[发明专利]基于SDN的状态感知的分布式共享内存构建方法

说明书

本发明提供一种基于SDN的状态感知的分布式共享内存构建方法，应用于SDN网络。该方法包括：在SDN控制器中部署包含分布式共享内存指针数组及多播组列表的多播注册服务器；在分布式节点创建多播套接字客户端；所述分布式节点通过所述多播套接字客户端完成IP地址注册、注销；所述SDN控制器通过状态感知的路由机制建立最佳路径；所述分布式节点更新分布式共享内存数据，基于有序多播实现写更新一致性。通过本发明方法所构建的状态感知的分布式共享内存能有效缓解网络资源竞争问题，减少网络总时延，保证负载均衡，提高系统执行效率。

技术领域

本发明属于信息技术中并行计算领域，具体为一种基于SDN（Software DefinedNetwork，软件定义网络）的状态感知的分布式共享内存构建方法。

背景技术

在分布式系统中，各节点间的通信一般依赖远程过程调用、消息传递、共享内存等方式实现。然而，由于远程过程调用和消息传递两种通信方式都跨越了通信双方的内存地址空间，因此不适于传输复杂的数据结构，尤其是在传输包含内存指针的数据结构时，该缺陷显得尤为突出。不仅如此，在分布式系统中，进程迁移是较为常见的需求。而进程迁移对虚拟地址空间的深度依赖关系导致了进程的迁移难以通过远程过程调用和消息传递实现。更重要的是，远程过程调用不适用于节点间数据传输，而基于消息传递的通信机制一般设计用以实现较少数据量的传输，当分布式系统各节点之间需要传输较大的数据量时，消息传递机制所固有的消息头、校验和等附加数据将对系统资源造成极大损耗。可见，在当前大数据背景下，分布式共享内存是大数据处理引擎各节点进行数据通信和共享的理想工具。

通信网络是影响分布式共享内存性能的重要因素。传统分布式共享内存由于“终端竞争”的问题，导致在终端数量较多、流量较大时产生较大网络延迟，系统性能较差。而SDN是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFLow通过将网络设备控制平面与数据平面分离开来，从而实现的网络流量的灵活控制。

发明内容

鉴于现有分布式共享内存存在的缺点，本发明目的在于提供一种基于SDN的状态感知的分布式共享内存构建方法，解决多终端、大流量状况下网络时延较大的问题，以保证分布式共享内存执行效率和共享数据一致性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于SDN的状态感知的分布式共享内存构建方法，应用于包含SDN控制器和SDN交换机的通信网络中，基于多播机制，包括以下步骤：

(1)在SDN控制器部署多播注册服务器，所述多播注册服务器由分布式共享内存指针数组以及多播组列表组成，所述分布式共享内存指针数组每个元素指向一个多播组列表；

(2)在分布式节点创建多播socket客户端作为多播注册客户端，所述多播socket客户端将本地端口与特定多播组地址绑定；

(3)所述分布式节点通过所述多播socket客户端在所述SDN控制器中完成分布式节点IP地址注册、注销；

(4)所述SDN控制器通过状态感知的路由选择机制为所述分布式节点与分布式共享内存的其它节点建立最佳转发路径；

(5)所述分布式节点更新分布式共享内存数据，并基于有序多播机制实现分布式共享内存节点之间写更新一致性。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：

通过本发明方法所构建的状态感知的分布式共享内存能有效缓解网络资源竞争问题，减少网络总时延，保证负载均衡，提高系统执行效率。

附图说明

图1为基于SDN的状态感知的分布式共享内存构建方法流程图。

具体实施方式

以下通过优选的实施例结合附图说明本发明方法。