[发明专利]基于SDN的负载均衡中故障定位方法、系统、设备和介质

说明书

本发明提供了一种基于SDN的负载均衡中故障定位方法、系统、设备和介质。根据本发明实施方式，基于SDN技术将网络的数据流和控制流分离，在数据流方面，负载均衡包括四层负载均衡和七层负载均衡，在控制流方面通过使用统一的配置管理平台对四层负载均衡规则和七层负载均衡规则进行配置；所述故障定位方法包括：所述配置管理平台对配置进行检查，以确定是四层负载均衡故障还是七层负载均衡故障；所述配置管理平台对每条四层或七层负载均衡规则进行探测，并将确定异常的四层或七层负载均衡规则对应的配置信息进行上报。实施本发明，能够实现故障快速定位的功能，以缩短管理人员的排障时间，提高管理人员的应急处置效率，有效减小系统故障对业务的影响。

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，更为具体而言，涉及一种基于SDN的负载均衡中故障定位方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

近年来，网络用户数量和数据传输量不断增长，特别是云计算和大数据时代的到来，使得传统网络的缺点越来越突出。而基于TCP/IP的传统网络架构在设计初期并没有考虑到如此快速的网络规模增长速度和大数据传输。在面对海量数据处理时，基于TCP/IP的传统网络所采用的方法是增加新的路由协议或者在网络设备中增加新的功能模块，这样的做法随着时间的增长，网络中的路由协议和网络设备中的功能模块会越来越多，从而造成网络协议越来越繁琐以及网络设备越来越臃肿。

为解决传统网络的存在的问题，斯坦福大学教授Nick McKeown进行了全新的网络架构研究，提出了用软件定义网络(Software Define Network，SDN)的思想，如图1所示。采用软件定义网络，可以使得网络的配置进行集中化管理，并且网络的功能不再受传统硬件交换机功能的束缚。软件定义网络的核心思想是将原来的传统路由器从网络设备中分离出来，将网络分为数据面和控制面两部分，这样设计使得在传统网络中由于数据平面和控制平面在一起而造成的控制平台更困难的问题得以解决，并且为网络的可编程性提供了基础条件。

软件负载均衡是指在服务器的操作系统上，安装特定的软件，来实现网络负载均衡的功能。软件负载均衡的优点是配置简单，使用灵活，成本低廉，只要特定的软件，就可以满足大部分的负载均衡需求。负载均衡可以分为二层负载均衡、三层负载均衡、四层负载均衡和七层负载均衡，四层负载均衡工作在OSI模型的传输层，由于在传输层，只有TCP/UDP协议，这两种协议中除了包含源IP、目标IP以外，还包含源端口号及目的端口号。四层负载均衡服务器在接受到客户端请求后，通过修改数据包的地址信息(IP+端口号)将流量转发到应用服务器。七层负载均衡工作在OSI模型的应用层，应用层协议较多，常用HTTP、HTTPS、DNS等协议。七层负载均衡就可以基于这些协议来进行请求转发。这些应用层协议中会包含很多有意义的内容，比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据IP加端口进行负载外，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。

目前主流的软件负载均衡器包括LVS、Nginx和HAProxy。现有的负载均衡软件和方法仅能实现对网络流量的定向转发，并未考虑系统故障场景下如何定位故障的发生节点，在系统出现异常情况导致业务受到影响时，只能依靠管理人员人工接入去逐个节点排查故障的发生位置，这种故障排查方式会严重影响系统业务，导致用户业务无法使用。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于SDN的负载均衡中故障定位方法、系统、存储介质和故障定位设备，通过负载均衡配置的集中管理，配置的定时探测方式，实现系统故障情况下快速定位问题，及时上报管理人员，从而减小业务影响，做到自动化、智能化系统运维，实现软件负载均衡故障的自动定位。