全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)、設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)負載均衡的核心思想是將大量的數(shù)據(jù)流量分擔到不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路上分別傳輸，以達到降低網(wǎng)絡(luò)擁塞程度、減少用戶等待時間的效果。在當前的網(wǎng)絡(luò)中，負載均衡被廣泛部署和應(yīng)用，是提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要手段。
[0003]在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)負載均衡設(shè)備通常被串聯(lián)部署在各個業(yè)務(wù)處理節(jié)點服務(wù)器集群的入口或者出口，根據(jù)一定的負載均衡規(guī)則，例如在集群入口對多家ISP鏈路實施循環(huán)輪轉(zhuǎn)、在集群出口選擇具有最少聯(lián)機數(shù)量的數(shù)據(jù)鏈路等等，進行調(diào)度，為數(shù)據(jù)流量進行選路。
[0004]因為現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)負載均衡設(shè)備通常是分散部署在各個服務(wù)器集群中的，所以它們在部署和管理上復(fù)雜度較高，而且只能針對其所在集群的網(wǎng)絡(luò)流量情況進行數(shù)據(jù)流量調(diào)度，而很難基于全網(wǎng)的負載情況進行合理調(diào)度。而當前存在的一些全局負載均衡系統(tǒng)中，其只能支持靜態(tài)的負載均衡調(diào)度策略，例如事前定義好的域名解析策略等等，而并不支持根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化的動態(tài)配置，靈活性較低，同時影響了負載均衡的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題，并因此針對所述問題中的至少一個問題提出了一種新的技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于網(wǎng)絡(luò)負載均衡的技術(shù)方案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)，包括:
[0008]集中部署的負載均衡設(shè)備，用于從網(wǎng)絡(luò)控制器獲取全網(wǎng)拓撲信息和全網(wǎng)數(shù)據(jù)流量信息，基于全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負載信息進行負載均衡調(diào)度為數(shù)據(jù)流確定轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略，將所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略下發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)控制器；
[0009]所述網(wǎng)絡(luò)控制器，用于通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備進行鏈路發(fā)現(xiàn)獲得全網(wǎng)拓撲信息；接收來自所述負載均衡設(shè)備的所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略生成轉(zhuǎn)發(fā)表項，將所述轉(zhuǎn)發(fā)表項下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
[0010]可選地，全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)還包括:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，用于加入網(wǎng)絡(luò)時向所述網(wǎng)絡(luò)控制器進行注冊，發(fā)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備之間的鏈接關(guān)系并反饋給所述網(wǎng)絡(luò)控制器，以便所述網(wǎng)絡(luò)控制器獲得全網(wǎng)拓撲信息和數(shù)據(jù)鏈路信息；接收并保持所述網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)表項，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表項對數(shù)據(jù)流進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0011]可選地，網(wǎng)絡(luò)控制器集中部署，所述網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中分散部署。
[0012]可選地，所述集中部署的負載均衡設(shè)備以集群方式進行部署。
[0013]可選地，負載均衡設(shè)備提供負載均衡管控接口，用于負載均衡調(diào)度算法的參數(shù)設(shè)置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡設(shè)備，集中部署于網(wǎng)絡(luò)，包括:
[0015]網(wǎng)絡(luò)拓撲流量獲取模塊，用于從集中部署的網(wǎng)絡(luò)控制器獲取全網(wǎng)拓撲信息和全網(wǎng)數(shù)據(jù)流量信息；
[0016]全網(wǎng)負載信息存儲模塊，用于基于所述全網(wǎng)拓撲信息和全網(wǎng)數(shù)據(jù)流量信息確定全網(wǎng)負載信息，存儲所述全網(wǎng)負載信息；
[0017]負載均衡調(diào)度模塊，用于基于所述全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負載信息進行負載均衡調(diào)度為數(shù)據(jù)流確定轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略；
[0018]轉(zhuǎn)發(fā)策略下發(fā)模塊，用于將所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略下發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)控制器。
[0019]可選地，負載均衡設(shè)備以集群方式進行部署。
[0020]可選地，負載均衡調(diào)度模塊包括:負載均衡算法單元，用于執(zhí)行負載均衡算法進行負載均衡調(diào)度；轉(zhuǎn)發(fā)策略確定單元，用于基于所述全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負載信息通過所述負載均衡算法單元為數(shù)據(jù)流確定轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略。
[0021]可選地，負載均衡設(shè)備還包括負載均衡管控接口，用于接受負載均衡算法的參數(shù)設(shè)置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡方法，包括:
[0023]集中部署的負載均衡設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)控制器獲取全網(wǎng)拓撲信息和全網(wǎng)數(shù)據(jù)流量信息；
[0024]負載均衡設(shè)備基于全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負載信息進行負載均衡調(diào)度為數(shù)據(jù)流確定轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略，將所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略下發(fā)給所述網(wǎng)絡(luò)控制器；
[0025]網(wǎng)絡(luò)控制器接收來自所述負載均衡設(shè)備的所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略生成轉(zhuǎn)發(fā)表項，將所述轉(zhuǎn)發(fā)表項下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
[0026]可選地，該方法還包括:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)時向所述網(wǎng)絡(luò)控制器進行注冊，發(fā)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備之間的鏈接關(guān)系并反饋給所述網(wǎng)絡(luò)控制器；網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備接收并保持所述網(wǎng)絡(luò)控制器下發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)表項，根據(jù)所述轉(zhuǎn)發(fā)表項對數(shù)據(jù)流進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0027]本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，負載均衡系統(tǒng)中的負載均衡設(shè)備集中化部署，利用網(wǎng)絡(luò)控制器提供的集中化控制能力，基于全網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路信息進行數(shù)據(jù)流調(diào)度，優(yōu)化負載均衡效果。
[0028]通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0029]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0030]參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明的在網(wǎng)絡(luò)中支持集中部署的全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明的負載均衡設(shè)備一個實施例的示意圖；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明的負載均衡設(shè)備另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明的負載均衡設(shè)備再一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5是根據(jù)本發(fā)明的全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡方法的一個實施例的流程圖；
[0036]圖6是根據(jù)本發(fā)明的軟件定義網(wǎng)絡(luò)拓撲的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)拓撲架構(gòu)示意圖；
[0037]圖7是OpenFlow流表項的一個例子的示意圖。
【具體實施方式】
[0038]現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0039]同時，應(yīng)當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關(guān)系繪制的。
[0040]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0041]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0042]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0043]應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0044]本發(fā)明人注意到:隨著軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Networking, SDN)等新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提出和推廣，網(wǎng)絡(luò)資源的集中化控制已經(jīng)成為可能?；诩谢渴鸬木W(wǎng)絡(luò)控制器開放的軟件編程接口，包括負載均衡在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以對全局的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行采集，并進而驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)控制器對網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備進行配置。
[0045]圖1是根據(jù)本發(fā)明的在網(wǎng)絡(luò)中支持集中部署的全局網(wǎng)絡(luò)負載均衡系統(tǒng)一個實施例的系統(tǒng)示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)架構(gòu)中，包括基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和集中化部署的負載均衡設(shè)備兩個部分:
[0046](1)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)
[0047]基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)主要包括網(wǎng)絡(luò)控制器12、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備13。其中網(wǎng)絡(luò)控制器12包括控制器用于控制網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的南向接口、控制器用于向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)控制能力的北向接口。網(wǎng)絡(luò)控制器12通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備13進行鏈路發(fā)現(xiàn)獲得全網(wǎng)拓撲信息；接收來自負載均衡設(shè)備11的轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表項制定策略生成轉(zhuǎn)發(fā)表項，將轉(zhuǎn)發(fā)表項下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備13。
[0048]與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能都被統(tǒng)一封裝在同一設(shè)備中不同，以軟件定義網(wǎng)絡(luò)為代表的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能的分離:分散部署在網(wǎng)絡(luò)各處的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備13用于加入網(wǎng)絡(luò)時向網(wǎng)絡(luò)控制器12進行注冊，發(fā)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備之間的鏈接關(guān)系并反饋給網(wǎng)絡(luò)控制器，以便網(wǎng)絡(luò)控制器獲得全網(wǎng)拓撲信息和數(shù)據(jù)鏈路信息；負責接收和保存網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)來的轉(zhuǎn)發(fā)表項，并根據(jù)自身保存的轉(zhuǎn)發(fā)表項對數(shù)據(jù)流進行高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。而在網(wǎng)絡(luò)中集中化部署的網(wǎng)絡(luò)控制器12則負責采集全網(wǎng)的拓撲情況，以及制定數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)通路并將相關(guān)信息生成轉(zhuǎn)發(fā)表項下發(fā)給通路上的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。因此，在這類新興的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)控制器12實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(例如交換機)13的集中化控制，從而對全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資源和流量情況擁有全局的視圖。