[发明专利]一种SDN网络的链路负载均衡方法和SDN控制器

说明书

本发明的实施例公开一种SDN网络的链路负载均衡方法和SDN控制器，涉及通信领域，能够充分利用SDN网络的链路资源，提高网络整体性能。该方法，包括：SDN控制器根据交换机上报的链路信息计算SDN网络可使用的数据链路，链路信息包含链路容量；将具有相同目的地址的数据链路对应的端口加入负载端口组，并根据各个数据链路的链路容量配置负载端口组中对应端口的权重，对应端口的权重为端口数量；获取交换机发送的数据流的首报文，获取首报文的头部信息；根据头部信息进行哈希运算获取负载均衡因子；根据负载均衡因子和负载端口组中各端口的权重选择转发端口；根据转发端口生成转发流表，并将转发流表发送至交换机。

技术领域

本发明的实施例涉及通信领域，尤其涉及一种SDN(Software DefinedNetworking，软件定义网络)网络的链路负载均衡方法和SDN控制器。

背景技术

随着互联网、网络技术的发展，应用业务、服务类型的日益丰富，不断增多的用户数量和用户对于服务质量要求的不断提高，对网络的稳定性、可靠性提出更高的要求。

在当前的网络环境下，一般会同时存在多条链路到达同一目的地址的情况。但是，如果使用传统的路由技术，相同目的IP地址的数据包只能选择其中的一条路径完成转发，其他链路处于备份状态或无效状态，导致链路丢包和链路利用率较低，降低网络服务质量。为解决该问题，传统网络设备使用ECMP(Equal-Cost Multipath Routing，等价多路径)等价路由算法，在多条等价链路情况下，可以同时使用多条数据链路。这种路由算法在数据流的路由选择上，采用哈希映射的方法，将每条数据流映射到ECMP组的不同出口链路上完成数据转发。

在新型的网络架构SDN网络中同样存在多条不同链路到达同一目的地址的情况，然而SDN网络中没有定义该种情况下多链路负载均衡的方法。目前，SDN网络中还是使用ECMP算法来实现多链路的负载均衡和链路备份。

ECMP算法的具体方法为：根据报文头中的头部信息(包含源IP地址、目的IP地址、L4端口号等字段)来计算Hash值，并采用该Hash值标识数据流，然后根据该Hash值对ECMP组的成员个数取模，根据计算结果选取多条链路中一条链路对数据流进行转发。使用ECMP算法虽然能够利用多条链路进行转发，但是对于一条数据流来说，其报文头中的头部信息确定，即对应的出口链路也是一定的，ECMP算法实际上是静态选路，当一条链路已经处于拥塞状态时，数据流的选路结果可能还是该链路，进一步加剧网络丢包的可能。

综上，在新型的SDN网络架构中，ECMP算法没有考虑链路上的负载和链路容量(最大负载)等因素，当ECMP组中的链路带宽不同时，会导致链路负载均衡出现问题，在一个ECMP组中，有些成员链路可能已经出现拥塞、丢包的情况，而其他一些链路负载可能很轻，甚至没有流量，导致无法充分利用网络链路转发数据流，降低了网络整体性能。

发明内容

本发明的实施例提供一种SDN网络的链路负载均衡方法和SDN控制器，能够充分利用SDN网络的链路资源，提高网络整体性能。

第一方面、提供一种SDN网络的负载均衡方法，包括：

SDN控制器根据交换机上报的链路信息计算SDN网络可使用的数据链路，其中所述链路信息包含链路容量；所述SDN控制器将具有相同目的地址的数据链路对应的端口加入负载端口组，并根据各个数据链路的链路容量配置所述负载端口组中对应端口的权重，其中，所述对应端口的权重为端口数量；所述SDN控制器获取交换机发送的数据流的首报文，获取所述首报文的头部信息；所述SDN控制器根据所述头部信息进行哈希运算获取负载均衡因子；所述SDN控制器根据所述负载均衡因子和所述负载端口组中各端口的权重选择转发端口；所述SDN控制器根据所述转发端口生成转发流表，并将所述转发流表发送至交换机。

第二方面，提供一种SDN控制器，包括：