全局网络负载均衡系统、设备和方法

文档序号:9527515阅读:1037来源:国知局
全局网络负载均衡系统、设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及云计算技术领域,特别涉及一种全局网络负载均衡系统、设备和方法。
【背景技术】
[0002]网络负载均衡的核心思想是将大量的数据流量分担到不同的网络数据链路上分别传输,以达到降低网络拥塞程度、减少用户等待时间的效果。在当前的网络中,负载均衡被广泛部署和应用,是提升网络服务质量的重要手段。
[0003]在传统的网络架构中,网络负载均衡设备通常被串联部署在各个业务处理节点服务器集群的入口或者出口,根据一定的负载均衡规则,例如在集群入口对多家ISP链路实施循环轮转、在集群出口选择具有最少联机数量的数据链路等等,进行调度,为数据流量进行选路。
[0004]因为现有的网络负载均衡设备通常是分散部署在各个服务器集群中的,所以它们在部署和管理上复杂度较高,而且只能针对其所在集群的网络流量情况进行数据流量调度,而很难基于全网的负载情况进行合理调度。而当前存在的一些全局负载均衡系统中,其只能支持静态的负载均衡调度策略,例如事前定义好的域名解析策略等等,而并不支持根据网络变化的动态配置,灵活性较低,同时影响了负载均衡的效果。

【发明内容】

[0005]本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题,并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
[0006]本发明的一个目的是提供一种用于网络负载均衡的技术方案。
[0007]根据本发明的第一方面,提供了一种全局网络负载均衡系统,包括:
[0008]集中部署的负载均衡设备,用于从网络控制器获取全网拓扑信息和全网数据流量信息,基于全网网络负载信息进行负载均衡调度为数据流确定转发表项制定策略,将所述转发表项制定策略下发给所述网络控制器;
[0009]所述网络控制器,用于通过网络转发设备进行链路发现获得全网拓扑信息;接收来自所述负载均衡设备的所述转发表项制定策略,根据所述转发表项制定策略生成转发表项,将所述转发表项下发给网络转发设备。
[0010]可选地,全局网络负载均衡系统还包括:网络转发设备,用于加入网络时向所述网络控制器进行注册,发现与其他网络转发设备之间的链接关系并反馈给所述网络控制器,以便所述网络控制器获得全网拓扑信息和数据链路信息;接收并保持所述网络控制器下发的转发表项,根据所述转发表项对数据流进行数据转发。
[0011]可选地,网络控制器集中部署,所述网络转发设备在网络中分散部署。
[0012]可选地,所述集中部署的负载均衡设备以集群方式进行部署。
[0013]可选地,负载均衡设备提供负载均衡管控接口,用于负载均衡调度算法的参数设置。
[0014]根据本发明的另一方面,提供一种全局网络负载均衡设备,集中部署于网络,包括:
[0015]网络拓扑流量获取模块,用于从集中部署的网络控制器获取全网拓扑信息和全网数据流量信息;
[0016]全网负载信息存储模块,用于基于所述全网拓扑信息和全网数据流量信息确定全网负载信息,存储所述全网负载信息;
[0017]负载均衡调度模块,用于基于所述全网网络负载信息进行负载均衡调度为数据流确定转发表项制定策略;
[0018]转发策略下发模块,用于将所述转发表项制定策略下发给所述网络控制器。
[0019]可选地,负载均衡设备以集群方式进行部署。
[0020]可选地,负载均衡调度模块包括:负载均衡算法单元,用于执行负载均衡算法进行负载均衡调度;转发策略确定单元,用于基于所述全网网络负载信息通过所述负载均衡算法单元为数据流确定转发表项制定策略。
[0021]可选地,负载均衡设备还包括负载均衡管控接口,用于接受负载均衡算法的参数设置。
[0022]根据本发明的又一方面,提供一种全局网络负载均衡方法,包括:
[0023]集中部署的负载均衡设备从网络控制器获取全网拓扑信息和全网数据流量信息;
[0024]负载均衡设备基于全网网络负载信息进行负载均衡调度为数据流确定转发表项制定策略,将所述转发表项制定策略下发给所述网络控制器;
[0025]网络控制器接收来自所述负载均衡设备的所述转发表项制定策略,根据所述转发表项制定策略生成转发表项,将所述转发表项下发给网络转发设备。
[0026]可选地,该方法还包括:网络转发设备加入网络时向所述网络控制器进行注册,发现与其他网络转发设备之间的链接关系并反馈给所述网络控制器;网络转发设备接收并保持所述网络控制器下发的转发表项,根据所述转发表项对数据流进行数据转发。
[0027]本发明的一个优点在于,负载均衡系统中的负载均衡设备集中化部署,利用网络控制器提供的集中化控制能力,基于全网的数据链路信息进行数据流调度,优化负载均衡效果。
[0028]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0029]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0030]参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本发明,其中:
[0031]图1是根据本发明的在网络中支持集中部署的全局网络负载均衡系统一个实施例的系统结构示意图;
[0032]图2是根据本发明的负载均衡设备一个实施例的示意图;
[0033]图3是根据本发明的负载均衡设备另一个实施例的结构示意图;
[0034]图4是根据本发明的负载均衡设备再一个实施例的结构示意图;
[0035]图5是根据本发明的全局网络负载均衡方法的一个实施例的流程图;
[0036]图6是根据本发明的软件定义网络拓扑的网络服务拓扑架构示意图;
[0037]图7是OpenFlow流表项的一个例子的示意图。
【具体实施方式】
[0038]现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0039]同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0040]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0041]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0042]在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0043]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0044]本发明人注意到:随着软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)等新兴网络技术的提出和推广,网络资源的集中化控制已经成为可能。基于集中化部署的网络控制器开放的软件编程接口,包括负载均衡在内的网络应用可以对全局的网络状态进行采集,并进而驱动网络控制器对网络传输设备进行配置。
[0045]图1是根据本发明的在网络中支持集中部署的全局网络负载均衡系统一个实施例的系统示意图。如图1所示,该系统架构中,包括基于软件定义网络技术的基础网络和集中化部署的负载均衡设备两个部分:
[0046](1)基础网络
[0047]基础网络主要包括网络控制器12、网络转发设备13。其中网络控制器12包括控制器用于控制网络转发设备的南向接口、控制器用于向网络应用提供网络控制能力的北向接口。网络控制器12通过网络转发设备13进行链路发现获得全网拓扑信息;接收来自负载均衡设备11的转发表项制定策略,根据转发表项制定策略生成转发表项,将转发表项下发给网络转发设备13。
[0048]与传统网络设备中的控制功能与转发功能都被统一封装在同一设备中不同,以软件定义网络为代表的新兴网络技术实现了控制功能与转发功能的分离:分散部署在网络各处的网络转发设备13用于加入网络时向网络控制器12进行注册,发现与其他网络转发设备之间的链接关系并反馈给网络控制器,以便网络控制器获得全网拓扑信息和数据链路信息;负责接收和保存网络控制器发来的转发表项,并根据自身保存的转发表项对数据流进行高速的数据转发。而在网络中集中化部署的网络控制器12则负责采集全网的拓扑情况,以及制定数据流的转发通路并将相关信息生成转发表项下发给通路上的相关数据转发设备。因此,在这类新兴的网络中,网络控制器12实现了对网络转发设备(例如交换机)13的集中化控制,从而对全网的网络资源和流量情况拥有全局的视图。
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