[發明專利]一種基于SDN的負載均衡系統

在審

• 申請號: 201810048611.1
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108282523A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 由彬;陳雯;陳聰
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/803
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種基于SDN的負載均衡系統，包括分層的網絡構架，其特征在于，每層網絡構架中設置有多個控制器，同層網絡的控制器處于相同的地位，每個控制器即是超級控制器，又是普通控制器；所述控制器包括：信息采集模塊，用于采集網絡相關信息；信息存儲模塊，用于將采集到的網絡相關信息進行保存，以及存儲控制器和服務器的信息；信息決策模塊，用于實現鏈路的負載均衡、服務器負載均衡和控制器負載均衡。

2.根據權利要求1所述的基于SDN的負載均衡系統，其特征在于，所述信息采集模塊包括采集控制器信息模塊、采集服務器信息模塊、采集鏈路信息模塊和采集網絡拓撲模塊；所述采集控制器信息模塊用于采集同一網絡層上的控制器的負載狀況；所述采集服務器信息模塊用于采集同層網絡下的服務器的負載狀況；所述采集鏈路信息模塊用于采集同層網絡下的各條網絡的帶寬使用信息；所述采集網絡拓撲模塊用于采集同層網絡下的拓撲結構信息。

3.根據權利要求1所述的基于SDN的負載均衡系統，其特征在于，所述信息決策模塊包括鏈路決策模塊、服務器決策模塊和控制器決策模塊；所述鏈路決策模塊根據信息存儲模塊中存儲的信息利用最優路徑算法計算出一條網絡最優路徑，實現鏈路的負載均衡；所述服務器決策模塊根據信息存儲模塊中存儲的服務器信息計算出服務器負載狀況低的服務器進行信息處理，實現服務器負載均衡；所述控制器決策模塊在某個控制器的負載超過了設定的閾值時，根據信息存儲模塊中存儲的同層網絡中的控制器的負載狀況選擇一個控制器負載低的控制器，將過載的請求信息分配給負載低的控制器，實現控制器負載均衡。

4.根據權利要求3所述的基于SDN的負載均衡系統，其特征在于，所述鏈路決策模塊將所述信息存儲模塊存儲的鏈路帶寬信息與設定的帶寬使用閾值比較，當帶寬信息超過帶寬使用閾值時通過計算出每條鏈路的權值，再通過Dijkstra算法找出鏈路的最優路徑，其中，W為每條鏈路的權值、∑bit(e)代表單位時間內的鏈路上的字節數、BandWidth(e)為存儲的鏈路帶寬信息。

5.根據權利要求3所述的基于SDN的負載均衡系統，其特征在于，所述服務器決策模塊根據信息存儲模塊中存儲的服務器信息，通過C(i)＝r1×P(i)+r2×M(i)+r3×T(i)獲取靜態負載信息，通過LS(i)＝k1×LC(i)+k2×LM(i)+k3×LN(i)獲取動態反饋負載信息，將靜態負載信息作為靜態影響因子，將動態反饋負載信息作為動態影響因子，根據L(i)＝LS(i)/C(i)得到服務器的綜合負載，并選擇一個綜合負載最低的服務器響應請求信息，其中，C(i)為第i臺服務器帶負載的能力，P(i)為第i臺服務器含有的CPU的個數，M(i)為第i臺服務器內存的大小，T(i)為第i臺服務器處理單個數據請求的響應時間，LS(i)為第i臺服務器的動態負載值，LC(i)表示第i臺服務器的CPU使用率，LM(i)表示第i臺服務器的內存使用率，LN(i)為第i臺服務器的連接請求數占所有請求數目的比值，r1、r2、r3、k1、k2、k3為權值，且r1+r2+r3＝1，k1+k2+k3＝1。

6.根據權利要求3所述的基于SDN的負載均衡系統，其特征在于，所述控制器決策模塊通過Cl(i)＝w1×N(i)+w2×R(i)計算控制器的負載狀況，其中，Cl(i)表示第i個控制器的負載狀況，N(i)表示控制器管理的流表數量，R(i)表示控制器發送消息給交換機的信息往返時間，w1、w2為權值，且w1+w2＝1。