[发明专利]一个软件定义网络控制器系统

说明书

技术领域

本发明涉及路由控制技术领域，特别涉及软件定义网络的控制器节点和系统。

背景技术

在软件定义网络中，控制与数据转发功能分离。控制器可以集中管理网络，数据转发和处理由物理交换机或者虚拟交换机完成。控制器和交换机之间通过指定协议（比如Openflow协议）交换数据。

在传统软件定义网络中，数据转发和处理的策略集中在一个控制器节点上，这样方便策略的设计和修改，但是单一的控制器节点的处理能力有限，随着网络中设备的增加，控制器容易成为整个系统的瓶颈。

在传统的控制器节点上，数据转发信息和策略存储在一个节点上，不具有可扩展性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用多个节点的控制器系统。它通过将控制器的处理和存储功能分担在多个节点上，解决软件定义网络中控制器瓶颈问题。

控制器的节点分为两种：前端节点和存储节点。控制器可以有一个或多个前端节点，前端节点与传统的控制器节点相似，但是数据转发信息和策略的存储被分离出来，分布在一个或者多个存储节点上。

数据转发信息通常以记录的形式存储，记录中的信息通常包括:MAC地址，IP地址、端口号、VLANID、TunnelID等。表中的每一条记录应该有一个主键。主键可以是一列或者多列。主键应该是唯一的。每一条记录都有一个或多个副本，每一个副本都有一个副本号。记录的副本数是指有多少条等同的记录存储在所有存储节点上。如果一条记录的副本数是n，第一个副本的副本号是1，第二个副本的副本号是2，以此类推。记录的副本有提高数据的安全性和可用性的作用。

存储节点可以部署为任意的分布式存储集群。系统读写记录时，根据记录、副本号选择存储设备。

在一条记录有多个副本时，根据以上方法，一条记录的多个副本可能会选择同一设备，这种情况叫做冲突。在存储设备多于副本数时，如果存储策略不允许有冲突，则为冲突的副本选择n+1为新的副本号，如果仍然有冲突，则选择n+2位新的副本号，以此类推直到没有冲突为止。程序在读记录时只需读一个副本，但是在写入时需要修改所有的副本。

系统中的负责数据转发的是支持软件定义网络协议的交换机或虚拟交换机。传统的软件定义网络中只有一个控制器，只有一个前端节点时，交换机和虚拟交换机的设置与传统一个控制器的情况相同。在前端节点多于一个时。需要在控制器和交换机与虚拟交换机之部署负载均衡节点。