[實用新型]基于規則集的網絡優化控制器系統

有效

• 申請號: 201420373967.X
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN204069027U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 夏仕俊;陳志佳;季明;于亞平;李大偉;王益斌
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 王雅輝

技術領域

本實用新型涉及一種網絡中的控制系統，尤其是一種OpenFlow網絡中基于規則集的網絡優化控制器系統。

背景技術

在OpenFlow網絡中，交換機傳送來的數據通過控制器廣播到各服務器中，由服務器根據自身的負載情況，選擇性地對請求進行響應，控制器內結構單一，只設有將交換機送來的信息廣播到所有服務器的路由模塊，這會帶來兩個問題：

其一，交換機中的每個請求通過控制器被發送到所有服務器，無形中增加了每個服務器的工作負擔；?

其二，當多個服務器對同一請求進行響應，造成了大量的服務器和流量資源的浪費，工作效率低下。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型的目的是為了解決現有技術的不足，提供能夠有效降低服務器的最大負載和最小負載差值的基于規則集的網絡優化控制器系統。

技術方案：為了實現以上目的，本實用新型所述的一種基于規則集的網絡優化控制器系統，包括：交換機、集中控制器和服務器；所述集中控制器鏈接交換機和服務器，負責網絡流在交換機和服務器之間的流動；所述集中控制器包括：存儲有規則集的存儲模塊、規劃路由和更新規則集的計算模塊和接收交換機報文信息并完成報文重定向的路由模塊；所述計算模塊從存儲模塊中讀取規則集，從路由模塊中讀取報文頭，通過計算發送指令到路由模塊，路由模塊根據指令完成報文的服務器重定向；服務器響應后，計算模塊讀取當前規則集，并將計算結果更新回存儲模塊；所述存儲模塊和計算模塊通過總線1實現數據交互；所述計算模塊和路由模塊通過總線2實現數據交互。本實用新型通過在集中控制器中設置計算模塊和存儲模塊，實現了報文的有效重定向，使交換機中傳送的網絡流不再發送到所有服務器中，而是根據存儲模塊中存儲的規則集進行分發，分發到對應的服務器中，避免了多個服務器對同一請求進行重復響應，大大提高了服務器的工作效率。

本實用新型中優選采用如下配置的集中控制器，其中所述存儲模塊采用芯片DRAM256；所述計算模塊采用芯片BCM2855；所述路由模塊采用芯片Ralink?Rt5370。

再則，集中控制器內通過設置存儲單元，并在存儲單元中設置規則集，在規則集內記載目前與集中控制器連接的服務器當前處理事務需要的總響應時間，當網絡流到達集中控制器時，集中控制器根據規則流中記載的服務器響應時間，挑選響應時間最少的加入到對應的服務器發送隊列中，并發送，完成網絡流的定向分配，集中控制器總是選擇規則集中響應時間最短的服務器隊列分配，使各服務器的最大負載和最小負載的差值相對于廣播形式的分配大大縮小，加快了網絡流的響應速度，網絡流處理時間短，響應快。

同樣，從服務器中來的流也通過集中控制器分配到最合適的交換機中處理，也加快了網絡流的響應速度，網絡流處理時間短，響應快。

本實用新型中集中控制器內設置的規則集負責對進入的流進行判斷分流，分別導向最優的交換機、服務器，從而保證了服務器的負載均衡和響應的及時性。

本實用新型中所述集中控制器將網絡流加入到處理隊列中；根據當前的規則集對處理隊列中的網絡流進行分發，加入到對應的服務器發送隊列；并發送隊列中的網絡流，對服務器響應進行統計，更新規則集。

本實用新型所述系統工作過程如下：

（1）建立一個交換機、集中控制器和服務器之間的關聯，并初始化規則集，將交換機和服務器進行等量映射，保證服務器的負載均衡；

（2）隨著流的不斷加入，規則集通過服務器的響應時間進行相應的更新；減少到響應時間緩慢的服務器的流，將這部分流導向響應速度快的服務器；

如果一個服務器拒絕所有的流，則視為該服務器離線，更新規則集，將流平均地分配到其他的活動服務器中；當有新的服務器加入進來時，更新規則集，對現有的所有服務器進行重新分配；當有新的交換機加入進來時，更新規則集，將該交換機的流導向到響應最迅速的服務器中；當有交換機離開該網絡中，更新規則集，刪除該交換機與服務器的映射關系。

有益效果：本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：

本實用新型中通過采用了集中控制器和規則集，使交換機和服務器的負載得到最大限度的均勻，加快了流的響應速度，流平均響應時間減少了50%，而各服務器的最大負載和最小負載的差異從60%下降到20%及以下，保證了服務器的負載均衡和響應的及時性。

附圖說明

圖1是現有技術OpenFlow網絡中控制系統的示意圖。

圖2是本實用新型所述控制系統的結構示意圖。

圖3為本實用新型的結構框圖。