[发明专利]一种SDN网络多控制器的负载均衡方法及系统

说明书

本发明提供一种SDN网络多控制器的负载均衡方法及系统，所述方法包括：S1、获取SDN网络的数据平面发送的待处理数据集以及所述SDN网络的控制平面发送的各个控制器负载反馈信息；S2、基于预设的服务质量QoS学习模块，对所述各个控制器负载反馈信息进行预设次数的学习，以得到所述各个控制器的负载分配方式；S3、将所述待处理数据集中各个数据，按照所述各个控制器的负载分配方式进行负载分配。本发明提供的SDN网络多控制器的负载均衡方法及系统，通过在SDN网络的控制平面和数据平面之间设置有控制器大脑CM，所述CM能够基于QoS进行自主学习，从而自主的进行负载分配，避免了频繁的数据交换所产生的时延。

技术领域

本发明涉及网络信息技术领域，更具体地，涉及一种SDN网络多控制器的负载均衡方法及系统。

背景技术

传统网络在TCP/IP协议体系下，当前网络得到了前所未有的发展，但是随着信息通信技术(Information Communications Technology，ICT)的发展，对网络的需求更趋向于灵活性和可扩展性。为了适应用户的需求，未来网络技术应运而生，其中软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)被当成其中最具影响力的未来网络架构之一。SDN解耦了网络的控制平面和数据平面；将网络的底层硬件加以抽象，抽象成为可以由控制平面进行统一调度的物理资源；向网络增加了可编程能力，可以通过简单的软件方式对网络进行管理和操作等等。

但是SDN作为新兴的未来网络架构仍处于最初的发展阶段，一些关键问题还没有得到妥善的解决，其中之一就包括控制平面的可扩展性问题，单一控制器已经成为SDN进一步发展的瓶颈。当一个全新的数据包到达交换机时，由于交换机缺少路由和选路能力，因此需要通过Packet-In消息向控制器上传这一数据包，由控制器下发流表从而实现对该数据包的转发，但是一旦网络规模增大，交换机上传的Packet-In消息的个数也急剧增加，那么单一控制器将会产生巨大的处理问题。许多研究就解决这一问题达成了广泛的共识，那就是采用多控制器的方式实现逻辑上集中、物理上分布的多控制器控制模式。

但是，现有技术的SDN网络多控制器的负载均衡采用的是先得到当前状态下控制器的负载情况之后，再对负载方案进行调整从而达到负载均衡的目的，这种负载均衡方法需要在多个控制器之间进行频繁的信令交换，但频繁的信令交换会引入大量的额外时延，从而影响应用的服务质量(Quality of Service，QoS)。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种SDN网络多控制器的负载均衡方法，包括：

S1、获取SDN网络的数据平面发送的待处理数据集以及所述SDN网络的控制平面发送的各个控制器负载反馈信息；

S2、基于预设的服务质量QoS学习模块，对所述各个控制器负载反馈信息进行预设次数的学习，以得到所述各个控制器的负载分配方式；

S3、将所述待处理数据集中各个数据，按照所述各个控制器的负载分配方式进行负载分配。

其中，步骤S3之前所述方法还包括：

对所述待处理数据集中各个数据进行优先级标记；

基于所述优先级标记，对所述待处理数据集中各个数据进行排序。

其中，步骤S3之后所述方法还包括：

基于预设的服务质量QoS学习模块，对负载分配后所述SDN网络的控制平面发送的各个控制器负载反馈信息再次学习。

其中，步骤S2之前所述方法还包括：

获取所述各个控制器负载反馈信息的QoS消息的等待时间和普通消息的丢包率；

基于所述QoS消息的等待时间和普通消息的丢包率，建立所述QoS学习模块。