本發(fā)明涉及一種負(fù)載均衡裝置及其方法，特別是一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置及其方法。
背景技術(shù)：
：：目前現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)載均衡設(shè)備，由于應(yīng)用場(chǎng)景的特殊性，均為專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用設(shè)備，軟硬件需要單獨(dú)設(shè)計(jì)、研發(fā)，成本較為高昂；同時(shí)為了滿(mǎn)足現(xiàn)網(wǎng)流量的爆發(fā)性增長(zhǎng)，軟硬件也需要持續(xù)不斷的升級(jí)，設(shè)備廠家需要長(zhǎng)期投入人力物力來(lái)保證負(fù)載均衡設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行及持續(xù)優(yōu)化升級(jí)。由于不同廠家的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方案差異，每個(gè)設(shè)備廠家都有一套自己的維護(hù)管理系統(tǒng)和負(fù)載均衡算法，降低了網(wǎng)絡(luò)效率，帶來(lái)了各種維護(hù)不便，加大了維護(hù)管理成本，而且跨廠家的多設(shè)備級(jí)聯(lián)也因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置及其方法，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備互通級(jí)聯(lián)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置，其特征在于：包含一個(gè)負(fù)載均衡控制器和多個(gè)負(fù)載均衡交換機(jī)，多個(gè)負(fù)載均衡交換機(jī)通過(guò)其base平面與負(fù)載均衡控制器連接建立openflow通道，負(fù)載均衡控制器用于分流決策和負(fù)載監(jiān)控，負(fù)載均衡交換機(jī)根據(jù)所述的負(fù)載均衡控制器下發(fā)的指令對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行解析并轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡交換機(jī)內(nèi)設(shè)置有三級(jí)流表，流表零用于業(yè)務(wù)流量識(shí)別，流表一用于本設(shè)備流量的均衡轉(zhuǎn)發(fā)，流表二用于互聯(lián)設(shè)備的流量轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)一步地，所述流表一為負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以數(shù)據(jù)流ID在報(bào)文中的起始位置及長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)流ID為match匹配字段，Action字段為修改目的Mac地址、修改目的Ip、output輸出端口。進(jìn)一步地，所述流表二為互聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以目的ip為match匹配字段，action字段為output動(dòng)作，輸出端口為連接某個(gè)級(jí)聯(lián)負(fù)載均衡交換機(jī)的端口。一種使用權(quán)利要求1所述的一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置的基于SDN的負(fù)載均衡方法，其特征在于包含以下步驟：步驟一：在負(fù)載均衡控制器1端配置后端節(jié)點(diǎn)ip，負(fù)載均衡控制器1首先通過(guò)向所有負(fù)載均衡交換機(jī)下發(fā)封裝查詢(xún)節(jié)點(diǎn)mac地址的arp報(bào)文的packetout消息方式，獲取后端節(jié)點(diǎn)mac地址和端口映射關(guān)系；然后負(fù)載均衡控制器定期的通過(guò)攜帶icmp或snmp報(bào)文的packetout消息獲取后端節(jié)點(diǎn)的負(fù)載權(quán)重，并在負(fù)載均衡控制器按特定的排序算法生成分流均衡組表；步驟二：負(fù)載均衡交換機(jī)支持三級(jí)流表，通過(guò)負(fù)載均衡控制器向負(fù)載均衡交換機(jī)流表零中添加基于目的ip轉(zhuǎn)發(fā)的流表項(xiàng)，目的地址是本機(jī)虛擬ip的進(jìn)包跳轉(zhuǎn)到流表一，目的地址不是本機(jī)虛擬ip的進(jìn)包跳轉(zhuǎn)到流表二，其他報(bào)文如arp、icmp等報(bào)文則封裝成packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，剩下的則丟棄；步驟三：進(jìn)入流表一的報(bào)文匹配流表項(xiàng)，如果命中則按對(duì)應(yīng)的action指令進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不命中則將報(bào)文封裝到packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，負(fù)載均衡控制器從分流均衡組表中選擇一個(gè)負(fù)載低的節(jié)點(diǎn)作為報(bào)文輸出，構(gòu)造FlowMod消息下發(fā)流表規(guī)則到流表一；步驟四：進(jìn)入流表二的報(bào)文首先匹配流表項(xiàng)，命中，則按該流表action進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不命中，則將報(bào)文封裝成packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，控制器根據(jù)報(bào)文的目的IP地址，再結(jié)合控制器的全網(wǎng)連接拓?fù)鋱D，計(jì)算出該報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，依次給轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的負(fù)載均衡下發(fā)流表二流表項(xiàng)。進(jìn)一步地，負(fù)載均衡控制器和負(fù)載均衡交換機(jī)在openflow1.3.4只支持到L4匹配的基礎(chǔ)上添加對(duì)payload部分匹配的支持，包含指定匹配payload偏移和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡交換機(jī)對(duì)入端口數(shù)據(jù)包進(jìn)行識(shí)別，匹配流表規(guī)則的報(bào)文，則按流表項(xiàng)的action字段進(jìn)行操作，不命中的報(bào)文，則按tablemiss配置的action操作。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明基于SDN設(shè)計(jì)思想將負(fù)載均衡設(shè)備控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分流，降低了負(fù)載均衡系統(tǒng)的復(fù)雜性，提升了系統(tǒng)可維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備互通級(jí)聯(lián)，降低了開(kāi)發(fā)生產(chǎn)成本；本發(fā)明將原架構(gòu)中由硬件實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能轉(zhuǎn)變?yōu)榧冘浖?shí)現(xiàn)，可有效降低原負(fù)載均衡設(shè)備的軟硬件開(kāi)發(fā)成本；同時(shí)SDN特性決定了負(fù)載均衡控制器擁有網(wǎng)絡(luò)整體的拓?fù)淠芰Γ?fù)載均衡控制器可統(tǒng)一調(diào)度、管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備、流量分布形態(tài)；負(fù)載均衡交換機(jī)由于只作數(shù)據(jù)識(shí)別和轉(zhuǎn)發(fā)用途，降低了軟硬件復(fù)雜度，也減少了相應(yīng)地開(kāi)發(fā)維護(hù)成本。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。如圖1所示，本發(fā)明的一種基于SDN的負(fù)載均衡裝置，包含一個(gè)負(fù)載均衡控制器1和多個(gè)負(fù)載均衡交換機(jī)2，多個(gè)負(fù)載均衡交換機(jī)2通過(guò)其base平面與負(fù)載均衡控制器1連接建立openflow通道3，負(fù)載均衡控制器1用于分流決策和負(fù)載監(jiān)控，負(fù)載均衡交換機(jī)2根據(jù)負(fù)載均衡控制器1下發(fā)的指令對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行解析并轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄。負(fù)載均衡交換機(jī)2內(nèi)設(shè)置有三級(jí)流表，流表零4用于業(yè)務(wù)流量識(shí)別，流表一5用于本設(shè)備流量的均衡轉(zhuǎn)發(fā)，流表二6用于互聯(lián)設(shè)備的流量轉(zhuǎn)發(fā)。流表一5為負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以數(shù)據(jù)流ID在報(bào)文中的起始位置及長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)流ID為match匹配字段，Action字段為修改目的Mac地址、修改目的Ip、output輸出端口7。流表二6為互聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以目的ip為match匹配字段，action字段為output動(dòng)作，輸出端口為連接某個(gè)級(jí)聯(lián)負(fù)載均衡交換機(jī)的端口8。一種基于SDN的負(fù)載均衡方法，包含以下步驟：步驟一：在負(fù)載均衡控制器1端配置后端節(jié)點(diǎn)ip，負(fù)載均衡控制器1首先通過(guò)向所有負(fù)載均衡交換機(jī)下發(fā)封裝查詢(xún)節(jié)點(diǎn)mac地址的arp報(bào)文的packetout消息方式，獲取后端節(jié)點(diǎn)mac地址和端口映射關(guān)系；然后負(fù)載均衡控制器定期的通過(guò)攜帶icmp或snmp報(bào)文的packetout消息獲取后端節(jié)點(diǎn)的負(fù)載權(quán)重，并在負(fù)載均衡控制器按特定的排序算法生成分流均衡組表；步驟二：負(fù)載均衡交換機(jī)支持三級(jí)流表，通過(guò)負(fù)載均衡控制器向負(fù)載均衡交換機(jī)流表零中添加基于目的ip轉(zhuǎn)發(fā)的流表項(xiàng)，目的地址是本機(jī)虛擬ip的進(jìn)包跳轉(zhuǎn)到流表一，目的地址不是本機(jī)虛擬ip的進(jìn)包跳轉(zhuǎn)到流表二，其他報(bào)文如arp、icmp等報(bào)文則封裝成packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，剩下的則丟棄；步驟三：流表一5為負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以數(shù)據(jù)流ID在報(bào)文中的起始位置及長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)流ID為match匹配字段，Action字段為修改目的Mac地址、修改目的Ip、output輸出端口。進(jìn)入流表一的報(bào)文匹配流表項(xiàng)，如果命中則按對(duì)應(yīng)的action指令進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不命中則將報(bào)文封裝到packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，負(fù)載均衡控制器從分流均衡組表中選擇一個(gè)負(fù)載低的節(jié)點(diǎn)作為報(bào)文輸出，構(gòu)造FlowMod消息下發(fā)流表規(guī)則到流表一；步驟四：流表二6為互聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)表，流表項(xiàng)以目的ip為match匹配字段，action字段為output動(dòng)作，輸出端口為連接某個(gè)級(jí)聯(lián)負(fù)載均衡交換機(jī)的端口。進(jìn)入流表二的報(bào)文首先匹配流表項(xiàng)，命中，則按該流表action進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不命中，則將報(bào)文封裝成packetin消息上報(bào)負(fù)載均衡控制器，控制器根據(jù)報(bào)文的目的IP地址，再結(jié)合控制器的全網(wǎng)連接拓?fù)鋱D，計(jì)算出該報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，依次給轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的負(fù)載均衡下發(fā)流表二流表項(xiàng)。負(fù)載均衡控制器和負(fù)載均衡交換機(jī)在完全遵循openflow1.3.4協(xié)議的基礎(chǔ)上，根據(jù)負(fù)載均衡的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行定制，在openflow1.3.4只支持到L4匹配的基礎(chǔ)上添加了對(duì)payload部分匹配的支持，包含指定匹配payload偏移和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。負(fù)載均衡控制器將包含現(xiàn)有規(guī)范中的大部分業(yè)務(wù)功能，將原架構(gòu)中由硬件實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能轉(zhuǎn)變?yōu)榧冘浖?shí)現(xiàn)，可有效降低原負(fù)載均衡設(shè)備的軟硬件開(kāi)發(fā)成本。同時(shí)SDN特性決定了負(fù)載均衡控制器擁有網(wǎng)絡(luò)整體的拓?fù)淠芰?，?fù)載均衡控制器可統(tǒng)一調(diào)度、管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備、流量分布形態(tài)。負(fù)載均衡交換機(jī)由于只作數(shù)據(jù)識(shí)別和轉(zhuǎn)發(fā)用途，降低了軟硬件復(fù)雜度，也減少了相應(yīng)地開(kāi)發(fā)維護(hù)成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3