CN109257091B - 全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法，该装置包括多域控制器和单域控制器；单域控制器包括卫星网络控制器和地面网络控制器；卫星网络控制器，用于管控一卫星接入网，处理卫星网络域内业务并上报跨域业务；地面网络控制器，用于管控多个地面核心网网元，处理地面域内业务并上报跨域业务；多域控制器，用于管控多个单域控制器，接收上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理跨域业务。该方法包括单域控制器处理域内业务、多域控制器处理跨域业务等步骤。本发明有效地利用地面网络、卫星网络和服务器节点的各种异构资源，实现异构资源跨层优化，降低总阻塞率，提高星地协同网络中的业务响应效率。

Description

全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法。

背景技术

随着5G技术的快速发展，全球通信技术拥有了更高的传输速度，但与此同时，全球通信对于覆盖广度的要求也越来越高。卫星网络可对全球进行信号覆盖且受地理坏境的影响较小，5G技术与卫星通信的结合也逐渐成为了通信技术发展的重点之一。

空间网络主要分为空域网络与地域网络，地域网络由传统地面网络构成，空域网络主要由卫星网络构成。卫星网络由同步轨道卫星(GEO)、中轨道卫星(MEO)和低轨道卫星(LEO)组成，卫星之间通过星间光通信进行互联。空间网络相比于传统地面网络拥有着高速率、低损耗、范围广等优点，但同时也面临着网络拓扑结构高动态变化、网络配置不灵活、各种异构网络紧密结合等问题。如何妥善处理这些问题也成为了空间网络组网技术所必须解决的难题。

软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是一种广泛应用的网络架构，通过OpenFlow协议将各个网元的操作系统抽象成一个网络操作系统平台，通过软件的形式完成网络中的控制功能，各个网元只需要执行转发、储存等简单的硬件功能，并向控制平台提供统一的管理接口。

现有技术中，公开号为CN105743717A的发明专利申请，提出了一种基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统及通信方法，将现有卫星网络分为三个抽象层面，数据平面(SDN交换机)、控制平面(SDN控制器)、应用平面(SDN应用程序)，数据层由多个轨道面上的多颗低轨道卫星LEO上部署SDN交换机组成，利用LEO之间的无线通信链路进行组网；控制层由地球同步轨道卫星GEO和地面数据中心上的超级控制器构成；应用层由地球同步轨道卫星GEO和地面数据中心中的超级控制器上运行的应用程序构成。其通过在LEO(低轨道卫星)、GEO(地球同步轨道卫星)、STA(地球地面站)上部署控制器或者交换机来实现卫星网络的全球覆盖和地面站对于整个网络的全局控制。然而，在该发明所提出的星地协同网络中，控制层与应用层、数据层结构交叉混叠，使得各个层次资源混叠，普通的资源分配方法难以兼顾全局资源并且控制时延也较大，这会导致资源利用率过低并且存在大量业务阻塞。

发明内容

本发明提出全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：

本发明提供一种全局负载均衡星地协同网络组网装置，与卫星接入网、地面核心网网元通信连接，包括多域控制器和单域控制器；

单域控制器包括卫星网络控制器和地面网络控制器；

一卫星网络控制器，用于管控一卫星接入网，处理卫星接入网的域内业务并向多域控制器上报跨域业务到来；

一地面网络控制器，用于管控多个地面核心网网元，并处理地面网络的域内业务并向多域控制器上报跨域业务到来；

多域控制器，用于统一管控多个所述单域控制器，接收由所述单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理所述跨域业务。

优选地，卫星网络控制器，用于根据卫星接入网的域内拓扑资源查询卫星上报的业务是否为域内业务，是则为该域内业务计算域内路径，下发更新流表到对应的底层网元建立链路；否则向所述多域控制器上报跨域业务。

优选地，该装置还与服务器网络通信连接；

多域控制器，用于在接收到单域控制器上报的跨域业务后，从单域控制器获取域内网络资源信息、从服务器网络获取应用资源信息，通过全局负载均衡策略为跨域业务选取最优的目标服务器节点，计算目标服务器节点对应的最优跨域路径，并将该选取结果下发到所述单域控制器。

优选地，地面网络控制器，用于根据选取结果下发流表并改变光收发机状态，卫星网络控制器，用于根据选取结果调整卫星状态参数，建立跨域业务所需的最优通路。

优选地，全局负载均衡策略，包括：

根据获取到的应用资源信息和所述网络资源信息，选择资源利用率最低的K个服务器作为候选目标服务器节点；

按照下式计算全局优化因子θ：

W_l表示当前地面链路中的带宽，H_p表示所选路径中的地面路径跳数；W_se表示候选路径所用星地链路的带宽，W_s表示卫星中继链路的带宽，N_p表示中继卫星个数，T_s表示当前中继卫星的时间窗口，μ为CPU资源与内存资源的权重，η为计算跨域业务时服务器应用资源与网络资源间的权重，λ为网络资源中地面链路资源与卫星链路资源间的权重，r_a1，r_a2，...，r_ak表示k个候选目标服务器节点的应用资源；r_b1，r_b2，...，r_bk表示与所述k个候选目标服务器节点对应的k条候选路径的带宽资源，r_c1，r_c2，...，r_ck表示所述k条候选路径的时间资源，r_ac表示所述k个候选目标服务器节点中第n个候选目标服务器节点的应用资源，n＝1,2,3,···k，r_bc表示所述第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的带宽资源，r_cc表示所述第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的时间资源；R_c、R_m分别表示所述第n个候选目标服务器节点的CPU计算资源利用率与内存资源利用率；

在候选目标服务器节点中，选择全局优化因子θ最小的服务器节点作为所跨域业务的目标服务器节点。

本发明还提供一种全局负载均衡星地协同网络组网方法，基于上述全局负载均衡星地协同网络组网装置实施，包括步骤：

单域控制器自行处理域内业务，并向多域控制器上报跨域业务；

多域控制器统一管控多个单域控制器，接收由单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理跨域业务。

优选地，单域控制器自行处理域内业务、并向所述多域控制器上报跨域业务，包括：

卫星网络控制器根据卫星接入网的域内拓扑资源查询卫星上报的业务是否为域内业务，是则为该域内业务计算域内路径，下发更新流表到对应的底层网元建立链路；否则向多域控制器上报跨域业务。

优选地，多域控制器接收由单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理跨域业务，包括：

多域控制器在接收到所述单域控制器上报的跨域业务后，从单域控制器获取域内网络资源信息、从服务器网络获取应用资源信息，通过全局负载均衡策略为跨域业务选取最优的目标服务器节点，计算目标服务器节点对应的最优跨域路径，并将该选取结果下发到所述单域控制器。

优选地，步骤通过全局负载均衡策略处理跨域业务，之后还包括：

地面网络控制器根据选取结果下发流表并改变光收发机状态，卫星网络控制器根据选取结果调整卫星状态参数，建立跨域业务所需的最优通路。

优选地，通过全局负载均衡策略处理跨域业务，具体包括：

根据获取到的应用资源信息和网络资源信息，选择资源利用率最低的K个服务器作为候选目标服务器节点；

计算全局优化因子θ；

在所述候选目标服务器节点中，选择全局优化因子θ最小的服务器节点作为所述跨域业务的目标服务器节点。

本发明公开的技术效果为：

本发明提出的全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法，包括多域控制器和单域控制器，单域控制器包括卫星网络控制器和地面网络控制器；卫星网络控制器，处理其所管控的卫星接入网的域内业务，地面网络控制器，处理地面网络的域内业务，而多域控制器，则统一管理单域控制器，通过全局负载均衡策略处理跨域业务，如此，将空域网络与地域网络分别划分为多个单域，每个域设置一个单域控制器，将待处理业务按照是否属于域内业务进行划分，单域控制器处理域内业务，而多域控制器负责全网资源调配，当出现跨域业务时，采用合理的全局负载均衡策略计算出最优的路径，可实现对跨域业务高效响应，如此，对不同的业务类型采用不同的响应策略，使星地协同空间网络的管理逻辑更加清晰有序，充分并且高效地利用了网络层和应用层的跨层资源，降低了总阻塞率，提高了端到端的服务响应速度；

进一步地，本发明还提供了用于处理跨域业务的全局负载均衡策略，跨域业务的处理需要先收集服务器应用资源以及链路资源信息，选择应用资源占用率最小的k个候选服务节点并为其计算路径。根据所选择的权重为每个候选节点及候选路径计算全局优化因子θ，选择θ最小的候选节点为目标节点，为其计算路由并分配资源，最后将结果下发到低层控制器完成建路，实现异构资源跨层优化，降低总阻塞率，提高星地协同网络中的业务响应速度。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为包括本发明全局负载均衡星地协同网络组网装置一个实施例在内的整体星地协同网络结构示意图；

图2为包括本发明全局负载均衡星地协同网络组网装置一个实施例的星地协同网络的通信协议示意图；

图3为本发明的全局负载均衡星地协同网络组网方法的一个实施例的示意图；

图4为本发明一个实施例中跨域业务处理的流程示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

将SDN技术应用到空间网络组网架构能大大提高网络的灵活性、可编程性与可拓展性。通过这一技术，网络管理者可以忽略底层网络设备的差异，集中在网络操作系统平台上利用软件来控制网络拓扑、资源分配等。

在使用单层SDN控制器或者单一SDN控制器的确能更好地对网络进行集中化管理，然而空间网络包括了地面网络与卫星网络，网络覆盖面积大，通信量大。将SDN技术应用到星地协同空间网络后，单一SDN控制器的负荷会很大，同时由于距离的原因，集中化管理会产生较大的时延，导致管理效率较低。

并且，在星地协同网络中，卫星网络、地面光网络、星地链路的网络资源与数据中心应用资源混叠，当业务到来时，控制中心需要综合考虑上述异构资源为业务选择合适的路径。将这样的多层级资源互联并控制协作是十分困难的，如果不能高效解决这一问题，将会导致大量业务阻塞。

由此，本发明提供了一种基于软件定义网络的星地协同网络组网架构，已解决上述问题。本发明利用卫星网络控制器、地面网络控制器与多域控制器构成多层次的控制平面。卫星网络控制器、地面网络控制器管理所属域的网络拓扑和链路状况，为域内业务传输计算路径；多域控制器负责全网资源调配，当出现跨域业务时，从低层控制器获取拓扑资源完成跨域业务的路径计算。针对异构资源互联协作问题，本发明在跨域业务处理中引入了全局负载均衡机制。这一机制在进行跨域业务路径选择时，将各层次资源以参数的形式进行计算，得出最优路径，有效利用了网络层和应用层的跨层资源，降低总阻塞率。

实施例一

本发明实施例一提供一种全局负载均衡星地协同网络组网装置，该组网装置与卫星接入网、地面核心网网元通信连接，参见图1所示，包括多域控制器100和单域控制器。

单域控制器包括卫星网络控制器101和地面网络控制器102。

一卫星网络控制器101，用于管控一卫星接入网，处理卫星接入网的域内业务并向多域控制器100上报跨域业务到来；一地面网络控制器102，用于管控多个地面核心网网元1021，并处理地面网络的域内业务并向多域控制器100上报跨域业务到来。

多域控制器100，用于统一管控多个单域控制器，接收由单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理跨域业务。

卫星网络根据位置划分为多个接入网，通过卫星基站1011接入到核心网，每一个卫星接入网由一个卫星网络控制器101管理，作为一个单域。卫星网络控制器101具有单域控制功能，能收集到卫星网络的拓扑信息，可以对域内卫星状态进行调整以及进行卫星轨道计算。地面核心网网元1021主要为交换机，通过光纤相互连接，由地面网络控制器102进行集中管理。地面网络控制器102能通过南向协议以及协议代理，从底层网元中获取信息，实现单域拓扑管理、域内路径计算、域内资源调度等功能。地面网络控制器102与卫星网络控制器101作为低层控制器由一个多域控制器统一控制，多域控制器负责全网资源的调配，建立全网拓扑，为跨域业务计算路径，同时负责统一异构网络设备接口，实现异构设备跨域互联。

当域内业务到来时，单域控制器根据单域拓扑资源计算域内链路，通过流表下发的方式控制网元，实现路径建路以及业务处理。当跨域业务到来时，单域控制器无法为跨域业务计算路径，向多域控制器上报业务到来。多域控制器从低层的单域控制器中获取各域拓扑资源，进行跨域业务路径运算，同样地通过流表下发的形式下发到相关的单域控制器，再由低层的单域控制器将流表下发到域内网元，完成建路。

本发明实施例的星地协同网络控制架构从应用层、控制层角度划分，其整体结构参见图2所示。

本发明实施例提出了一种基于软件定义网络的星地协同网络组网架构，利用软件定义网络技术将网络数据抽象提供给控制平面进行统一资源调度，将空间网络的控制平面与数据平面分离开，简化了网络管理，使空间网络管理更加灵活、高效。

实施例二

在本发明实施例二提供了全局负载均衡星地协同网络组网方法。该方法的实施基于实施例一所述的组网装置而实现。

该方法包括步骤：

单域控制器自行处理域内业务，并向所述多域控制器上报跨域业务；

多域控制器统一管控多个单域控制器，接收由单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理跨域业务。

该方法综合考虑各异构网络中的网络资源以及骨干网中服务器的应用资源，使星地协同网络中的跨域业务处理更为高效。

实施例三

在本发明实施例三提供了全局负载均衡星地协同网络组网方法的一个优选实施方案。

参见图3所示，本发明实施例的组网方法包括步骤：

①应急通信业务从A点到来。

②A位置对应通信卫星LEO1接收到业务，查询流表。查询得与业务匹配的流表项则根据关联指令集处理业务；未能得到与业务匹配的流表项，向卫星网络控制器101上报业务。

③卫星控制器根据域内拓扑资源查询接收到的业务是否为域内业务，是则为业务计算域内路径，下发更新流表到底层网元建立链路；否则向多域控制器100上报跨域业务。

④多域控制器接收到跨域业务的处理请求。首先向单域控制器收集网络信息，各单域控制器查询底层域内网络状态并将信息上报多域控制器；多域控制器获得网络状态后，通过全局负载均衡机制为业务选取得合适的目标节点B，计算最优跨域路径，最后将结果下发到地面网络控制器与卫星网络控制器。关于通过全局负载均衡策略计算并选择路径的详细过程将在之后的内容中进行详细阐述。

⑤地面网络控制器收到算路结果，根据结果下发流表并改变光收发机状态；卫星网络控制器根据结果调整卫星激光器角度等卫星状态，建立一条由A到B的通路。

在该实施例中，多域控制器处理跨域业务时，采用的全局负载均衡策略如下。

本发明在上述的跨域业务处理过程中引入了全局负载均衡策略。基于这一策略，在跨域业务到来时多域控制器从服务器网络以及低层控制器网络收集服务器应用资源以及链路网络资源信息，并根据资源利用情况选择业务需要的服务器节点。同时，多域控制器为该跨域业务定义全局优化因子θ，这一因子可用于衡量各候选服务器及其路径对跨域业务的优化程度。θ的计算需要综合考虑服务器应用资源和链路网络资源，其中表示应用资源的参数包括CPU使用率R_c和内存利用率R_m，这些参数可用于表示所选服务器的应用资源利用情况。而表示网络资源的参数分为地面网络参数和卫星网络参数两个部分，地面网络包含以下参数，当前地面链路中的带宽W_l和所选路径中的地面路径跳数H_p；卫星网络包含以下参数，候选路径所用星地链路的带宽W_se，卫星中继链路的带宽W_s，中继卫星个数N_p以及当前中继卫星的时间窗口T_s，这些参数可用于表示所选路径的网络资源利用情况。

综合考虑上述的各类参数，可得出选定服务器的应用资源函数表达式为(1)，其中μ是根据业务需求以及资源利用率得到的CPU资源与内存资源的权重。同样地，还可以得出网络资源中带宽资源的函数表达式(2)和时间资源函数表达式(3)。r_a1，r_a2，...，r_ak表示k个候选目标节点的应用资源；r_b1，r_b2，...，r_bk表示k条与候选节点对应的候选路径带宽资源，而r_c1，r_c2，...，r_ck表示这k条路径的时间资源。

r_ac(R_c,R_m,μ)=μ×R_c+(1-μ)×R_m (1)

由式(1)(2)(3)可得出全局优化因子θ的表达式为(4)：

其中η与λ是可根据业务需求及资源利用情况进行调整的各类资源间的权重。η为计算跨域业务时服务器应用资源与网络资源间的权重，λ为网络资源中地面链路资源与卫星链路资源间的权重。

全局负载均衡策略将为每一个服务器节点与路径组合计算出对应的全局优化因子，r_a1，r_a2，...，r_ak表示满足需求的k个候选目标服务器节点的应用资源，在为其中某一节点计算全局优化因子时，r_ac表示该所选节点的应用资源，R_c、R_m分别表示该服务器的CPU计算资源利用率与内存资源利用率，r_bc，r_cc分别表示所选路径的带宽资源与时间资源。即r_ac代表着k个候选目标服务器之中的一个，而这k个服务器都进行计算得出各自的优化因子。

根据从服务器网络收集得到的服务器应用资源信息，多域控制器首先寻找资源利用率最低的k个服务器作为候选目标节点。然后通过路径计算和θ的计算，在候选目标节点中选出全局优化因子θ最小的服务器节点B作为跨域业务提供服务的服务器节点并将最优路径下发到低层控制器进行建路。

优选地，作为一种可实施方式，跨域业务处理的整体流程如图4所示。

多域控制器等待跨域业务请求到达；

跨域业务到来后，验证该业务请求的合法性并进行业务分析；

从低层控制器(即卫星网络控制器和地面网络控制器)获取网络资源信息；在源节点到每个候选目标服务器节点的路径中选择具有最小网络参数的路径作为候选路径。其中网络参数包括上述的地面网络参数和卫星网络参数；

并且，从服务器网络获取应用资源信息，判断是否有足够的空闲应用资源，否，则发生阻塞，流程结束；是，则选择应用资源占用率最小的K个服务器作为候选目标服务器节点；并根据资源利用率，设定权重η与λ。

其中，权重η与λ的设置应满足η,λ∈[0,1]，其数值的设定可根据业务需求或者网络状况进行具体调整，如在服务器间应用资源相关度高且地面链路网络资源较为空闲的网络中，η可设定为0.8–1以保证计算全局优化因子时更多地考虑服务器的应用资源，λ可设定为0–0.5以保证在计算全局优化因子时更多地考虑卫星链路的网络资源。也可以将η与λ设定为动态权重，根据负载均衡程度的变化反馈而动态改变，此时，η为候选服务器中最高应用资源利用率与最低应用资源利用率的相关系数，λ为候选路径中最高网络资源利用率与最低网络资源利用率的相关系数，在每次业务处理过程中先进行相关系数计算以保证业务处理结果适应网络状态的动态变化。在跨域业务处理的权重设定阶段可根据实际需求选取对应的策略，本发明不一一列举。

之后，根据上述步骤的结果，对每一个候选目标服务器节点计算其对应的全局优化因子θ，并选取θ值最小的一个作为目标服务器节点；

根据目标服务器节点，计算路由并分配频谱资源，可以分配，则可根据建立的通道完成该跨域业务的处理，流程结束，无法分配，则发生阻塞。

在本发明实施例三中，引入了全局负载均衡策略，在处理跨域业务时有效利用了各种异构资源，更为有效地完成了跨域业务的处理。在跨域业务到来时，多域控制器将各层次资源以参数的形式进行计算，得出适合该业务的最优服务器节点与路径，有效地利用地面网络、卫星网络和服务器节点的各种异构资源。

综上，本发明提供的一种全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法，基于软件定义网络技术，将控制平面由多层网络控制器组成，单域控制器对所属的单个域进行集中式管理，完成域内业务的处理；多域控制器统一控制着多个低层控制器，完成全网资源调度和跨域业务的处理。其中多域控制器与单域控制器组成控制层对星地协同网络进行全局控制，具有拓扑管理、路径计算、资源调度等功能。控制层通过北向接口与网络应用连接实现业务收发；通过南向接口实现对底层网络的网络管理，同时还具有统一异构设备接口的功能，实现异构设备的互联互通；

相比于传统的星地网络组网架构，这一架构在通过多域控制器对全网进行集中式管理的同时，又能通过低层控制器完成简单的域内业务，解决了单一网络控制器可能导致控制时延过大、控制器负荷严重的问题，使网络管理和资源调度更加高效。

并且，基于该星地协同网络架构，本发明还提出了一种全局负载均衡策略来处理跨域业务。跨域业务的处理需要先收集服务器应用资源以及链路资源信息，选择应用资源占用率最小的k个候选服务节点并为其计算路径。根据所选择的权重为每个候选节点及候选路径计算全局优化因子θ，选择θ最小的候选节点为目标节点，为其计算路由并分配资源，最后将结果下发到低层控制器完成建路；

全局优化因子θ可用于衡量各候选服务器及其路径对跨域业务的优化程度。计算过程需要综合考虑服务器应用资源和链路网络资源，包括CPU使用率、内存利用率、当前地面链路中的带宽、所选路径中的地面路径跳数、候选路径所用星地链路的带宽、卫星中继链路的带宽、中继卫星个数以及当前中继卫星的时间窗口。通过资源利用率得出各类资源的权重最终计算出全局优化因子θ。

本发明提供的适用于资源跨层优化的全局负载均衡机制，高效利用了网络层和应用层的跨层资源，降低总阻塞率，提高数据中心端到端的服务响应。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.全局负载均衡星地协同网络组网装置，其特征在于，与卫星接入网、地面核心网网元通信连接，包括多域控制器和单域控制器；

所述单域控制器包括卫星网络控制器和地面网络控制器；

一所述卫星网络控制器，用于管控一卫星接入网，处理所述卫星接入网的域内业务并向所述多域控制器上报跨域业务到来；

一所述地面网络控制器，用于管控多个地面核心网网元，并处理地面网络的域内业务并向所述多域控制器上报跨域业务到来；

所述多域控制器，用于统一管控多个所述单域控制器，接收由所述单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理所述跨域业务；

其中，所述全局负载均衡策略，包括：

根据获取到的应用资源信息和网络资源信息，选择资源利用率最低的K个服务器作为候选目标服务器节点；

按照下式计算全局优化因子θ：

其中，

r_ac(R_c,R_m,μ)＝μ×R_e+(1-μ)×R_m

W_l表示当前地面链路中的带宽，H_p表示所选路径中的地面路径跳数；W_se表示候选路径所用星地链路的带宽，W_s表示卫星中继链路的带宽，N_p表示中继卫星个数，T_s表示当前中继卫星的时间窗口，μ为CPU资源与内存资源间的权重，η为计算跨域业务时服务器应用资源与网络资源间的权重，λ为网络资源中地面链路资源与卫星链路资源间的权重，r_a1，r_a2，...，r_ak表示k个候选目标服务器节点的应用资源，r_b1，r_b2，...，r_bk表示与所述k个候选目标服务器节点对应的k条候选路径的带宽资源，r_c1，r_c2，...，r_ck表示所述k条候选路径的时间资源，r_ac表示所述k个候选目标服务器节点中第n个候选目标服务器节点的应用资源，n＝1,2,3,···k，r_bc表示第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的带宽资源，r_cc表示第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的时间资源；R_c、R_m分别表示第n个候选目标服务器节点的CPU计算资源利用率与内存资源利用率；μ表示根据业务需求以及资源利用率得到的CPU资源与内存资源的权重；

在所述候选目标服务器节点中，选择全局优化因子θ最小的服务器节点作为所述跨域业务的目标服务器节点。

2.根据权利要求1所述的全局负载均衡星地协同网络组网装置，其特征在于：

所述卫星网络控制器，用于根据卫星接入网的域内拓扑资源查询卫星上报的业务是否为域内业务，是则为该域内业务计算域内路径，下发更新流表到对应的底层网元建立链路；否则向所述多域控制器上报跨域业务。

3.根据权利要求2所述的全局负载均衡星地协同网络组网装置，其特征在于，该装置还与服务器网络通信连接；

所述多域控制器，用于在接收到所述单域控制器上报的跨域业务后，从所述单域控制器获取域内网络资源信息、从所述服务器网络获取应用资源信息，通过所述全局负载均衡策略为所述跨域业务选取最优的目标服务器节点，计算所述目标服务器节点对应的最优跨域路径，并将该选取结果下发到所述单域控制器。

4.根据权利要求3所述的全局负载均衡星地协同网络组网装置，其特征在于：

所述地面网络控制器，用于根据所述选取结果下发流表并改变光收发机状态，所述卫星网络控制器，用于根据所述选取结果调整卫星状态参数，建立所述跨域业务所需的最优通路。

5.全局负载均衡星地协同网络组网方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的全局负载均衡星地协同网络组网装置实施，包括步骤：

所述单域控制器自行处理域内业务，并向所述多域控制器上报跨域业务；

所述多域控制器统一管控多个所述单域控制器，接收由所述单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理所述跨域业务；

其中，所述全局负载均衡策略，包括：

根据获取到的应用资源信息和网络资源信息，选择资源利用率最低的K个服务器作为候选目标服务器节点；

按照下式计算全局优化因子θ：

其中，

r_ac(R_c,R_m,μ)＝μ×R_e+(1-μ)×R_m

W_l表示当前地面链路中的带宽，H_p表示所选路径中的地面路径跳数；W_se表示候选路径所用星地链路的带宽，W_s表示卫星中继链路的带宽，N_p表示中继卫星个数，T_s表示当前中继卫星的时间窗口，μ为CPU资源与内存资源间的权重，η为计算跨域业务时服务器应用资源与网络资源间的权重，λ为网络资源中地面链路资源与卫星链路资源间的权重，r_a1，r_a2，...，r_ak表示k个候选目标服务器节点的应用资源，r_b1，r_b2，...，r_bk表示与所述k个候选目标服务器节点对应的k条候选路径的带宽资源，r_c1，r_c2，...，r_ck表示所述k条候选路径的时间资源，r_ac表示所述k个候选目标服务器节点中第n个候选目标服务器节点的应用资源，n＝1,2,3,···k，r_bc表示第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的带宽资源，r_cc表示第n个候选目标服务器节点对应的候选路径的时间资源；R_c、R_m分别表示第n个候选目标服务器节点的CPU计算资源利用率与内存资源利用率；μ表示根据业务需求以及资源利用率得到的CPU资源与内存资源的权重；

在所述候选目标服务器节点中，选择全局优化因子θ最小的服务器节点作为所述跨域业务的目标服务器节点。

6.根据权利要求5所述的全局负载均衡星地协同网络组网方法，其特征在于，单域控制器自行处理域内业务、并向所述多域控制器上报跨域业务，包括：

所述卫星网络控制器根据卫星接入网的域内拓扑资源查询卫星上报的业务是否为域内业务，是则为该域内业务计算域内路径，下发更新流表到对应的底层网元建立链路；否则向所述多域控制器上报跨域业务。

7.根据权利要求6所述的全局负载均衡星地协同网络组网方法，其特征在于，所述多域控制器接收由所述单域控制器上报的跨域业务，通过全局负载均衡策略处理所述跨域业务，包括：

所述多域控制器在接收到所述单域控制器上报的跨域业务后，从所述单域控制器获取域内网络资源信息、从所述服务器网络获取应用资源信息，通过所述全局负载均衡策略为所述跨域业务选取最优的目标服务器节点，计算所述目标服务器节点对应的最优跨域路径，并将该选取结果下发到所述单域控制器。

8.根据权利要求7所述的全局负载均衡星地协同网络组网方法，其特征在于，所述步骤通过全局负载均衡策略处理所述跨域业务，之后还包括：

所述地面网络控制器根据所述选取结果下发流表并改变光收发机状态，所述卫星网络控制器根据所述选取结果调整卫星状态参数，建立所述跨域业务所需的最优通路。

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