[实用新型]基于规则集的网络优化控制器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种网络中的控制系统，尤其是一种OpenFlow网络中基于规则集的网络优化控制器系统。

背景技术

在OpenFlow网络中，交换机传送来的数据通过控制器广播到各服务器中，由服务器根据自身的负载情况，选择性地对请求进行响应，控制器内结构单一，只设有将交换机送来的信息广播到所有服务器的路由模块，这会带来两个问题：

其一，交换机中的每个请求通过控制器被发送到所有服务器，无形中增加了每个服务器的工作负担； 

其二，当多个服务器对同一请求进行响应，造成了大量的服务器和流量资源的浪费，工作效率低下。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供能够有效降低服务器的最大负载和最小负载差值的基于规则集的网络优化控制器系统。

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种基于规则集的网络优化控制器系统，包括：交换机、集中控制器和服务器；所述集中控制器链接交换机和服务器，负责网络流在交换机和服务器之间的流动；所述集中控制器包括：存储有规则集的存储模块、规划路由和更新规则集的计算模块和接收交换机报文信息并完成报文重定向的路由模块；所述计算模块从存储模块中读取规则集，从路由模块中读取报文头，通过计算发送指令到路由模块，路由模块根据指令完成报文的服务器重定向；服务器响应后，计算模块读取当前规则集，并将计算结果更新回存储模块；所述存储模块和计算模块通过总线1实现数据交互；所述计算模块和路由模块通过总线2实现数据交互。本实用新型通过在集中控制器中设置计算模块和存储模块，实现了报文的有效重定向，使交换机中传送的网络流不再发送到所有服务器中，而是根据存储模块中存储的规则集进行分发，分发到对应的服务器中，避免了多个服务器对同一请求进行重复响应，大大提高了服务器的工作效率。

本实用新型中优选采用如下配置的集中控制器，其中所述存储模块采用芯片DRAM256；所述计算模块采用芯片BCM2855；所述路由模块采用芯片Ralink Rt5370。

再则，集中控制器内通过设置存储单元，并在存储单元中设置规则集，在规则集内记载目前与集中控制器连接的服务器当前处理事务需要的总响应时间，当网络流到达集中控制器时，集中控制器根据规则流中记载的服务器响应时间，挑选响应时间最少的加入到对应的服务器发送队列中，并发送，完成网络流的定向分配，集中控制器总是选择规则集中响应时间最短的服务器队列分配，使各服务器的最大负载和最小负载的差值相对于广播形式的分配大大缩小，加快了网络流的响应速度，网络流处理时间短，响应快。

同样，从服务器中来的流也通过集中控制器分配到最合适的交换机中处理，也加快了网络流的响应速度，网络流处理时间短，响应快。

本实用新型中集中控制器内设置的规则集负责对进入的流进行判断分流，分别导向最优的交换机、服务器，从而保证了服务器的负载均衡和响应的及时性。

本实用新型中所述集中控制器将网络流加入到处理队列中；根据当前的规则集对处理队列中的网络流进行分发，加入到对应的服务器发送队列；并发送队列中的网络流，对服务器响应进行统计，更新规则集。

本实用新型所述系统工作过程如下：

（1）建立一个交换机、集中控制器和服务器之间的关联，并初始化规则集，将交换机和服务器进行等量映射，保证服务器的负载均衡；

（2）随着流的不断加入，规则集通过服务器的响应时间进行相应的更新；减少到响应时间缓慢的服务器的流，将这部分流导向响应速度快的服务器；

如果一个服务器拒绝所有的流，则视为该服务器离线，更新规则集，将流平均地分配到其他的活动服务器中；当有新的服务器加入进来时，更新规则集，对现有的所有服务器进行重新分配；当有新的交换机加入进来时，更新规则集，将该交换机的流导向到响应最迅速的服务器中；当有交换机离开该网络中，更新规则集，删除该交换机与服务器的映射关系。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型中通过采用了集中控制器和规则集，使交换机和服务器的负载得到最大限度的均匀，加快了流的响应速度，流平均响应时间减少了50%，而各服务器的最大负载和最小负载的差异从60%下降到20%及以下，保证了服务器的负载均衡和响应的及时性。

附图说明

图1是现有技术OpenFlow网络中控制系统的示意图。

图2是本实用新型所述控制系统的结构示意图。

图3为本实用新型的结构框图。