán)值區(qū)間相對(duì)應(yīng)。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種實(shí)現(xiàn)Openflow交換機(jī)系統(tǒng)中控制器負(fù)載平衡的系統(tǒng)，其包括：

報(bào)文接收單元、用于接收網(wǎng)絡(luò)報(bào)文；

權(quán)值計(jì)算單元、用于計(jì)算各報(bào)文所對(duì)應(yīng)的報(bào)文加權(quán)值及各控制器所對(duì)應(yīng)的控制器加權(quán)值；

控制器對(duì)應(yīng)單元、用于根據(jù)所述報(bào)文加權(quán)值，獲取多個(gè)報(bào)文加權(quán)值區(qū)間，并根據(jù)各控制器加權(quán)值，為每一個(gè)報(bào)文加權(quán)值區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)控制器，其中，所述報(bào)文加權(quán)值區(qū)間的數(shù)目與控制器的數(shù)目相等；

報(bào)文分發(fā)單元、用于根據(jù)當(dāng)前報(bào)文的報(bào)文加權(quán)值所處于的報(bào)文加權(quán)值區(qū)間，將該報(bào)文發(fā)送至與該報(bào)文加權(quán)值區(qū)間相對(duì)應(yīng)的控制器。