[发明专利]一种基于SDN的负载均衡系统

说明书

本发明涉及一种基于SDN的负载均衡系统，包括分层的网络构架，每层网络构架中设置有多个控制器，同层网络的控制器处于相同的地位，每个控制器即是超级控制器，又是普通控制器；所述控制器包括：信息采集模块，用于采集网络相关信息；信息存储模块，用于将采集到的网络相关信息进行保存，以及存储控制器和服务器的信息；信息决策模块，用于实现链路的负载均衡、服务器负载均衡和控制器负载均衡。本发明能够实现可靠地高性能的负载均衡。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别是涉及一种基于SDN的负载均衡系统。

背景技术

负载均衡技术是SDN(软件定义网络)领域研究的重要课题。不断更新的硬件技术，如潮水般迅猛发展的软件技术，都对现有网络的承载能力有了更高的要求。在海量信息给网络带来巨大压力的同时，人们越来越关注信息获取的速度，这就使系统对信息处理能力要求越来越高。目前SDN负载均衡技术主要分为硬件负载均衡技术和软件负载均衡技术。硬件负载均衡技术能很好地处理负载，但是其成本太高。软件负载均衡技术主要有两种解决方案：服务器负载均衡技术和链路负载均衡技术。

方案一：服务器负载均衡技术。通过实时监控网络中服务器的负载信息，从负载因子中选取N个参考值(如CPU、内存、响应时间等)，将这些负载参考值作为服务器负载状况的依据，通过设定的公式计算出所有服务器的负载状况，然后将请求转发给负载小的服务器处理。但是此方案只能解决网络中服务器的负载均衡，对于整个网络效果不明显。

方案二：链路负载均衡技术。链路负载均衡是通过使用最短路径算法从网络中选取一条负载最小，时间最短的网络路径作为最优路径。但是最短路径的选择与算法的优劣有很大的关系，并且不能很好的解决整个网络的负载均衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于SDN的负载均衡系统，实现可靠地高性能的负载均衡。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于SDN的负载均衡系统，包括分层的网络构架，每层网络构架中设置有多个控制器，同层网络的控制器处于相同的地位，每个控制器即是超级控制器，又是普通控制器；所述控制器包括：信息采集模块，用于采集网络相关信息；信息存储模块，用于将采集到的网络相关信息进行保存，以及存储控制器和服务器的信息；信息决策模块，用于实现链路的负载均衡、服务器负载均衡和控制器负载均衡。

所述信息采集模块包括采集控制器信息模块、采集服务器信息模块、采集链路信息模块和采集网络拓扑模块；所述采集控制器信息模块用于采集同一网络层上的控制器的负载状况；所述采集服务器信息模块用于采集同层网络下的服务器的负载状况；所述采集链路信息模块用于采集同层网络下的各条网络的带宽使用信息；所述采集网络拓扑模块用于采集同层网络下的拓扑结构信息。

所述信息决策模块包括链路决策模块、服务器决策模块和控制器决策模块；所述链路决策模块根据信息存储模块中存储的信息利用最优路径算法计算出一条网络最优路径，实现链路的负载均衡；所述服务器决策模块根据信息存储模块中存储的服务器信息计算出服务器负载状况低的服务器进行信息处理，实现服务器负载均衡；所述控制器决策模块在某个控制器的负载超过了设定的阈值时，根据信息存储模块中存储的同层网络中的控制器的负载状况选择一个控制器负载低的控制器，将过载的请求信息分配给负载低的控制器，实现控制器负载均衡。

所述链路决策模块将所述信息存储模块存储的链路带宽信息与设定的带宽使用阈值比较，当带宽信息超过带宽使用阈值时通过计算出每条链路的权值，再通过Dijkstra算法找出链路的最优路径，其中，W为每条链路的权值、∑bit(e)代表单位时间内的链路上的字节数、BandWidth(e)为存储的链路带宽信息。