[发明专利]SDN网络中使用分布式域控制器实现的动态负载均衡方法

说明书

本发明公开了一种SDN网络中使用分布式域控制器实现的动态负载均衡方法，包括步骤：当前SDN网络中的所有域控制器获取其各自的状态信息、以及其管理的所有交换机的输入负载，根据获取的状态信息和输入负载计算当前综合负载，并将获取的当前综合负载传递到根控制器，根控制器根据接收到的来自SDN网络中所有域控制器的当前综合负载获取所有域控制器的负载均衡程度，根控制器根据获取的负载均衡程度判断是否需要执行负载均衡操作，如果是则根控制器将综合负载最大值对应的域控制器下的一个交换机迁移到该最小值对应的域控制器下。本发明能够解决现有SDN网络中由于控制器和交换机之间的连接是静态的而导致的分布式域控制器之间负载不均衡问题。

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域，更具体地，涉及一种SDN网络中使用分布式域控制器实现的动态负载均衡方法。

背景技术

软件定义网络(Software defined network，简称SDN)作为一种新型的网络架构，正日渐成为通信行业关注的焦点。当SDN网络的规模增大时，单个集中式的控制器在短时间内处理大量网络请求时会遇到瓶颈，为了解决该问题，人们开发出分布式的控制器，其使得整个网络被划分成多个不同的域(Domain)，这些域中的控制器具有物理上分布、逻辑上集中的特性，从而能够实现更好的可扩展性和可用性。

然而，现有的这种分布式域控制器的架构，由于控制器和交换机之间的连接是静态的，这样会导致分布式域控制器之间负载不均衡的问题，进而影响SDN网络的性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种SDN网络中使用分布式域控制器实现的动态负载均衡方法，其目的在于，解决现有SDN网络中由于控制器和交换机之间的连接是静态的而导致的分布式域控制器之间负载不均衡问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种SDN网络中使用分布式域控制器实现的动态负载均衡方法，是应用在包括根控制器、多个域控制器、以及多个交换机的SDN网络中，所述方法包括步骤：

(1)当前SDN网络中的所有域控制器获取其各自的状态信息、以及其管理的所有交换机的输入负载，根据获取的状态信息和输入负载计算当前综合负载，并将获取的当前综合负载传递到根控制器；

(2)根控制器根据接收到的来自SDN网络中所有域控制器的当前综合负载获取所有域控制器的负载均衡程度；

(3)根控制器根据获取的负载均衡程度判断是否需要执行负载均衡操作，如果是则进入步骤(4)，否则表示当前SDN网络中负载均衡，过程结束。

(4)根控制器从来自所有域控制器的当前综合负载中分别选择最大值和最小值对应的域控制器，并将该综合负载最大值对应的域控制器下的一个交换机迁移到该最小值对应的域控制器下。

优选地，域控制器的状态信息包括CPU使用率、带宽使用率、内存使用率、以及磁盘读写速率，所有交换机的输入负载就是对所有交换机中的请求数据包消息到达率进行归一化后的结果。

优选地，步骤(1)中计算当前综合负载具体是采用以下公式：

其中C_i表示第i个域控制器，L_current(C_i)表示第i个域控制器的当前综合负载，L_cpu(C_i)表示第i个域控制器的CPU使用率，L_band(C_i)表示第i个域控制器的带宽使用率，L_mem(C_i)表示第i个域控制器的内存使用率，L_disk(C_i)表示第i个域控制器的磁盘读写速率，L_switch(C_i)表示第i个域控制器管理的所有交换机的输入负载，w1、w2、w3、w4和w5表示上述五个指标对应的权值。