CN109525497B - 一种流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种流量分组方法，用于扩展数据中心网络系统的流表容量，提升流表处理性能。本申请实施例方法包括：所述控制器获取数据中心网络系统的网络信息，并根据所述网络信息确定所述至少两个流量处理节点；所述控制器将所述数据中心网络系统中的流量分为N组流量，所述N为大于或等于2的正整数；所述控制器从所述至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点，其中，所述转发节点用于对所述N组流量进行转发，所述业务节点用于对所述N组流量进行业务处理。

Description

一种流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器

技术领域

本申请涉及计算机软件领域，尤其涉及一种流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器。

背景技术

在数据中心网络系统中，从内部专用网络访问外部互联网时需要使用网络地址转换(network address translation，NAT)技术对网络地址进行转换才能对外部互联网进行访问。网络地址转换(network address translation，NAT)技术是一种将内部专用网络连接到外部互联网的技术手段。通过NAT技术对网络地址进行转换之后才能访问外部互联网或访问内部专用网络。

在网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)应用场景中，通常使用通用软件vRouter来实现NAT功能，其中，常用vRouter软件的部署方式为将vRouter软件部署在硬件服务器上，或将vRouter软件部署在硬件服务器上的虚拟机(virtualmachine，VM)上，硬件服务器与交换机相连接，通过与服务器直接相连的交换机对数据中心网络系统中的流量进行NAT业务处理。

在现有vRouter软件部署方案中，vRouter承担NAT业务处理的任务，将vRouter软件部署在硬件服务器上，或将vRouter软件部署在硬件服务器上的VM上，此种情况下，当硬件服务器上的流表数量过多时，将导致与服务器相连的交换机的流表容量不足以支撑硬件服务器上的vRouter实现NAT功能，此时，交换机仅能通过老化长时间不活跃的流表来释放空间，流表会被频繁地添加和释放，从而使得交换机的流表处理能力严重下降。

发明内容

本申请实施例提供了一种流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器，用于扩展数据中心网络系统的流表容量，提升流表处理性能。

第一方面，本申请提供了一种流量分组方法，所述流量分组方法应用于数据中心网络系统，所述数据中心网络系统中包括控制器和至少两个节点，所述至少两个节点均与所述控制器相连接，所述至少两个节点之间具有连接关系，所述流量分组方法包括：

首先，控制器获取数据中心网络系统的网络信息，并根据网络信息确定至少两个流量处理节点；其次，控制器将数据中心网络系统中的流量分为N组流量，其中，N为大于或等于2的正整数，最后，控制器从上述至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点，其中，转发节点用于对上述N组流量进行转发，业务节点用于对上述N组流量进行业务处理。

从以上技术方案可以看出，本申请中的流量分组方法具有以下优点：控制器根据数据中心网络系统的网络信息确定至少两个流量处理节点，并将数据中心网络系统中的流量分为至少两组流量，并为每组流量确定多个业务节点，并由上述多个业务节点分别对上述至少两组流量进行业务处理，应理解，控制器将数据中心网络系统中的流量进行分组之后，增加了进行业务处理的业务节点的数量，可以使得数据中心网络系统的流量分散在各业务节点(即各交换机)上进行业务处理，而不是只能在硬件服务器上进行处理，因此，本申请中的流量分组方法有效地扩展了数据中心网络系统的流表容量，提升了流表处理性能。

在第一方面的一种可能的设计方式中，所述流量分组方法还包括：

所述控制器向每组流量对应的业务节点发送基本流表，向每组流量对应的转发节点发送转发流表，所述基本流表用于指示所述业务节点将分组至所述业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器，所述转发流表用于指示所述转发节点按照所述转发流表对所述N组流量进行转发。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在所述控制器向业务节点发送基本流表后，所述方法还包括：

所述控制器接收第一业务节点发送的第一数据包，所述第一业务节点为所述N组流量中任一组流量的业务节点，所述第一数据包为第一基本流表指示的流量首次发送至所述第一业务节点上的数据包，所述第一基本流表为所述第一业务节点的基本流表；所述控制器向所述第一业务节点发送所述第一业务流表，并指示所述第一业务节点根据所述第一业务流表进行业务处理。

在第一方面的一种可能的设计方式中，所述方法还包括：

所述控制器向业务接入节点发送所述初始转发流表，所述业务接入节点为数据中心网络系统的边缘交换设备，所述初始转发流表用于指示所述业务接入节点将所述N组流量进行分组转发至流量处理节点。

在第一方面的一种可能的设计方式中，所述方法还包括：

当分组调整条件满足时，所述控制器将一组目标流量分割为至少两组流量，并为分割出来的每组流量确定对应的新转发节点和新业务节点，所述分组调整条件为预先设定的，所述目标流量为所述N组流量中满足所述分组调整条件的一组流量；

所述控制器向所述新转发节点发送分组调整后所述新转发节点的新转发流表；

所述控制器向旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新业务流表，并删除所述旧业务节点上分组调整前所述目标流量对应的业务流表，所述旧业务节点为分组调整之前所述目标流量的业务节点；

所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新业务流表，并指示所述新业务节点根据所述新业务流表对分割出来的流量进行业务处理。

控制器对业务节点进行监控，当控制器监测到业务节点满足分组调整条件时，控制器对业务节点上的流量重新进行分组调整，确定分组调整后的新业务节点，将原先由旧业务节点进行业务处理的流量中的部分流量转由新业务节点进行业务处理，从而将旧业务节点的流量压力转由新业务节点进行分担，提高流量处理速度，从而提高整个数据中心网络系统中业务节点的流表处理性能，因此，在本申请中流量分组方法可以合理分配数据中心网络系统的流量，提升数据中心网络系统中各业务节点的流表处理性能，从而提高整个数据中心网络系统的流表处理能力，加快数据中心网络系统的流量处理速度。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新业务流表之前，所述方法还包括：

所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新基本流表，所述新业务节点的新基本流表用于指示所述新业务节点将分组调整至所述新业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

所述控制器接收所述新业务节点发送的第二数据包，所述第二数据包为所述新业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述新业务节点上的数据包。

在第一方面的一种可能的设计方式中，在所述控制器向旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新业务流表之前，所述方法还包括：

所述控制器向所述旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新基本流表，所述旧业务节点的新基本流表用于指示所述旧业务节点将分组调整至所述旧业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

所述控制器接收所述旧业务节点发送的第三数据包，所述第三数据包为所述旧业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述旧业务节点上的数据包。

第二方面，本申请提供了一种数据中心网络系统，包括：控制器和至少两个流量处理节点，所述至少两个流量处理节点均与所述控制器相连接，所述至少两个流量处理节点之间相连接；所述控制器用于执行上述第一方面以及第一方面的任意一种设计方式中的操作。

第三方面，本申请提供了一种控制器，所述控制器用于执行上述第一方面以及第一方面的任意一种设计方式中的操作。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述控制器所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面中任意一种设计方式的流量分组方法。

第五方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面中任意一中设计方式的流量分组方法。

另外，第二方面至第五方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请中数据中心网络系统的一个系统结构示意图；

图2为本申请中流量分组方法的一个实施例示意图；

图3为本申请中流量分组方法的另一个实施例示意图；

图4为本申请中数据中心网络系统的另一个系统结构示意图；

图5为本申请中数据中心网络系统的一个实施例示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器，用于扩展数据中心网络系统的流表容量，提升流表处理性能。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示为本申请中数据中心网络系统的系统结构示意图，图中示出了外部互联网络、数据中心网络系统以及其连接关系。该数据中心网络系统具体可以为软件定义网络(software defined networking，SDN)数据中心网络系统，101为数据中心网络系统中的控制器，用于收集网络信息，其中，网络信息包括：物理网络信息(如网络拓扑信息、交换机流表容量上限信息)和租户网络业务部署信息等，具体可以是SDN控制器，102为数据中心网络系统中的边缘交换机，用于数据中心网络系统中的内部专用网络与外部互联网络之间的数据交互，103、104为数据中心网络系统中的物理交换机，用于数据中心网络系统中流量的转发以及服务器接入，105为虚拟交换机(Open vSwitch，OVS)，用于连接物理交换机104和服务器107，服务器107上部署有租户虚拟机VM，租户VM通过虚拟交换机104接入数据中心网络系统中，服务器106为没有部署VM的租户裸机设备，通过物理交换机104接入数据中心网络系统中。

为了便于理解本申请中的流量分组方法、数据中心网络系统以及控制器，下面将结合具体的实施依次进行说明。

首先，从以下几个方面对本申请中的流量分组方法进行说明，具体如下：

如图2所示，本申请中的流量分组方法的一个实施例，包括：

201、控制器获取数据中心网络系统的网络信息，并确定至少两个流量处理节点。

首先，控制器对数据中心网络系统进行网络信息采集，得到其网络信息，控制器并根据获取到的网络信息确定至少两个流量处理节点，其中，网络信息包括数据中心网络系统中的物理网络信息和租户网络业务部署信息等。至少两个流量处理节点为数据中心网络系统中的交换机，如图1中所示的的边缘交换机102、物理交换机103、104和虚拟交换机105。

可选地，物理网络信息包括网络拓扑信息和交换机流表容量信息等。控制器收集网络拓扑信息可以获数据中心网络系统中各硬件之间的连接关系并确定至少两个流量处理节点，如图1所示的连接关系，控制器便可确定物理交换机103、104和虚拟交换机105三个流量处理节点。控制器通过收集到的交换机流表容量信息可以获知数据中心网络系统中可利用的流表资源数量(如数据中心网络系统中所有交换机的流表容量)，以便控制器合理分配流表资源。

可选地，租户网络部署信息包括但不限于外部互联网络的IP分段情况、数据中心网络系统中内部专用网络的IP分段情况以及租户在数据中心网络系统中所使用的流表资源等，对此本申请不做任何限制。

其中，需要说明的是，上述流量处理节点是一种功能性定义的节点，流量处理节点包括转发节点和业务节点，其中，转发节点是具有转发功能(如流量转发)的交换机(包括边缘交换机、物理交换机或虚拟交换机)，同样，业务节点是具有业务处理功能的交换机。对于上述至少两个流量处理节点中的任意一个流量处理节点可以只具有转发功能或业务处理功能中的任一种，也可以同时具有转发功能和业务处理功能，换言之，任一个流量处理节点可以是转发节点和/或业务节点。

202、控制器将数据中心网络系统中的流量分为N组流量。

在控制器采集上述物理网络信息和租户网络部署信息之后，控制器便获知了数据中心网络系统的硬件连接关系、可利用的流表资源数量以及租户网络部署信息，从而控制器根据上述网络信息将数据中心网络系统中的流量划分为N组流量，其中N为大于或等于2的正整数。

其中，需要说明的是，上述将数据中心网络系统中流量进行分组的目的在于：增加数据中心网络系统中对流量进行业务处理的设备的数量，充分利用数据中心网络系统中流量处理节点的可利用的流表容量，从而实现分布式地对流量进行处理，扩展数据中心网络系统的总流表容量，提高数据中心网络系统的流表处理能力，提升流表处理速度。

以NAT业务部署为例，当然也可以是其他业务类型，对此本申请不做任何限定，租户部署NAT业务，若数据中心网络系统中需要使用NAT业务的VM有1000个(即数据中心网络系统中的流量为1000个VM进行NAT业务产生的流量)，数据中心网络系统中有10个交换机可以对NAT业务进行业务处理，则控制器会根据以上信息决定每个交换机支持100个NAT业务部署，进而，控制器将1000个VM对应的1000个IP地址分为10个组(即将1000个VM进行NAT业务产生的流量分为10组流量)，并按照上述分组结果生成相应的流表下发至对应的交换机。

203、控制器从至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点。

在控制器将数据中心网络系统中的流量分为N组流量之后，控制器从上述至少两个流量处理节点中确定出每组流量的转发节点和业务节点，其中，转发节点用于对分组后的N组流量进行转发，使得将每组流量最终转发至该组流量对应的业务节点，一组流量可能需要多个转发节点多次转发之后才能到达相应的业务节点，业务节点用于对分组后的N组流量进行业务处理，业务节点的数量也为N个，与流量组数相等。

如图1所示，控制器基于数据中心网络系统的网络信息将数据中心网络系统中流量分为两组(第一组和第二组)，进一步，控制器确定物理交换机104为第一组流量的业务节点，物理交换机104对第一组流量进行业务处理，虚拟交换机105为第二组流量的业务节点，物理交换机103为第一组流量的转发节点，物理交换机103和物理交换机104为第二组流量的转发节点。

可选地，业务节点是对数据中心网络系统中的流量进行业务处理的节点，在SDN数据中心网络系统中，业务节点可为任意一个能够进行业务处理的设备，例如虚拟交换机105或物理交换机103、104，也可以是其他设备，本申请不做任何限制。

可选地，业务节点处理的业务包括NAT业务或服务器存储区域网络(storage areanetwork，SAN)业务，也可以是其他业务，对此本申请不做任何限制。

可选地，上述流量分组方法还包括：控制器为每组流量对应的业务节点确定对应的基本流表，基本流表用于指示其对应的业务节点将首次发送到该业务节点进行业务处理的数据包上送至控制器，以使得控制器对流量的业务处理进行统一调度，如上述以NAT业务为例划分得到的10组流量，其中，每组流量中包括100个IP地址对应的流量，任意一个IP地址的流量到达该组流量的业务节点时，业务节点均会将每一个IP地址的流量首包发送至控制器。

另外，如图1所示，控制器为第一组流量的业务节点即物理交换机104确定基本流表1，为第二组流量的业务节点即虚拟交换机105确定基本流表2。

进一步的，控制器将基本流表分发至对应的业务节点，如图1所示，控制器将基本流表1发送至物理交换机104，将基本流表2发送至虚拟交换机105。

可选地，在控制器将基本流表分发至对应的业务节点之后，当第一业务节点对应的流量的首个数据包(即第一数据包)发送至业务节点时，第一业务节点根据其基本流表的指示将第一数据包发送至控制器，其中，第一业务节点为业务节点中的任意一个业务节点。换言之，若每个业务节点在收到控制器分配于该业务节点进行业务处理的流量的第一数据包，则每个业务节点均会将第一数据包上送控制器。

具体地，业务节点可以将第一数据包封装在packetin消息中发送给控制器，也可以采用其他方式发送第一数据包，对此本申请不做任何限制。

进一步地，控制器为业务节点确定其对应的业务流表，并将业务流表发送至业务节点，以使得业务节点根据其对应的业务流表对流量进行业务处理，如图1所示，控制器为第一组流量的业务节点确定业务流表1，为第二组流量的业务节点确定业务流表2，然后，控制器将业务流表1发送至第一组流量的业务节点，将业务流表2发送至第二组流量的业务节点。

可选地，在控制器接收到业务节点发送的上述packetin消息之后，控制器向业务节点发送packetout消息，以指示业务节点根据其对应的业务流表执行业务处理操作。

可选地，与上述业务流表的确定以及下发方式类似，控制器为转发节点确定其对应的转发流表，并将转发流表发送至转发节点。如图1所示，控制器为第一组流量的流量的转发节点即物理交换机103确定对应的转发流表1，分别为第二组流量的转发节点(包括物理交换机103和物理交换机104)确定转发流表2和转发流表3，然后，控制器将转发流表1和转发流表2发送至物理交换机103，将转发流表3发送至物理交换机104。

可选地，控制器为业务接入节点确定初始转发流表，初始转发流表用于指示业务接入节点将分组得到的N组流量中的每组流量均转发至对应的下一个流量处理节点，其中，该流量处理节点可以是转发节点，也可以是业务节点。如图1所示，边缘交换机102为业务接入节点，控制器为边缘交换机102根据上述分组结果确定初始转发流表，并将初始转发流表发送至边缘交换机102。

当数据中心网络系统中任一个业务节点满足分组调整条件时，控制器将对该业务节点重新进行分组调整，其具体实现方式详见下面图3对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本实施例中，控制器根据网络信息将数据中心网络系统中的流量分为至少两组流量，并为每组流量确定对应的业务节点，以使得业务节点对其对应组的流量进行业务处理，应理解，控制器将数据中心网络系统中的流量进行分组之后，增加了进行业务处理的业务节点的数量，可以使得数据中心网络系统的流量分散在各业务节点(即各交换机)上进行业务处理，而不是只能在硬件服务器上进行处理，因此，本申请中的流量分组方法有效地扩展了数据中心网络系统的流表容量，提升了流表处理性能。

下面结合一个具体的应用场景对本申请中的流量分组方法进行详细说明：SDN数据中心网络系统的组成及网络连接关系如图1所示。

首先，SDN控制器101获取数据中心网络系统的网络信息，并将数据中心网络系统中的流量划分为两组流量(第一组流量和第二组流量)，进而，SDN控制器101确定：物理交换机104为第一组流量的业务节点，物理交换机103为第一组流量的转发节点，虚拟交换机105为第二组流量的业务节点，物理交换机103和104为第二组流量的转发节点，边缘交换机102为业务接入节点。

其次，SDN控制器101向边缘交换机102发送初始转发流表，SDN控制器101向物理交换机104下发第一组流量的基本流表1和第二组流量的转发流表3，SDN控制器101向物理交换机103下发第一组流量的转发流表1和第二组流量的转发流表2，SDN控制器101向虚拟交换机105发送第二组流量的基本流表2，至此，数据中心网络系统初始化完成。

在系统初始化完成以后，数据中心网络系统按照分组第一组流量和第二组流量进行流量分发，其分发过程具体如下：

以第一组流量为例，当第一组流量首次从外部互联网络中发送至边缘交换机102时，边缘交换机根据初始转发流表将第一组流量转发至物理交换机103，进而，物理交换机103将第一组流量转发至物理交换机104，物理交换机104将第一组流量匹配第一组流量的基本流表1，进而，控制器将第一组流量的首个数据包即第一数据包封装在packetin消息中上送至SDN控制器101，SDN控制器101在接收到上述packetin消息之后，向物理交换机104发送第一组流量的业务流表1和封装第一数据包的packetout消息，物理交换机104按照第一组流量的业务流表1对第一数据包进行业务处理之后，将处理结果发送至服务器106；

当第一组流量再次到达物理交换器104时，物理交换机104直接按照第一组流量的业务流表1对第一组流量进行业务处理，并且将业务处理后得到的处理结果发送至服务器106。

数据中心网络系统对第二组流量的流量转发以业务处理过程与第一组流量类似，对此此处不再赘述。

如图3所示，当数据中心网络系统中任一个业务节点满足分组调整条件时，控制器对该业务节点进行重新分组调整的一个实施例，包括：

301、若满足分组调整条件，则控制器将一组目标流量分割为至少两组流量，并为分割出来的每组流量确定对应的新转发节点和新业务节点。

当控制器监测到旧业务节点满足分组调整条件时，控制器将该旧业务节点上进行业务处理的目标流量重新分组为至少两组流量，并为分组调整后的每组流表确定新业务节点和新转发节点。其中，目标流量为N组流量中分组至上述旧业务节点上进行业务处理的流量。

分组调整条件包括：若业务节点上承载业务的流表容量大于或等于其流表容量上限值，则控制器确定该业务节点满足分组调整条件；或，若业务节点的CPU利用率大于或等于第一调整阈值，则控制器确定该业务节点满足分组调整条件；或，若业务节点的内存利用率大于或等于第二调整阈值，则控制器确定业务节点满足分组调整条件；或，若业务节点的带宽利用率大于或等于第三调整阈值，则控制器确定业务节点满足分组调整条件。需要说明的是，在以下步骤中关于业务节点满足分组调整条件的描述与此处的描述类似，下文均不再赘述。此外，还需要说明的是上述流表容量、CPU利用率、内存利用率和带宽利用率等均是控制器从其获取到的网络信息中得到的，上述流表容量上限值、第一调整阈值、第二调整阈值和第三调整阈值均是预先设置的，上述参数的设置原则为：保证数据中心网络系统中的流量均衡的分于每个业务节点进行业务处理，同时确保每个业务节点具有较高的流表处理速度。

如图4所示为数据中心网络系统中的一个分组调整示意图，包括：SDN控制器401，边缘交换机402、四个物理交换机403、404、405和407、虚拟交换机406、服务器408、409、和410，其中，服务器408上部署有租户VM，服务器409和服务器410上没有部署租户VM，上述各硬件之间的网络连接关系如图4所示。

分组调整前数据中心网络系统中目标流量由物理交换机403进行业务处理，当SDN控制器401监测到物理交换机403上的流量超过物理交换机403的流表容量上限值(即物理交换机403满足分组调整条件)时，SDN控制器401对物理交换机403目标流量进行重新分组，将目标流量分为三组，第一组由物理交换机403进行业务处理，第二组由物理交换机404进行业务处理，第三组由物理交换机405进行业务处理，具体来说，分组调整前物理交换机403对384个IP地址(依次将384个IP地址编号为0-383)对应的流量进行业务处理，分组调整后将原先由物理交换机进行业务处理的384个IP地址对应的流量(即为目标流量)分割为三组，第一组流量(IP地址编号为0-127的流量)还是由物理交换机403继续进行业务处理，第二组流量(IP地址编号为128-255的流量)由物理交换机404进行业务处理，第三组流量(IP地址编号为256-383的流量)由物理交换机405进行业务处理。

如上分组调整后，若物理交换机405满足分组调整条件时，可对物理交换机405上的流量再次进行分组调整，其具体调整方式与上述对物理交换机403的分组调整方法类似，对此此处不再赘述。

302、控制器向新转发节点发送分组调整后新转发节点的新转发流表。

在将一组目标流量重新分组为至少两组流量之后，控制器根据分组结果确定每组流量的新转发节点，并为新转发节点确定新转发流表，最后，控制器将新业务流表分发至对应的新业务流表。新业务节点根据新转发流表对流量进行转发。

如图4所示，在如上述步骤301中所述的对物理交换机403的分组调整之后，SDN控制器401将物理交换机403确定为第二组流量和第三组流量的新转发节点，并将IP地址编号为128-255的流量对应的转发流表1和IP地址编号为256-383的流量对应的转发流表2发送至物理交换机403，以使得物理交换机403根据转发流表1和转发流表2执行流量转发操作。

303、控制器向新业务节点发送分组调整后新业务节点的新业务流表。

在将一组目标流量重新分组为至少两组流量之后，控制器根据分组结果确定每组流量的新业务节点，并为新业务节点分发分组调整后的新业务流表，以使得新业务节点根据新业务流表对流量进行业务处理。

如图4所示，在如上述在上述步骤301中所述的对物理交换机403的分组调整之后，SDN控制器401将物理交换机404第二组流量的新业务节点，将物理交换机405确定为第三组流量的新业务节点，并且，SDN控制器401将IP地址编号为128-255的流量对应的新业务流表2下发至物理交换机404，以使得物理交换机根据新业务流表2执行业务处理操作，同样，控制器将IPIP地址编号为256-383的流量对应的新业务流表3下发至物理交换机405，以使得物理交换机405根据新业务流表3执行业务处理操作。

可选地，在控制器向新业务节点发送分组调整后的新业务节点的新业务流表之前，控制器向新业务节点下发新业务节点的新基本流表，其中，新业务节点的新基本流表用于指示新业务节点将分组调整至新业务节点上进行业务处理的流量对应的首个数据包上传至控制器，进一步地，当新业务节点接收到在该业务节点上进行业务处理的流量对应的首个数据包即第二数据包时，新业务节点根据对应的新基本流表的指示将第二数据包发送至控制器，以使得控制器向新业务节点下发新业务流表，并指示新业务节点根据新业务流表执行业务处理操作。

如图4所示，以第二组流量为例，在SDN控制器401将IP地址编号为128-255的流量对应的新业务流表2下发至物理交换机404之前，SDN控制器401向物理交换机404下发新基本流表1，该新基本流表1用于指示物理交换机404将IP地址编号为128-255中任一个IP地址的流量对应的首个数据包上传至SDN控制器401，当物理交换机404接收到将IP地址编号128的流量对应的首个数据包时，物理交换机404将其上传至SDN控制器401，然后，SDN控制器401向物理交换机404下发IP地址编号128的流量对应的新业务流表，以使得物理交换机404根据IP地址编号128的流量对应的新业务流表对后续到来的IP地址编号128的流量进行业务处理，第二组流量中其他IP地址对应的流量的处理方式与上述IP地址编号为128的流量的处理方式类似，对此不再赘述。另外，对于第三组流量的处理方式与上述第二组流量类似，此处也不再赘述。

可选地，新业务节点可以将第二数据包封装在packetin消息中发送给控制器，也可以采用其他方式发送第一数据包，对此本申请不做任何限制。

可选地，在控制器接收到新业务节点发送的上述packetin消息之后，控制器向业务节点发送packetout消息，以指示新业务节点根据其对应的新业务流表执行业务处理操作。

304、控制器向旧业务节点发送分组调整后的新业务流表，并删除旧业务节点上分组调整前目标流量对应的业务流表。

步骤304中“控制器向旧业务节点发送分组调整后的新转发流表”与上述步骤303的描述类似，对此此处不再赘述。除此之外，控制器还删除了旧业务节点上分组调整前目标流量对应的业务流表。

如图4所示，旧业务节点为物理交换机403，在分组调整之前物理交换机403上进行业务处理的流量为IP地址编号为0-383的流量即目标流量，此时，业务流表是IP地址编号为0-383的流量的流表，在分组调整之后物理交换机403上进行业务处理的流量为IP地址编号为0-127的流量，新业务流表为IP地址编号为0-127的流量的流表，因此，在SDN控制器401向物理交换机403发送IP地址编号为0-127的流量对应的新业务流表时，SDN控制器401还将物理交换机403上原先IP地址编号为0-383的流量的旧业务流表删除，以更新物理交换机403上的业务流表。

本实施例中，通过控制器对业务节点进行监控，当控制器监测到业务节点满足分组调整条件时，控制器对业务节点上的流量重新进行分组调整，确定分组调整后的新业务节点，将原先由旧业务节点进行业务处理的流量中的部分流量转由新业务节点进行业务处理，从而将旧业务节点的流量压力转由新业务节点进行分担，提高流量处理速度，从而提高整个数据中心网络系统中业务节点的流表处理性能，因此，在本申请中流量分组方法可以合理分配数据中心网络系统的流量，提升数据中心网络系统中各业务节点的流表处理性能，从而提高整个数据中心网络系统的流表处理能力，加快数据中心网络系统的流量处理速度。

其次，对本申请中的数据中心网络系统进行说明，具体如下：

如图5所示，数据中心网络系统50包括：控制器501、第一个流量处理节点502以及第N个流量处理节点503，其中，N为不小于2的正整数，N个流量处理节点(第一个节点502至第N个节点)均与控制器501相连接，上述N个流量处理节点之间相连接；

控制器501，用于获取数据中心网络系统的网络信息，并确定上述至少两个流量处理节点；

控制器501，还用于将上述数据中心网络系统中的流量分为N组流量，上述N为大于或等于2的正整数，并从上述至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点，其中，上述转发节点用于对上述N组流量进行转发，上述业务节点用于对上述N组流量进行业务处理。

可以理解的是，控制器501根据数据中心网络系统的网络信息确定的流量分组规则将数据中心网络系统中的流量分为至少两组流量，并为每组流量确定多个业务节点，并由上述多个业务节点分别对上述至少两组流量进行业务处理，应理解，控制器将数据中心网络系统中的流量进行分组之后，增加了进行业务处理的业务节点的数量，可以使得数据中心网络系统的流量分散在各第一业务节点(即各交换机)上进行业务处理，而不是只能在硬件服务器上进行处理，因此，本申请中的流量分组方法有效地扩展了数据中心网络系统的流表容量，提升了流表处理性能。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

向每组流量对应的业务节点发送基本流表，向每组流量对应的转发节点发送转发流表，上述基本流表用于指示上述业务节点将分组至上述业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至上述控制器，上述转发流表用于指示上述转发节点按照上述转发流表对上述N组流量进行转发。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

接收第一业务节点发送的第一数据包，上述第一业务节点为上述N组流量中任一组流量的业务节点，上述第一数据包为第一基本流表指示的流量首次发送至上述第一业务节点上的数据包，上述第一基本流表为上述第一业务节点的基本流表；上述控制器向上述第一业务节点发送上述第一业务流表，并指示上述第一业务节点根据上述第一业务流表进行业务处理。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

向业务接入节点发送上述初始转发流表，上述业务接入节点为数据中心网络系统的边缘交换设备，上述初始转发流表用于指示上述业务接入节点将上述N组流量进行分组转发至流量处理节点。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

当分组调整条件满足时，将一组目标流量分割为至少两组流量，并为分割出来的每组流量确定对应的新转发节点和新业务节点，上述分组调整条件为预先设定的，上述目标流量为上述N组流量中满足上述分组调整条件的一组流量；

向上述新转发节点发送分组调整后上述新转发节点的新转发流表；

向旧业务节点发送分组调整后上述旧业务节点的新业务流表，并删除上述旧业务节点上分组调整前上述目标流量对应的业务流表，上述旧业务节点为分组调整之前上述目标流量的业务节点；

向上述新业务节点发送分组调整后上述新业务节点的新业务流表，并指示上述新业务节点根据上述新业务流表对分割出来的流量进行业务处理。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

向上述新业务节点发送分组调整后上述新业务节点的新基本流表，上述新业务节点的新基本流表用于指示上述新业务节点将分组调整至上述新业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至上述控制器；

接收上述新业务节点发送的第二数据包，上述第二数据包为上述新业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至上述新业务节点上的数据包。

在一种示例中，上述控制器501还用于：

向上述旧业务节点发送分组调整后上述旧业务节点的新基本流表，上述旧业务节点的新基本流表用于指示上述旧业务节点将分组调整至上述旧业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至上述控制器；

接收上述旧业务节点发送的第三数据包，上述第三数据包为上述旧业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至上述旧业务节点上的数据包。

本实施例的有益效果及其相关描述可参阅图2和图3对应实施例中的描述，对此此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种流量分组方法，其特征在于，所述流量分组方法应用于数据中心网络系统，所述数据中心网络系统包括控制器和至少两个流量处理节点，所述至少两个流量处理节点均与所述控制器相连接，所述至少两个流量处理节点之间相连接；所述方法包括：

所述控制器获取数据中心网络系统的网络信息，并根据所述网络信息确定所述至少两个流量处理节点；

所述控制器将所述数据中心网络系统中的流量分为N组流量，所述N为大于或等于2的正整数；

所述控制器从所述至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点，其中，所述转发节点用于对所述N组流量进行转发，所述业务节点用于对所述N组流量进行业务处理。

2.根据权利要求1所述的流量分组方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器向每组流量对应的业务节点发送基本流表，向每组流量对应的转发节点发送转发流表，所述基本流表用于指示所述业务节点将分组至所述业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器，所述转发流表用于指示所述转发节点按照所述转发流表对所述N组流量进行转发。

3.根据权利要求2所述的流量分组方法，其特征在于，在所述控制器向业务节点发送基本流表后，所述方法还包括：

所述控制器接收第一业务节点发送的第一数据包，所述第一业务节点为所述N组流量中任一组流量的业务节点，所述第一数据包为第一基本流表指示的流量首次发送至所述第一业务节点上的数据包，所述第一基本流表为所述第一业务节点的基本流表；所述控制器向所述第一业务节点发送第一业务流表，并指示所述第一业务节点根据所述第一业务流表进行业务处理。

4.根据权利要求3所述的流量分组方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器向业务接入节点发送初始转发流表，所述业务接入节点为数据中心网络系统的边缘交换设备，所述初始转发流表用于指示所述业务接入节点将所述N组流量进行分组转发至流量处理节点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的流量分组方法，其特征在于，所述方法还包括：

当分组调整条件满足时，所述控制器将一组目标流量分割为至少两组流量，并为分割出来的每组流量确定对应的新转发节点和新业务节点，所述分组调整条件为预先设定的，所述目标流量为所述N组流量中满足所述分组调整条件的一组流量；

所述控制器向所述新转发节点发送分组调整后所述新转发节点的新转发流表；

所述控制器向旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新业务流表，并删除所述旧业务节点上分组调整前所述目标流量对应的业务流表，所述旧业务节点为分组调整之前所述目标流量的业务节点；

所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新业务流表，并指示所述新业务节点根据所述新业务流表对分割出来的流量进行业务处理。

6.根据权利要求5所述的流量分组方法，其特征在于，在所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新业务流表之前，所述方法还包括：

所述控制器向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新基本流表，所述新业务节点的新基本流表用于指示所述新业务节点将分组调整至所述新业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

所述控制器接收所述新业务节点发送的第二数据包，所述第二数据包为所述新业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述新业务节点上的数据包。

7.根据权利要求5所述的流量分组方法，其特征在于，在所述控制器向旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新业务流表之前，所述方法还包括：

所述控制器向所述旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新基本流表，所述旧业务节点的新基本流表用于指示所述旧业务节点将分组调整至所述旧业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

所述控制器接收所述旧业务节点发送的第三数据包，所述第三数据包为所述旧业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述旧业务节点上的数据包。

8.一种数据中心网络系统，其特征在于，所述数据中心网络系统包括：

控制器和至少两个流量处理节点，所述至少两个流量处理节点均与所述控制器相连接，所述至少两个流量处理节点之间相连接；

所述控制器，用于获取数据中心网络系统的网络信息，并根据所述网络信息确定所述至少两个流量处理节点；

所述控制器，还用于将所述数据中心网络系统中的流量分为N组流量，所述N为大于或等于2的正整数，并从所述至少两个流量处理节点中确定每组流量的转发节点和业务节点，其中，所述转发节点用于对所述N组流量进行转发，所述业务节点用于对所述N组流量进行业务处理。

9.根据权利要求8所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

向每组流量对应的业务节点发送基本流表，向每组流量对应的转发节点发送转发流表，所述基本流表用于指示所述业务节点将分组至所述业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器，所述转发流表用于指示所述转发节点按照所述转发流表对所述N组流量进行转发。

10.根据权利要求9所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

接收第一业务节点发送的第一数据包，所述第一业务节点为所述N组流量中任一组流量的业务节点，所述第一数据包为第一基本流表指示的流量首次发送至所述第一业务节点上的数据包，所述第一基本流表为所述第一业务节点的基本流表；所述控制器向所述第一业务节点发送第一业务流表，并指示所述第一业务节点根据所述第一业务流表进行业务处理。

11.根据权利要求10所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

向业务接入节点发送初始转发流表，所述业务接入节点为数据中心网络系统的边缘交换设备，所述初始转发流表用于指示所述业务接入节点将所述N组流量进行分组转发至流量处理节点。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

当分组调整条件满足时，将一组目标流量分割为至少两组流量，并为分割出来的每组流量确定对应的新转发节点和新业务节点，所述分组调整条件为预先设定的，所述目标流量为所述N组流量中满足所述分组调整条件的一组流量；

向所述新转发节点发送分组调整后所述新转发节点的新转发流表；

向旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新业务流表，并删除所述旧业务节点上分组调整前所述目标流量对应的业务流表，所述旧业务节点为分组调整之前所述目标流量的业务节点；

向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新业务流表，并指示所述新业务节点根据所述新业务流表对分割出来的流量进行业务处理。

13.根据权利要求12所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

向所述新业务节点发送分组调整后所述新业务节点的新基本流表，所述新业务节点的新基本流表用于指示所述新业务节点将分组调整至所述新业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

接收所述新业务节点发送的第二数据包，所述第二数据包为所述新业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述新业务节点上的数据包。

14.根据权利要求12所述的数据中心网络系统，其特征在于，所述控制器还用于：

向所述旧业务节点发送分组调整后所述旧业务节点的新基本流表，所述旧业务节点的新基本流表用于指示所述旧业务节点将分组调整至所述旧业务节点进行业务处理的流量对应的首个数据包发送至所述控制器；

接收所述旧业务节点发送的第三数据包，所述第三数据包为所述旧业务节点的新基本流表指示的流量首次发送至所述旧业务节点上的数据包。

15.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，当处理器运行所述存储器中的指令时，使得所述控制器执行如上述权利要求1至7中任一项所述的方法。

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