[发明专利]软件定义数据中心网络控制器的最小容错覆盖部署方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件定义数据中心网络，特别地，涉及一种基于软件定义数据中心网络的控制器的最小容错覆盖部署方法。

背景技术

当前，大规模的数据中心是云服务以及大型分布式计算的重要基础设施。数据中心网络成为了影响许多数据中心应用性能的主要资源。另一方面，软件定义网络使得更加自由地重构网络控制平面成为可能，并且进一步地提升了网络管理和应用的创新。软件定义网络的一个核心的好处是将控制平面与数据平面解耦。从而，这个控制逻辑被移到一个可编程的软件构件，也就是控制器，那些拥有全局网络视图的控制应用运行在控制器上。软件定义网络的原理已经引起了许多的关注，并且被用来设计软件定义的数据中心网络(Software-Defined Data Network，下文中简称为SDDN)。

SDDN与数据中心的网络拓扑密切相关。近来，为了改进传统的类似树形的拓扑，已经提出了许多新的扁平的数据中心拓扑。Jellyfish是一个具有代表性的扁平化的以交换机为中心的数据中心拓扑。它将大量同类的交换机组织起来构成一个随机正则图，且每一台交换机连接一些服务器。Jellyfish拓扑有许多好的性能，如可以渐进扩展、较高的性价比和较小的网络直径。然而，由于网络拓扑的非结构化设计，它也面临路由复杂和网络资源管理困难等问题。然而，软件定义网络可以在全局网络视图的支持下解决路由和网络管理的问题。

传统地，SDDN的实现依赖于单个控制器来提供中心化的控制平面。控制器被部署在数据中心里一个给定的服务器上。已经有工作指出一个控制器面临能力、可靠性以及可扩展性等多方面的限制。因此，在大规模的数据中心里，一个控制器只能控制一部分的交换机。对于，每一个没有被控制的交换机，经过它的所有流将不能从控制平面获得路由路径。现有技术中缺乏部署多个控制器来形成一个逻辑中心物理分布的控制平面的有效技术方案，特别地，缺乏部署多个控制器来形成软件定义数据中心网络的交换机形成最小容错覆盖的方法。

针对现有技术中缺乏部署多个控制器来控制软件定义数据中心网络的交换机形成最小容错覆盖的问题，目前尚未有有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中缺乏部署多个控制器来控制软件定义数据中心网络的交换机形成最小容错覆盖的问题，本发明的目的在于提出一种基于软件定义数据中心网络的控制器的最小容错覆盖部署方法，能够使用最小数量的控制器和它们的位置从而确保每个交换机至少被两个控制器控制，进而形成一套逻辑中心物理分布多个控制器控制交换机平面的有效技术方案，使交换机控制平面免受单控制器的能力小、可靠性低以及可扩展性差等限制。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于软件定义数据中心网络的控制器的最小容错覆盖部署方法。

根据本发明提供的一种基于软件定义数据中心网络的控制器的最小容错覆盖部署方法包括：在软件定义数据中心网络中构建Jellyfish拓扑，生成交换机的随机正则图，确定交换机之间的链接关系，获得随机正则图的1-覆盖控制器的最小集合；确定每个控制器的能力限制、一个交换机到它的支配交换机的传播时延限制、交换机的2-覆盖限制、之前的控制器继续有效限制；根据交换机的总数目、交换机之间的链接关系、每个控制器的能力限制、一个交换机到它的支配交换机的传播时延限制、交换机的2-覆盖限制、1-覆盖控制器的最小集合，计算出最小容错覆盖的控制器集合。