CN105119830B - 基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法 - Google Patents

基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，可以在负载均衡场景下的SDN软件定义网络中，有效减小路由规则对交换机流表空间的占用，并且满足负载均衡的均衡度等要求的目的，实现SDN负载均衡网络的高效稳定运行。本发明通过引入基于装箱优化的路由聚合方法，可以对满足约束条件的路由规则组的下一跳路由地址进行批量调整，从而解决了单纯应用四种传统路由聚合方法所可能存在的大量路由规则由于下一跳地址不同而无法聚合的现象，提升了路由聚合的效果，有效减小路由规则对交换机流表空间的占用。

Description

基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法
【技术领域】
本发明属于计算机网络技术领域，特别涉及软件定义网络领域，具体涉及一种基于装箱优化求解的、适用于负载均衡场景、运行高效快速的软件定义网络路由聚合的方法。
【背景技术】
在IP网络中，路由器和三层交换机等IP转发设备使用IP路由表控制报文的转发，在目前的IP转发设备中，高层软件将路由表中的有效路由提交到IP转发引擎，保存在转发路由表FIB中，转发引擎按转发路由表的指示，具体执行报文的高速转发功能。
随着IP网络的高速发展，在大型IP网络中，尤其是在因特网中，路由数量持续增长，在因特网中已经达到几十万条路由的数量级。大容量路由表为IP转发设备带来较大的系统开销，如占用大量内存、查询和维护效率降低等，FIB的膨胀为传统网络带来了严重的路由可扩展问题:首先，传统网络FIB转发表一般用昂贵的TCAM存储，按照路由表增长的速度来升级相关硬件会给网络服务提供商带来巨大的运营成本；其次，为了实现线速转发，TCAM每次IP地址查询需要读取所有的存储单元，过大的路由表带来巨大的能量消耗。为减少交换机的FIB空间消耗，提高网络扩展性，越来越多的研究人员开始关注路由聚合，代表方案包括OR-TC，IFTA，SMALTA，ViAggr，NSFIB聚合，RIB聚合等。
但是，上述路由聚合解决方案应用场景均为传统网络，而针对新型的软件定义网络SDN，则尚未有一个较为成熟的路由聚合方法。
现有的商用SDN交换机内的流表均采用TCAM缓存制成，TCAM主要用于快速查找ACL、路由等表项，具有查找速度快、操作简单的优点，但同时它也具有3个明显的缺点：成本高、功耗大和路由更新复杂。TCAM缓存的高成本及OpenFlow架构下TCAM的低利用率，造成OpenFlow交换机中的流表容量极为有限，例如NEC公司的PF5820交换机的流表容量仅为750条，在ONS2013中被评为最佳SDN交换机的盛科V350流表容量也仅为2000条。因此，针对软件定义网络的流表可扩展性问题，也需要研究对应的路由聚合方法。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法。该方法可以在负载均衡场景下的SDN软件定义网络中，有效减小路由规则对交换机流表空间的占用，并且满足负载均衡的均衡度等要求的目的，实现SDN负载均衡网络的高效稳定运行。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，包括以下步骤：
a)实时监测SDN交换机流表占用情况，当SDN交换机流表空间占用超过事先设定的阈值时，启动路由规则聚合；
b)将SDN交换机中的路由规则构建为基数树，然后根据控制器当前计算资源情况与要达成的路由聚合效果的不同，采用四种级别的路由聚合算法，对路由规则进行聚合；
c)将聚合后的路由规则，依照其前缀和后缀，划分成不同的路由规则组，为满足负载均衡的流量均衡、后端服务器资源占用均衡的要求，采用装箱问题优化算法对不同的路由规则组与后台负载均衡服务器之间的对应转发关系进行计算调整，并根据计算结果对相应的路由规则进行改写与重新下发。
本发明进一步的改进在于：
在SDN控制器端部署对应的路由聚合App，路由聚合App利用OpenFlow协议提供的API，不断读取控制器所连接的SDN交换机的流表占用情况，当SDN交换机流表空间占用超过事先设定的经验阈值时，由路由聚合App启动路由规则聚合过程。
所述步骤b)中，构建基数树的具体方法如下：
由获取到的交换机中流表项构建基数树，所述基数树为二叉树，其节点由匹配前缀与相应的下一跳网络地址两部分组成，由流表项构建基数树的过程为：将路由匹配前缀转换为二进制字符串，然后对该二进制字符串进行遍历，如果遇到某位是1，则将其作为二叉树的左节点插入；如果遇到某位是0，则将其作为二叉树的右节点插入，重复以上步骤直至二进制字符串遍历完成。
所述步骤b)中，路由规则聚合是通过对流表项构建成的基数树的遍历以及基数树的节点插入、节点删除以及节点合并操作实现的，具体四种级别的路由聚合算法包括以下内容：
(1)父子节点路由聚合方法：
遍历由流表项构建成的基数树，比较子节点与其父节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将子节点与父节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个子节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(2)兄弟节点路由聚合方法：
弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，首先根据父子节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第二次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其相邻节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(3)引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：
引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法和弟节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，它可以将两个并不直接相邻的节点进行聚合，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(4)不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：
不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法与引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法较为类似，唯一的区别在于引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法中要求聚合前两个不直接相邻节点之间的节点没有其他路由规则覆盖，而不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许这两个不直接相邻节点之间的节点被其他路由规则覆盖，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许聚合之前的两个非兄弟节点之间的节点被其他路由规则覆盖，为保证这些节点处的路由规则不被聚合生成的父节点路由规则所覆盖，需要单独为这些节点计算并生成新的路由规则。
所述步骤b-3)中，引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法引入了额外的路由规则空间。
所述步骤b-4)中，不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许聚合之前的两个非兄弟节点之间的节点被其他路由规则覆盖，为保证这些节点处的路由规则不被聚合生成的父节点路由规则所覆盖，需要单独为这些节点计算并生成新的路由规则。
在基于SDN/OpenFlow的负载均衡网络中，网络的管理者能够根据自己的需要，对路由规则的下一跳路由地址进行更改，将路由规则所对应的后端会话处理服务器进行实时调整。
根据所有节点的下一跳网络地址属于同一个网络应用和所有节点的匹配前缀不可聚合这两条约束条件，将聚合后的基数树中的所有节点划分为包含不同数量节点的若干个路由规则组。
所述步骤c)中，负载均衡的问题表述为：如何为聚合前的每一个路由规则组所对应的应用，在可选的后端负载均衡服务器范围内选定目标服务器，并相应改写该路由规则组中每一个节点的下一跳网络地址，使其指向选定的目标服务器，使得后缀改变后形成的新的路由规则组所需的节点总数最少，且保证各负载均衡服务器的负载尽量均匀且利用率最高；通过将后端负载均衡服务器看做箱子，将后端负载均衡服务器的CPU利用率、带宽利用率、平均负载看做箱子的容积限制，将每一个路由规则组看作尺寸不同的物品，每个物品的尺寸由该路由规则组所包含的节点数表示，则将路由规则组与后端负载均衡服务器之间的对应转发优化问题转化为装箱问题。
对每一个路由规则组中所包含的路由规则数量及每一个路由规则组中所包含的路由规则所转发的网络总流量进行统计，然后采用降序最佳适应算法求解该装箱问题，根据求解结果对于每一个路由规则组中各个节点的下一跳网络地址进行统一调整，从而满足负载均衡的资源利用率与负载均衡度的要求。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过引入基于装箱优化的路由聚合方法，可以对满足约束条件的路由规则组的下一跳路由地址进行批量调整，从而解决了单纯应用四种传统路由聚合方法所可能存在的大量路由规则由于下一跳地址不同而无法聚合的现象，提升了路由聚合的效果，有效减小路由规则对交换机流表空间的占用。
2、通过引入基于装箱优化的路由聚合方法，将负载均衡所要满足的均衡度指标纳入优化范围，在路由聚合程度与负载均衡均衡度之间取得一个良好的平衡，避免了潜在的均衡度问题。
【附图说明】
图1是本发明的总体流程示意图；
图2是本发明中由路由表构建基数树的示意图；
图3是本发明中四种级别的路由聚合算法示意图；其中，a为父子节点路由聚合方法，b为兄弟节点路由聚合方法，c为引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法，d为不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法；
图4是本发明中划分路由规则组的示意图；
图5是本发明中装箱优化问题求解结果的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明包括三个主要步骤，分别为：(a)实时监测SDN交换机流表占用情况，当SDN交换机流表空间占用超过事先设定的阈值时，启动路由规则聚合；(b)将SDN交换机中的路由规则构建为基数树，然后根据控制器当前计算资源情况与要达成的路由聚合效果的不同，采用父子节点路由聚合方法到不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法四种级别的路由聚合算法，对路由规则进行聚合；(c)将聚合后的路由规则，依照其前缀和后缀，划分成不同的路由规则组，为满足负载均衡的流量均衡、后端服务器资源占用均衡等要求，采用装箱问题优化算法对不同的路由规则组与后台负载均衡服务器之间的对应转发关系进行计算调整，并根据计算结果对相应的路由规则进行改写与重新下发。
如图2所示，由流表项构建基数树的过程为：将路由匹配前缀转换为二进制字符串，然后对该二进制字符串进行遍历，如果遇到某位是1，则将其作为二叉树的左节点插入，如果遇到某位是0，则将其作为二叉树的右节点插入，重复以上步骤直至二进制字符串遍历完成。
以IP地址形式的路由匹配前缀为例，如某条路由规则匹配15.0.0.0/24的IP段，则首先将匹配IP地址由十进制形式转换为二进制形式，该例中转换后的二进制形式匹配前缀为1111，然后根据前述构建规则可知，该例中路由规则对应节点为图2中下方最左侧节点。
如图3所示，本发明包括父子节点路由聚合方法到不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法四种级别的路由聚合算法，从父子节点路由聚合方法到不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法，所需要的基数树遍历次数依次增加，执行一次路由聚合所消耗的资源依次增大，而路由聚合的效果也依次变好，结合图3对四种聚合方法实施例叙述如下：
(1)父子节点路由聚合方法：遍历由流表项构建成的基数树，比较子节点与其父节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将子节点与父节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个子节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址。如图3中所示，子节点与其父节点的下一跳路由均为A，如果父节点的匹配前缀为101/3，子节点的匹配前缀为1011/4，则可以聚合生成一个匹配前缀为101/3的新节点。
(2)兄弟节点路由聚合方法：弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，首先根据父子节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第二次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其相邻节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址。
如图3中所示，两个相邻节点的下一跳路由均为A，如果左节点的匹配前缀为1010/4，右节点的匹配前缀为1011/4，则可以聚合生成一个匹配前缀为101/3的新节点。
(3)引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法和弟节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，它可以将两个并不直接相邻的节点进行聚合，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址。
如图3中两个不相邻节点的下一跳路由均为A，如果左节点的匹配前缀为10011/5，右侧节点的匹配前缀为10000/5，则可以聚合生成一个匹配前缀为100/3的新节点。引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法要求聚合之前的两个不直接相邻节点之间的节点没有其他路由规则覆盖，如图3中引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法左侧两个A节点之间的两个节点所示，但聚合之后该处的路由规则被A所覆盖，如引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法右侧两个节点所示，因此引入了额外的路由规则空间。
(4)不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法与引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法较为类似，唯一的区别在于引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法中要求聚合前两个不直接相邻节点之间的节点没有其他路由规则覆盖，而不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许这两个不直接相邻节点之间的节点被其他路由规则覆盖，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址。
不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许聚合之前的两个非兄弟节点之间的节点被其他路由规则覆盖，为保证这些节点处的路由规则不被聚合生成的父节点路由规则所覆盖，需要单独为这些节点计算并生成新的路由规则。如图3不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法左侧的B节点即代表该节点被其它路由规则覆盖，为保证B节点的路由规则不被聚合生成的A节点路由规则所覆盖，需要单独为B节点计算并生成一条新的路由规则
如图4所示，由路由表构建的基数树中有若干个节点，根据以下两条规则将这若干个节点划分为若干个路由规则组：同一个路由规则组中所有节点的下一跳网络地址属于同一应用；同一个路由规则组中所有节点的匹配前缀不可聚合。
如图4所示，划分得到的若干个路由规则组用Se1，Se2…来表示。
路由规则组划分完毕后，对每一个路由规则组中所包含的路由规则数量及每一个路由规则组中所包含的路由规则所转发的网络总流量进行统计，然后采用降序最佳适应算法求解该装箱问题，根据求解结果对于每一个路由规则组中各个节点的下一跳网络地址进行统一调整，从而满足负载均衡的资源利用率与负载均衡度的要求。
如图5所示，为满足负载均衡的流量均衡、后端服务器资源占用均衡等要求，采用装箱问题优化算法对不同的路由规则组与后台负载均衡服务器之间的对应转发关系进行计算调整，并根据计算结果对相应的路由规则进行改写与重新下发。
图5所示为聚合前后路由规则组与后端负载均衡服务器对应转发关系变化的示意图，左侧为优化前的路由规则组，Se1所包含的4个节点被分配至第1台服务器，Se2所包含的4个节点被分配至第2台服务器，Se3所包含的3个节点被分配至第3台服务器，Se4所包含的4个节点被分配至第4台服务器；右侧为优化后的路由规则组，Se1与Se2所包含的8个节点被分配至第1台服务器，Se3与Se4所包含的7个节点被分配至第2台服务器，服务器占用由4台降低为2台，且服务器利用率提高将近一倍。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)实时监测SDN交换机流表占用情况，当SDN交换机流表空间占用超过事先设定的阈值时，启动路由规则聚合；
b)将SDN交换机中的路由规则构建为基数树，然后根据控制器当前计算资源情况与要达成的路由聚合效果的不同，采用四种级别的路由聚合算法，对路由规则进行聚合；
c)将聚合后的路由规则，依照其前缀和后缀，划分成不同的路由规则组，为满足负载均衡的流量均衡、后端服务器资源占用均衡的要求，采用装箱问题优化算法对不同的路由规则组与后台负载均衡服务器之间的对应转发关系进行计算调整，并根据计算结果对相应的路由规则进行改写与重新下发；
所述装箱问题通过将后端负载均衡服务器看做箱子，将后端负载均衡服务器的CPU利用率、带宽利用率、平均负载看做箱子的容积限制，将每一个路由规则组看作尺寸不同的物品，每个物品的尺寸由该路由规则组所包含的节点数表示，则将路由规则组与后端负载均衡服务器之间的对应转发优化问题转化为装箱问题。
2.根据权利要求1所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，在SDN控制器端部署对应的路由聚合App，路由聚合App利用OpenFlow协议提供的API，不断读取控制器所连接的SDN交换机的流表占用情况，当SDN交换机流表空间占用超过事先设定的经验阈值时，由路由聚合App启动路由规则聚合过程。
3.根据权利要求1所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，所述步骤b)中，构建基数树的具体方法如下：
由获取到的交换机中流表项构建基数树，所述基数树为二叉树，其节点由匹配前缀与相应的下一跳网络地址两部分组成，由流表项构建基数树的过程为：将路由匹配前缀转换为二进制字符串，然后对该二进制字符串进行遍历，如果遇到某位是1，则将其作为二叉树的左节点插入；如果遇到某位是0，则将其作为二叉树的右节点插入，重复以上步骤直至二进制字符串遍历完成。
4.根据权利要求1或3所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，所述步骤b)中，路由规则聚合是通过对流表项构建成的基数树的遍历以及基数树的节点插入、节点删除以及节点合并操作实现的，具体四种级别的路由聚合算法包括以下内容：
(1)父子节点路由聚合方法：
遍历由流表项构建成的基数树，比较子节点与其父节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将子节点与父节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个子节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(2)兄弟节点路由聚合方法：
弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，首先根据父子节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第二次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其相邻节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(3)引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：
引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法在父子节点路由聚合方法和弟节点路由聚合方法的基础上进行进一步的路由聚合，它可以将两个并不直接相邻的节点进行聚合，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；
(4)不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法：
不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法与引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法较为类似，唯一的区别在于引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法中要求聚合前两个不直接相邻节点之间的节点没有其他路由规则覆盖，而不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许这两个不直接相邻节点之间的节点被其他路由规则覆盖，首先根据父子节点路由聚合方法和兄弟节点路由聚合方法进行路由聚合，然后对聚合后的基数树进行第三次遍历，遍历过程中依次比较某个节点与其位于基数树同一深度上的非兄弟节点的下一跳网络地址，若两个节点的下一跳网络地址相同，则将这两个子节点删除，并重新生成一个新的父节点插入基数树，该父节点的匹配前缀为前述两个兄弟节点的最长公共匹配前缀，该父节点的下一跳网络地址为前述两个子节点的下一跳网络地址；不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许聚合之前的两个非兄弟节点之间的节点被其他路由规则覆盖，为保证这些节点处的路由规则不被聚合生成的父节点路由规则所覆盖，需要单独为这些节点计算并生成新的路由规则。
5.根据权利要求4所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，所述步骤(3)中，引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法引入了额外的路由规则空间。
6.根据权利要求4所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，所述步骤(4)中，不引入额外路由空间的非兄弟节点路由聚合方法允许聚合之前的两个非兄弟节点之间的节点被其他路由规则覆盖，为保证这些节点处的路由规则不被聚合生成的父节点路由规则所覆盖，需要单独为这些节点计算并生成新的路由规则。
7.根据权利要求1所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，在基于SDN/OpenFlow的负载均衡网络中，网络的管理者能够根据自己的需要，对路由规则的下一跳路由地址进行更改，将路由规则所对应的后端会话处理服务器进行实时调整。
8.根据权利要求1所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，根据所有节点的下一跳网络地址属于同一个网络应用和所有节点的匹配前缀不可聚合这两条约束条件，将聚合后的基数树中的所有节点划分为包含不同数量节点的若干个路由规则组。
9.根据权利要求8所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，所述步骤c)中，负载均衡的问题表述为：如何为聚合前的每一个路由规则组所对应的应用，在可选的后端负载均衡服务器范围内选定目标服务器，并相应改写该路由规则组中每一个节点的下一跳网络地址，使其指向选定的目标服务器，使得后缀改变后形成的新的路由规则组所需的节点总数最少，且保证各负载均衡服务器的负载尽量均匀且利用率最高。
10.根据权利要求9所述的基于装箱优化的负载均衡软件定义网络路由聚合方法，其特征在于，对每一个路由规则组中所包含的路由规则数量及每一个路由规则组中所包含的路由规则所转发的网络总流量进行统计，然后采用降序最佳适应算法求解该装箱问题，根据求解结果对于每一个路由规则组中各个节点的下一跳网络地址进行统一调整，从而满足负载均衡的资源利用率与负载均衡度的要求。
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