[发明专利]一种基于SDN的负载均衡实现系统及方法

说明书

本发明涉及负载均衡技术领域，具体地说，涉及一种基于SDN的负载均衡实现系统及方法。其包括服务器单元、负载信息处理单元和负载均衡调控单元，所述服务器单元用于获取服务器单元的负载和内存使用率。该基于SDN的负载均衡实现系统及方法中，设置服务器单元，获取CPU负载平均值、内存使用率、差异程度并分配权重，能够精准获取服务器的负载和内存使用率，便于根据服务器自身的状态调节负载量，实现负载均衡，设置负载信息处理单元，对负载信息进行测量并计算负载均衡率，实时监控负载变换，能够进行及时调整，设置负载均衡调控单元，以服务器单元和负载信息处理单元为基础，合理调配负载量，实现负载均衡。

技术领域

本发明涉及负载均衡技术领域，具体地说，涉及一种基于SDN的负载均衡实现系统及方法。

背景技术

软件定义网络将网络设备的数据转发和控制平面分离，通过集中式的控制器以标准化的接口对各设备进行管理和配置，已广泛应用在网络资源的设计、管理和使用等方面。但现有的负载均衡方法没有考虑服务器的负载量变化，导致负载分配不合理，无法实现负载均衡效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SDN的负载均衡实现系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于SDN的负载均衡实现系统，包括服务器单元、负载信息处理单元和负载均衡调控单元，所述服务器单元用于获取服务器单元的负载和内存使用率；所述负载信息处理单元用于对负载信息进行测量，并对测量的负载信息进行收集；所述负载均衡调控单元结合根据服务器单元测量的负载信息和负载信息处理单元测量的负载信息，生成调度方案；所述服务器单元包括CPU负载平均值计算模块、内存使用率计算模块、计算差异程度模块和分配权重计算模块，所述负载信息处理单元包括负载信息测量模块和负载均衡率计算模块；所述负载均衡调控单元包括链路带宽传输速率模块和系统负载权衡模块。

作为优选，所述CPU负载平均值计算模块的算法公式如下：

记：Server＝{s_i|i＝1，2，3，...，n}，每个服务器s_i有两个重要属性，即CPU负载cpu和内存使用率mem，因此服务器的总状态为：s_i＝(cpu，mem)。一段时间t内服务器s_i的CPU负载cpu平均值为：

其中s_i代表各服务器，CPU负载为cpu。

作为优选，所述内存使用率计算模块的算法公式为：

其中s_i代表各服务器，CPU负载为cpu，内存使用率为mem。

综上，根据服务器集合Server以及过载服务器集合overServer，可以筛选出可用服务器集，记作为：

作为优选，所述计算差异程度模块的算法公式如下：

其中，degree_k，r为CPU负载和内存使用率相对于门限值的差异程度，影响因子r∈{cpu，mem}。将r分别取cpu和mem带入(公式3)进行计算，并将所得结果中degree_k，r最小值作为当前服务器s_k的可利用度degree_k，记：

degree_k＝min{degree_k，cpu，degree_k，mem}......(式3-1)。

作为优选，所述分配权重计算模块的计算公式如下：