一种基于SDN的负载均衡方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于SDN的负载均衡方法、装置和系统，其中方法包括：控制器预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于将SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值；接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机。本发明专利技术于SDN架构，计算转发路径的链路PageRank链路值总和，选择链路PageRank值总和最小的路径去转发报文。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施方式涉及数据通讯
，尤其涉及一种基于SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)的网页级别负载均衡方法、装置和系统。
技术介绍
PageRank(网页级别)，是一种由搜索引擎根据网页之间相互的超链接计算的技术。搜索网站用它来体现网页的相关性和重要性，在搜索引擎优化操作中是经常被用来评估网页优化的成效因素之一。PageRank通过网络浩瀚的超链接关系来确定一个页面的等级，其级别从1到10级，PR值越高说明该网页越受欢迎。搜索网站把从A页面到B页面的链接解释为A页面给B页面投票，根据投票来源(甚至来源的来源，即链接到A页面的页面)和投票目标的等级来决定新的等级。简单的说，一个高等级的页面可以使其他低等级页面的等级提升。在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在如下问题：传统的网页级别负载均衡算法是基于某一台转发设备，而整个配置是分布式的，配置复杂且容易出错。在某些复杂的组网环境中，单一的负载分担算法不能满足负载分担的需求，可能出现设备负载分担不均匀的情况。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术实施方式的目的在于提供一种基于SDN的负载均衡方法、装置和系统，能够基于SDN架构，计算转发路径的所有链路的PageRank总和，选择PageRank总和最小的路径去转发报文。为实现上述目的，本专利技术实施方式提供一种基于SDN的负载均衡方法，包括：控制器预先设置最小网页级别Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；控制器获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；控制器接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值；控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；控制器将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机，以使交换机根据所述转发路径转发所述报文。进一步地，所述最小Pagerank负载均衡配置表还包括最小Pagerank负载均衡功能用于打开和关闭最小Pagerank负载均衡功能。进一步地，所述控制器获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算所有转发节点的Pagerank，包括：控制器根据链接层发现协议获取网络拓扑结构；转发节点Pagerank值的计算公式为：其中，R(i)表示转发节点i的PageRank值；B(i)表示所有连接节点i的转发节点；R(j)表示转发节点j的PageRank值；N(j)表示节点j的对外连接数。进一步地，所述控制器接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值，包括：控制器接收交换机通过私有Experimenter报文上报的自己的MAC地址，端口ID和链路负载；链路Pagerank值的计算公式为：R(L)＝(R(s)/N(s))＊C其中，R(L)表示链路L的PageRank值；R(s)表示源转发节点s的PageRank值；N(s)表示源节点s的对外连接数；C为此链路的负载均衡。进一步地，所述控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和，包括：控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，从所述报文中获取源IP和目的IP，根据所述源IP和目的IP计算转发路径，并分别将转发路径上的链路Pagerank值相加获得各转发路径的链路Pagerank值总和。为实现上述目的，本专利技术实施方式还提供一种基于SDN的负载均衡系统，包括：交换机，用于向控制器上报链路负载和未匹配流表的报文；控制器，用于预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；当接收交换机上报的链路负载时，根据所述链路负载计算链路Pagerank值；当接收到未匹配流表的报文时，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机；所述交换机，还用于根据所述转发路径转发所述报文。为实现上述目的，本专利技术实施方式还提供一种控制基于SDN的负载均衡的装置，包括：第一处理模块，用于预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；第二处理模块，用于获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；第三处理模块，用于接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值；第四处理模块，用于接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；第五处理模块，用于将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机，以使交换机根据所述转发路径转发所述报文。由上可见，本专利技术提供的基于SDN的负载均衡方法、装置和系统，控制器预先设置最小网页级别Pagerank负载均衡配置表，根据所述网络拓扑结构计算转发节点的Pagerank，根据交换机上报的链路负载计算链路Pagerank值，并根据未匹配流表的报文计算转发路径，计算各转发路径的链路Pagerank值总和，从而能够基于SDN架构，选择链路PageRank值总和最小的转发路径去转发报文。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施方式提供的基于SDN的负载均衡系统的架构示意图；图2为本专利技术实施方式提供的基于SDN的负载均衡方法的流程示意图；图3为本专利技术实施方式扩展的Experimenter报文格式的示意图；图4为本专利技术实施方式提供的控制基于SDN的负载均衡的装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。SDN是一种新型的网络架构，其可以通过OpenFlow(开放流)技术将网络设备的控制面与数据面进行分离，从而实现对网络流量的灵活控制。在SDN中，包含实现控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，包括：控制器预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于将SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；控制器获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；控制器接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值；控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；控制器将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机，以使交换机根据所述转发路径转发所述报文。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，包括：控制器预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于将SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；控制器获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；控制器接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值；控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；控制器将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机，以使交换机根据所述转发路径转发所述报文。2.根据权利要求1所述的基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，所述最小Pagerank负载均衡配置表还包括最小Pagerank负载均衡功能，用于打开和关闭最小Pagerank负载均衡功能。3.根据权利要求1所述的基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，所述控制器获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值，包括：控制器根据链接层发现协议获取网络拓扑结构；转发节点Pagerank值的计算公式为：R(i)=Σj∈B(i)R(j)/N(j)]]>其中，R(i)表示转发节点i的PageRank值；B(i)表示所有连接节点i的转发节点；R(j)表示转发节点j的PageRank值；N(j)表示节点j的对外连接数。4.根据权利要求3所述的基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，所述控制器接收交换机上报的链路负载，并根据所述链路负载计算链路Pagerank值，包括：控制器接收交换机通过私有Experimenter报文上报的自己的MAC地址，端口ID和链路负载；链路Pagerank值的计算公式为：R(L)＝(R(s)/N(s))＊C其中，R(L)表示链路L的PageRank值；R(s)表示源转发节点s的PageRank值；N(s)表示源节点s的对外连接数；C为此链路的负载均衡。5.根据权利要求4所述的基于SDN的负载均衡方法，其特征在于，所述控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和，包括：控制器接收交换机上报的未匹配流表的报文，从所述报文中获取源IP和目的IP，根据所述源IP和目的IP计算转发路径，并分别将转发路径上的链路Pagerank值相加获得各转发路径的链路Pagerank值总和。6.一种基于SDN的负载均衡系统，其特征在于，包括：交换机，用于向控制器上报链路负载和未匹配流表的报文；控制器，用于预先设置最小Pagerank负载均衡配置表，所述配置表包括Pagerank缺省值，用于将SDN中交换机ID最小的转发节点的Pagerank值取为所述Pagerank缺省值；获取网络拓扑结构，并根据所述网络拓扑结构计算转发节点Pagerank值；当接收交换机上报的链路负载时，根据所述链路负载计算链路Pagerank值；当接收到未匹配流表的报文时，根据所述报文的特征码计算转发路径，并计算各转发路径的链路Pagerank值总和；将链路Pagerank值总和最小的转发路径添加到流表中下发给交换机；所述交换机，还用于根据所述转发路径转发...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟跃，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31