[发明专利]用于SDN控制器集群的稳健的节点故障检测机制

说明书

一种由软件定义网络SDN网络中的第一控制器实现的监视第二控制器的运行状况的方法，其中，第一控制器和第二控制器是控制器集群的一部分，其中，该集群中的控制器在带内网络上与交换机通信，其中，该集群中的控制器在带外网络上彼此通信。该方法包括：响应于确定在带外网络上不能到达第二控制器，在带内网络上向交换机发送第一控制消息，其中，第一控制消息包括运行状况检查请求消息和使交换机向第二控制器发送运行状况检查请求消息的指令，其中，该交换机是在带内网络上具有与第一控制器和第二控制器的控制信道连接的指定交换机。

技术领域

本发明的实施例涉及软件定义网络(SDN)领域，并且更具体地，涉及监视控制器集群中的SDN控制器的运行状况。

背景技术

软件定义网络(SDN)是一种计算机联网的方法，该方法采用其中转发(数据)平面与控制平面解耦的分离架构网络。使用分离架构网络通过将网络的智能转移到监督交换机的一个或多个控制器中而简化了实现转发平面的网络设备(例如交换机)。SDN通过提供可编程的网络基础设施而促进了网络层处的快速和开放式创新。

SDN网络通常包括监督多个交换机的一个或多个控制器。控制器可以对交换机进行编程来实现期望的转发行为。SDN网络中的控制器可以形成集群，以便与单个控制器相比提供高可用性、高可靠性、以及高可伸缩性。集群中的控制器可以在带内网络上与SDN网络中的交换机进行通信(例如，以使用南向通信协议(例如OpenFlow)在控制信道上交换控制平面信息)，而集群中的控制器可以在与带内网络相分离的专用带外网络上彼此通信。集群中的控制器可以在带外路径上进行通信来执行与集群相关的各种管理功能。例如，集群中的控制器可以在带外网络上进行通信来监视集群中的其他控制器的运行状况，并且如果确定集群中的控制器已发生故障，则发起适当的切换和重新分配(例如，如果集群中的控制器发生故障，则发生故障的控制器的工作负载可以被重新分配给集群中的其他控制器)。集群可以使用各种运行状况监视算法来确定集群中的控制器的运行状况。例如，一种算法可以保留基于从集群中的其他控制器接收的心跳消息而计算的故障统计信息的历史。然后，该算法可以分析故障统计信息来确定特定控制器是否具有故障。该算法可以基于各种不同的因素来计算表示特定控制器具有故障的可能性的phi值，而不是仅返回简单的“是”或“否”答案。

但是，使用现有的运行状况监视解决方案，当在带外网络上不能到达控制器时，不可能可靠地确定这是由于控制器具有故障还是带外网络具有故障。例如，如果第一控制器停止从第二控制器接收心跳消息，则第一控制器不能确定是第二控制器本身具有故障还是带外网络具有故障。

发明内容

一种由软件定义网络SDN网络中的第一控制器实现的监视第二控制器的运行状况的方法，其中，所述第一控制器和所述第二控制器是控制器集群的一部分，其中，所述集群中的控制器在带内网络上与所述SDN网络中的交换机通信，其中，所述集群中的控制器在与所述带内网络分离的带外网络上彼此通信。所述方法包括：确定在所述带外网络上不能到达所述第二控制器；以及响应于确定在所述带外网络上不能到达所述第二控制器，在所述带内网络上向交换机发送第一控制消息，其中，所述第一控制消息包括运行状况检查请求消息和使所述交换机向所述第二控制器发送所述运行状况检查请求消息的指令，其中，所述交换机是在所述带内网络上具有与所述第一控制器和所述第二控制器的控制信道连接的指定交换机。