CN107809393A - 一种基于sdn网络的链路负载均衡算法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于SDN网络的链路负载均衡算法及装置，包括以下步骤：控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层；控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；控制器返回可用宽带最大链路。本发明当控制器检测到网络中有节点处于阻塞状态，控制器选择一条或者多条合适的数据流在阻塞节点进行重路由，同一个数据流选择不同的路径传输同时降低发送速率。

Description

一种基于SDN网络的链路负载均衡算法及装置
技术领域
本发明涉及网络应用技术领域，特别是涉及一种基于SDN网络的链路负载均衡算法及装置。
背景技术
传统的数据中心主要处理南北向纵贯式的网络流量。通过选择ECMP算法(ECMP算法，Equal-CostMultipathRouting，传统路由器流量算法，即最大限度地使用最短路径，各条最短路径之间均分流量。)作为数据流选通道。传统的ECMP算法如下：最大限度地使用最短路径，各条最短路径之间均分流量。如图1所示，节点3到节点8之间的最短路有两条，分别是3，4，8；和3，10，8；那么，3到8之间的流量就均分1/2到相应的子链路上面去。即，均分总流量到各条最短路上。传统的ECMP算法不能有效的避免网络阻塞。ECMP算法只按照既定的算法算出最短路径，然后均分流量，随着云数据中心的落地，数据中心的网络流量逐渐转向东西向；因此传统的数据中心架构和算法处理这些流量出现了链路阻塞等问题。如果最短路径阻塞，将无法重新规划路径，这会导致网络阻塞。
发明内容
本发明实施例中提供了一种基于SDN网络的链路负载均衡算法及装置，解决现有技术中最短路径阻塞情形下无法重新规划路径的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
本发明第一发明提供了一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，包括以下步骤：
控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层；
控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
控制器返回可用宽带最大链路。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层步骤之前，还包括，控制器构建路由，利用LLDP协议获取全局拓扑信息。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层，包括，控制器判断数据流源地址和目的地址是否属于同一汇聚层区块，如果是，则判定数据流无需经过核心层直接到达目的地址；否则，数据流需要经过核心层到达目的地址。
进一步地，所述控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路，包括，控制器采用二叉树遍历算法，获取数据流从源地址到达均衡数据层的全路链路选择。
进一步地，所述控制器返回可用宽带最大链路，具体包括：控制器检测到网络节点处于阻塞状态，控制器选择一条或多条数据流在堵塞节点进行重路由，同一个数据流选择不同的路径传输。
本发明第二方面提供了一种基于SDN网络的链路负载均衡装置，包括，
地址解析模块，根据数据流的源地址确定数据流到达的均衡数据层；
链路获取模块，利用二叉树遍历算法获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
负载均衡模块，控制器检索到网络节点处于堵塞状态重新进行链路选择。
结合第二方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，还包括，拓扑获取模块，利用LLDP协议获取构建路由的全局拓扑信息并获取任意两个网络节点之间的最短路径。
本发明第二方面的所述基于SDN网络的链路负载均衡装置能够实现第一方面及第一方面的各实现方式中的方法，并取得相同的效果。
由以上技术方案可见，本发明当控制器检测到网络中有节点处于阻塞状态，控制器选择一条或者多条合适的数据流在阻塞节点进行重路由，同一个数据流选择不同的路径传输同时降低发送速率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是ECMP算法示意图；
图2是本发明SDN网络数据中心架构图；
图3是本发明链路负载均衡算法流程图；
图4是本发明链路负载均衡装置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
SDN是一种新型的基于软件的网络架构及技术，SDN:软件定义网络；是Emulex网络一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。其核心在于控制平面与数据平面相分离、灵活的编程接口开放。对比传统网络，SDN技术通过集中控制器取代了原来的路由协议自协商方式，极大地提升了网络的管控效率和开放程度。云计算背景下密集型数据中心中，SDN技术可以提供大规模、高拓展性、灵活资源调度和高带宽等网络需求，表现出了天然适用于新型数据中心网络的特性，因此SDN的首要应用场景是数据中心网络。随着云数据中心的落地，数据中心的网络流量逐渐转向东西向；因此传统的数据中心架构和算法处理这些流量出现了链路阻塞等问题；由于基于SDN的数据中心内部，服务器东西方向的通信具有以下的特点：从源地址到汇聚层或者核心层有多条链路，而汇聚层或到核心层到目的地址的链路是唯一的，因此均衡部分是在源地址到汇聚层或核心层这一段。
如图2所示，从上往下数第一行核心层，第二行、第三行汇聚层，第四行源地址和目的地址。考虑到在SDN的网络中心内部，服务器东西向的通信有从源地址到汇聚层或者核心层有多条链路的特点，而汇聚层或到核心层到目的地址的链路是唯一的，因此均衡部分是在源地址到汇聚层或核心层这一段。
如图3所示，一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，包括以下步骤：
S1、控制器构建路由，利用LLDP协议获取全局拓扑信息；
S2、控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层；
S3、控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
S4、控制器返回可用宽带最大链路。
步骤S2中，控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层，包括，控制器判断数据流源地址和目的地址是否属于同一汇聚层区块，如果是，则判定数据流无需经过核心层直接到达目的地址；否则，数据流需要经过核心层到达目的地址。每一块汇聚层的区块(4个汇聚层的交换机为一块)可链接4个源/目的地址，如果源目的地址在同一汇聚层区块，则流量无需经过核心层。反之则需经过核心层。
步骤S3中，控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路，包括，控制器采用二叉树遍历算法，获取数据流从源地址到达均衡数据层的全路链路选择。
步骤S4中，控制器返回可用宽带最大链路，具体包括：控制器检测到网络节点处于阻塞状态，控制器选择一条或多条数据流在堵塞节点进行重路由，同一个数据流选择不同的路径传输。
如图4所示，一种基于SDN网络的链路负载均衡装置，包括，
拓扑获取模块11，利用LLDP协议获取构建路由的全局拓扑信息并获取任意两个网络节点之间的最短路径；
地址解析模块12，根据数据流的源地址确定数据流到达的均衡数据层；
链路获取模块13，利用二叉树遍历算法获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
负载均衡模块14，控制器检索到网络节点处于堵塞状态重新进行链路选择。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，其特征是，包括以下步骤：
控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层；
控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
控制器返回可用宽带最大链路。
2.如权利要求1所述的一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，其特征是，所述控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层步骤之前，还包括，控制器构建路由，利用LLDP协议获取全局拓扑信息。
3.如权利要求1所述的一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，其特征是，所述控制器根据数据流源地址确定数据流到达的均衡数据层，包括，控制器判断数据流源地址和目的地址是否属于同一汇聚层区块，如果是，则判定数据流无需经过核心层直接到达目的地址；否则，数据流需要经过核心层到达目的地址。
4.如权利要求3所述的一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，其特征是，所述控制器获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路，包括，控制器采用二叉树遍历算法，获取数据流从源地址到达均衡数据层的全路链路选择。
5.如权利要求3所述的一种基于SDN网络的链路负载均衡算法，其特征是，所述控制器返回可用宽带最大链路，具体包括：控制器检测到网络节点处于阻塞状态，控制器选择一条或多条数据流在堵塞节点进行重路由，同一个数据流选择不同的路径传输。
6.一种基于SDN网络的链路负载均衡装置，其特征是，包括，
地址解析模块，根据数据流的源地址确定数据流到达的均衡数据层；
链路获取模块，利用二叉树遍历算法获取数据流从源地址到均衡数据层的全部数据链路；
负载均衡模块，控制器检索到网络节点处于堵塞状态重新进行链路选择。
7.如权利要求6所述的一种基于SDN网络的链路负载均衡装置，其特征是，还包括，拓扑获取模块，利用LLDP协议获取构建路由的全局拓扑信息并获取任意两个网络节点之间的最短路径。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098789A (zh) * 2021-03-26 2021-07-09 南京邮电大学 一种基于sdn的数据中心网络多路径动态负载均衡方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101052003A (zh) * 2007-03-31 2007-10-10 华为技术有限公司 基站控制器系统及装置、无线接入网和数据传输方法
CN102055663A (zh) * 2009-11-10 2011-05-11 武汉大学 一种在覆盖网络中实现负载均衡的QoS路由分配方法
US20150156106A1 (en) * 2013-07-24 2015-06-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Metric biasing for bandwidth aware tie breaking
CN104767694A (zh) * 2015-04-08 2015-07-08 大连理工大学 一种面向Fat-Tree数据中心网络架构的数据流转发方法
US20150312153A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Dell Products L.P. Systems and methods for load-balancing in a data center
CN105119840A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 华东师范大学 基于sdn使用胖树拓扑结构的数据中心网络负载均衡方法
CN105610709A (zh) * 2016-02-03 2016-05-25 西安电子科技大学 基于sdn的大流负载均衡系统与方法
CN106411770A (zh) * 2016-09-08 2017-02-15 重庆邮电大学 一种基于sdn架构的数据中心网络节能路由算法
CN107370676A (zh) * 2017-08-03 2017-11-21 中山大学 一种融合QoS及负载均衡需求的路由选择方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101052003A (zh) * 2007-03-31 2007-10-10 华为技术有限公司 基站控制器系统及装置、无线接入网和数据传输方法
CN102055663A (zh) * 2009-11-10 2011-05-11 武汉大学 一种在覆盖网络中实现负载均衡的QoS路由分配方法
US20150156106A1 (en) * 2013-07-24 2015-06-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Metric biasing for bandwidth aware tie breaking
US20150312153A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Dell Products L.P. Systems and methods for load-balancing in a data center
CN104767694A (zh) * 2015-04-08 2015-07-08 大连理工大学 一种面向Fat-Tree数据中心网络架构的数据流转发方法
CN105119840A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 华东师范大学 基于sdn使用胖树拓扑结构的数据中心网络负载均衡方法
CN105610709A (zh) * 2016-02-03 2016-05-25 西安电子科技大学 基于sdn的大流负载均衡系统与方法
CN106411770A (zh) * 2016-09-08 2017-02-15 重庆邮电大学 一种基于sdn架构的数据中心网络节能路由算法
CN107370676A (zh) * 2017-08-03 2017-11-21 中山大学 一种融合QoS及负载均衡需求的路由选择方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098789A (zh) * 2021-03-26 2021-07-09 南京邮电大学 一种基于sdn的数据中心网络多路径动态负载均衡方法
CN113098789B (zh) * 2021-03-26 2023-05-02 南京邮电大学 一种基于sdn的数据中心网络多路径动态负载均衡方法

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