[发明专利]一种基于SDN的负载均衡装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN的负载均衡装置及其方法，包含一个负载均衡控制器和多个负载均衡交换机，多个负载均衡交换机通过其base平面与负载均衡控制器连接建立openflow通道，负载均衡控制器用于分流决策和负载监控，负载均衡交换机根据所述的负载均衡控制器下发的指令对数据流量进行解析并转发或丢弃。本发明将负载均衡设备控制平面和转发平面分流，降低了负载均衡系统的复杂性，提升了系统可维护性，实现多设备互通级联，降低了开发生产成本。

技术领域

本发明涉及一种负载均衡装置及其方法，特别是一种基于SDN的负载均衡装置及其方法。

背景技术

目前现网运行的负载均衡设备，由于应用场景的特殊性，均为专网专用设备，软硬件需要单独设计、研发，成本较为高昂；同时为了满足现网流量的爆发性增长，软硬件也需要持续不断的升级，设备厂家需要长期投入人力物力来保证负载均衡设备的稳定运行及持续优化升级。

由于不同厂家的负载均衡实现方案差异，每个设备厂家都有一套自己的维护管理系统和负载均衡算法，降低了网络效率，带来了各种维护不便，加大了维护管理成本，而且跨厂家的多设备级联也因此无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于SDN的负载均衡装置及其方法，实现多设备互通级联。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于SDN的负载均衡装置，其特征在于：包含一个负载均衡控制器和多个负载均衡交换机，多个负载均衡交换机通过其base平面与负载均衡控制器连接建立openflow通道，负载均衡控制器用于分流决策和负载监控，负载均衡交换机根据所述的负载均衡控制器下发的指令对数据流量进行解析并转发或丢弃。

进一步地，所述负载均衡交换机内设置有三级流表，流表零用于业务流量识别，流表一用于本设备流量的均衡转发，流表二用于互联设备的流量转发。

进一步地，所述流表一为负载均衡转发表，流表项以数据流ID在报文中的起始位置及长度、数据流ID为match匹配字段，Action字段为修改目的Mac地址、修改目的Ip、output输出端口。

进一步地，所述流表二为互联转发表，流表项以目的ip为match匹配字段，action字段为output动作，输出端口为连接某个级联负载均衡交换机的端口。

一种使用权利要求1所述的一种基于SDN的负载均衡装置的基于SDN的负载均衡方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：在负载均衡控制器1端配置后端节点ip，负载均衡控制器1首先通过向所有负载均衡交换机下发封装查询节点 mac地址的arp报文的packet out消息方式，获取后端节点mac地址和端口映射关系；然后负载均衡控制器定期的通过携带icmp或snmp报文的packet out消息获取后端节点的负载权重，并在负载均衡控制器按特定的排序算法生成分流均衡组表；

步骤二：负载均衡交换机支持三级流表，通过负载均衡控制器向负载均衡交换机流表零中添加基于目的ip转发的流表项，目的地址是本机虚拟ip的进包跳转到流表一，目的地址不是本机虚拟ip的进包跳转到流表二，其他报文如arp、icmp等报文则封装成packetin消息上报负载均衡控制器，剩下的则丢弃；

步骤三：进入流表一的报文匹配流表项，如果命中则按对应的action指令进行转发，不命中则将报文封装到packet in消息上报负载均衡控制器，负载均衡控制器从分流均衡组表中选择一个负载低的节点作为报文输出，构造FlowMod消息下发流表规则到流表一；

步骤四：进入流表二的报文首先匹配流表项，命中，则按该流表action进行转发，不命中，则将报文封装成packet in消息上报负载均衡控制器，控制器根据报文的目的IP地址，再结合控制器的全网连接拓扑图，计算出该报文的转发路径，依次给转发路径上的负载均衡下发流表二流表项。