[發明專利]用于均衡在SDN網絡中的負載的方法和系統

在審

• 申請號: 201380077828.0
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN105340241A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 多若·米茲拉奇
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于均衡在軟件定義網絡(softwaredefinednetwork，SDN)控制器的集群中的負載的方法和系統。具體來說，本發明的方法和系統均衡意圖連接到SDN控制器的集群的應用和/或裝置的負載。

背景技術

在現有技術水平中，SDN是解決定制和優化問題的新興的網絡技術。在SDN中，數據面從控制平面解耦，且因此可以簡化現代的通信網絡。控制平面功能通常在一個或多個SDN控制器中實施。SDN控制器可以分組成集群。通常，分布式SDN控制器的集群必須同時處理在所述SDN中的大量所連接的應用和裝置。例如，一個或多個裝置，例如虛擬交換機(virtualswitch，vSwitch)，以及一個或多個應用，例如深度報文檢測(deeppacketinspection，DPI)、防火墻(firewall，FW)、網頁應用程序防火墻(webapplicationfirewalls，WAF)和更多，可以連接到分布式SDN控制器的集群。

SDN控制器的集群優選地設計成使得均衡在集群中的個別SDN控制器上的負載。換句話說，每個SDN控制器應該服務于相同數目的裝置和/或應用，而與所述集群的實際總負載無關。

為此目的，現有技術水平傳統地在應用層與所述集群中的SDN控制器的北向接口(NorthboundInterface，NBI)之間實施負載均衡器(loadbalancer，LB)。此外，另一LB傳統地在裝置層與所述集群中的SDN控制器的南向接口(SouthboundInterface，SBI)之間實施。然而，這些LB中的每一個都是瓶頸，且因此實際上每個LB都是潛在的單點故障(singlepointoffailure，SPOF)。這意味著在LB的故障的情況下，整個集群變得不可用。此SPOF與SDN控制器的集群的主要問題大相徑庭，所述主要問題即所述集群提供高可用性。高可用性是系統設計方法和相關聯的服務實施方案，其意圖確保特定水平的操作性能。具體來說，術語“可用性”在本發明中是指用戶和/或應用和/或裝置通過SDN控制器的集群獲得服務或對所述集群進行訪問的能力。如果集群是不可訪問的，或如果可能不能通過所述集群獲得服務，那么所述集群不可用于所述用戶和/或應用和/或裝置。為了高可用性，集群，且確切地說在所述集群中的SDN控制器上運行的服務和應用，優選地一直可用。

發明內容

鑒于上述問題和缺點，本發明意圖改進現有技術水平。具體來說，本發明的目標是均衡在應用和/或裝置與SDN控制器的集群中包含的SDN控制器之間的負載而不會產生SPOF，所述SPOF危及整個集群使其變得不可用。

上述目標通過所附獨立權利要求中提供的方案來實現。在對應的從屬權利要求中界定有利的實施方案。具體來說，本發明的核心是通過分布式負載均衡機制減輕傳統的LB的SPOF，所述分布式負載均衡機制通過使用協調服務來同步個別的SDN控制器之間的負載而以基于軟件的方式在集群的每個SDN控制器上實施。

本發明的第一方面提供一種用于均衡在SDN控制器的集群中的負載的方法，所述方法包括針對意圖連接到所述集群的應用和/或裝置界定主要SDN控制器；通過所述應用和/或裝置連接到主要SDN控制器；由所述主要SDN控制器基于所述集群的負載數據確定最佳SDN控制器；由主要SDN控制器指示所述應用和/或裝置連接到最佳SDN控制器；通過所述應用和/或裝置連接到最佳SDN控制器。

在本發明的方法中，連接到集群的每個應用或裝置尤其連接到主要SDN控制器，而非如在現有技術水平中連接到公共LB。LB因此如SPOF一般被消除。此外，通過確定最佳SDN控制器，本發明的方法能夠自動地均衡在所述集群中的SDN控制器當中的負載。鑒于在集群中的負載分配優選地指示每個新應用和/或裝置連接到最佳SDN控制器，即，優選地指示每個新應用和/或裝置連接到當前處理最少量的負載的SDN控制器，所述最少量的負載例如最低數目的應用和/或裝置。

在第一方面的方法的第一實施形式中，所述方法進一步包括使用協調集群的預定路徑存儲集群的負載數據，其中確定最佳SDN控制器的步驟包括由主要SDN控制器鎖定協調集群的所述預定路徑；由主要SDN控制器讀取存儲在協調集群的預定路徑中的集群的負載數據；由主要SDN控制器計算最佳SDN控制器；由主要SDN控制器基于所確定的最佳SDN控制器根據負載估計更新在協調集群中的所估計的集群的負載數據；由主要SDN控制器解鎖協調集群的預定路徑；以及由SDN控制器通過所計算的最佳SDN控制器重新配置應用和/或裝置。