一种基于SDN的服务器负载均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107846445A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201710851133.3(22)申请日2017.09.20(71)申请人南京邮电大学地址210003江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号(72)发明人孙国梓姜文醍李华康任丹妮(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李吉宽(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)H04L29/06(2006.01)H04L29/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于SDN的服务器负载均衡方法(57)摘要本发明公开了一种基于SDN的服务器负载均衡方法，包括：预先设置好服务器默认最大带宽及访问负载阈值；控制器利用ARP探测机制实时对服务器进行探活测量；控制器对全网络进行实时监控，随时掌握网络流量以及服务器动态变化；控制器选用负载率最小的服务器作为最优服务器进行访问，若服务器负载率则进行轮询；当数据包从客户端主机发出，选择最优的路径进行转发，转发端口最优准则为流量负载最小；使用NAT映射实现服务器虚拟IP功能；当有超大流量或黑名单主机访问，则进行防火墙拦截丢弃。本发明能对服务器集群进行实时监控流量大小，把流量合理分配到各服务器及链路，通过控制器对全网络中服务器以及链路进行监控，可以计算出最优服务器以及最优路径。CN107846445ACN107846445A权利要求书1/2页1.一种基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，包含以下步骤：S1：控制器预先设置好参数，包括各个服务器的最大带宽、负载率阈值；S2：控制器对全网络进行实时监控，随时掌握网络流量以及服务器动态变化；S3：控制器利用ARP探测机制实时对服务器进行探测测量；S4：控制器选用负载率最小的服务器作为最优服务器进行访问，若服务器负载率相同则进行轮询；S5：当已存在的最优服务器负载率达到阈值时，则根据轮询以及最少链接数规则进行下个服务器选择；S6：当数据包从客户端主机发出，控制器会选择最优的路径进行转发，转发端口最优准则为流量负载最小；S7：使用NAT映射实现服务器虚拟IP功能；S8：当有超大流量或黑名单主机访问，则进行防火墙拦截丢弃。2.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述服务器最大带宽代表各个服务器总带宽大小，其中所述访问阈值代表各个服务器所能承受的最大负载率。3.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述负载率阈值即服务器最大负载率，服务器负载率可以用下式表示：4.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述ARP探测机制为当服务器接收到用户主机主动发起的ARPRequest报文时，若服务器回应用户ARPReply报文，则表明服务器可用，反之则不可用。5.根据权利要求4所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述ARPRequest是广播包，由于采用虚拟IP地址，导致它询问的对象不在同一个局域网，路由器就提供代理ARP服务。6.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述负载率最小的服务器可用以下三个条件进行判断：①所选服务器是否在可用列表里，若可用，则进行下一条比对；②当前服务器负载率是否小于其设定的阈值大小，若小于，则进行下一条比对；③最优服务器是否已经存在或者服务器负载率大于已知最优服务器的负载率，若还未存在最优服务器或者满足负载率最小，则可将该服务器判断为最优服务器。7.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述轮询以及最少链接数规则是指控制器通过服务器负载率最小原则选择最优服务器，当有下一个新的用户服务连接请求时，依控制器判断当前提供访问服务的服务器是否超过设置的负载阈值，如果没超出则依然选择本台服务器提供服务，若超出则在剩余服务器中选择流量剩余带宽最大的服务器提供访问请求，以此类推。8.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述NAT映射是指用户访问时只能通过服务器外部的IP实现，通过下发双向流表进行外部IP与实际提供访问的服务器IP进行映射与转化。2CN107846445A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述超大流量即超过各个服务器设置的最大总带宽或负载阈值，所述黑名单主机即存在于黑名单上的主机。10.根据权利要求9所述的基于SDN的服务器负载均衡方法，其特征在于，所述黑名单是在控制器上预设的访问主机IP地址，存在黑名单上的主机一律拦截，禁止对服务器进行访问。3CN107846445A说明书1/4页一种基于SDN的服务器负载均衡方法