本發(fā)明涉及因特網(wǎng)
技術領域：
：，更具體地說，涉及一種基于SDN的負載均衡方法及系統(tǒng)。
背景技術：
：：負載均衡是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理方面的一門重要的技術手段。利用負載均衡可以擴展網(wǎng)絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡的靈活性和可用性。現(xiàn)有技術中，常用兩種方案來實現(xiàn)負載均衡。方案一：在SDN網(wǎng)絡(SoftwareDefinedNetworking的簡稱，可譯為：軟件定義網(wǎng)絡)中采用Ningx等代理軟件的代理模式負載均衡方案，但這些方案往往會因為物理機器的性能局限，又或者方案的雙向處理技術問題等原因?qū)е仑撦d均衡性能不高，從而令負載均衡成為了網(wǎng)絡中的瓶頸。方案二：在傳統(tǒng)網(wǎng)絡中采用LVS-DR(LinuxVirtualServer-DirectRouting的簡稱，可譯為：Linux虛擬服務器直接路由)模式的負載均衡方案。該方案是一種單向負載均衡方案，即是負載均衡只處理用戶請求數(shù)據(jù)并均衡到后端服務器，而響應數(shù)據(jù)是后端直接響應到用戶機器。并且該方案是使用的是類似Iptables的Ipvs模塊，是直接工作在操作系統(tǒng)的內(nèi)核中的，從而縮短了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡協(xié)議棧的處理路徑。并不像使用Nginx等軟件那樣將數(shù)據(jù)先發(fā)送到應用層解析再進行負載均衡。因此該方案比使用Nginx等代理軟件作為負載均衡的性能都要高。但LVS-DR模式的負載均衡方案配置復雜，例如需要在負載均衡機器的外網(wǎng)網(wǎng)卡和后端服務器的回環(huán)網(wǎng)卡上配置一個統(tǒng)一的虛擬IP地址。并且只能應用于傳統(tǒng)網(wǎng)絡中，而不能應用于SDN網(wǎng)絡。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于SDN的負載均衡方法及系統(tǒng)，可應用于SDN網(wǎng)絡，且實現(xiàn)高性能負載均衡。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于SDN的負載均衡方法，包括基于SDN網(wǎng)絡的負載均衡實例及后端實例，所述負載均衡實例執(zhí)行IP虛擬服務器功能，所述負載均衡方法包括以下步驟：S1：SDN控制器接收客戶端請求，判斷所述客戶端請求要訪問的是否為負載均衡實例，若是，進入步驟S2；若否，進入步驟S02；S2：SDN控制器下發(fā)正向規(guī)則，讓所述客戶端請求送達負載均衡實例,進入步驟S3；S02：所述SDN控制器按指定邏輯處理所述客戶端請求；S3：所述SDN控制器判斷所述負載均衡實例和所述后端實例是否在同一個物理節(jié)點上，若是，進入步驟S4，若否，進入步驟S04；S4：所述SDN控制器下發(fā)第一規(guī)則讓所述客戶端請求送達至后端實例，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，進入步驟S5；S04：所述SDN控制器在所述客戶端請求從所述負載均衡實例出來時下發(fā)第二規(guī)則使得請求發(fā)送到后端實例所在的物理節(jié)點，并在所述客戶端請求到達后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)第三規(guī)則使得請求送達后端實例，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，進入步驟S5；S5：所述SDN控制器判斷所述客戶端是否為所述SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，如是，進入步驟S6,若否，進入步驟S06；S6：所述反向規(guī)則在所述客戶請求到達所述后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)到該物理節(jié)點，反向規(guī)則使得后端實例直接發(fā)送響應到客戶端；S06：所述反向規(guī)則在所述客戶端請求從負載均衡實例出來時，下發(fā)到后端實例所在物理節(jié)點，反向規(guī)則使得后端實例直接發(fā)送響應到客戶端。進一步地，執(zhí)行所述步驟S6之后，進入步驟S7；S7：判斷所述客戶端實例是否進行遷移動作，如是，進入步驟S8，如否，結束處理；S8：所述SDN控制器下發(fā)刪除規(guī)則命令，刪除所述步驟S4中下發(fā)的第一規(guī)則或步驟S04中下發(fā)的第二規(guī)則,SDN控制器重新下發(fā)響應規(guī)則用以覆蓋步驟S4或步驟S04中下發(fā)的響應規(guī)則。進一步地，所述步驟S4中下發(fā)的第一規(guī)則或步驟S04中下發(fā)的第二規(guī)則中添加有標識，用于步驟S8執(zhí)行刪除動作時進行識別。進一步地，所述步驟S04中，所述客戶端請求到達后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)第三規(guī)則使得請求送達后端實例，且修改后端實例的IP為指定IP。進一步地，所述步驟S02中SDN控制器按指定邏輯，結束所述客戶端請求。進一步地，步驟S3中，所述負載均衡實例使用LVS算法對所述客戶端請求進行處理后，所述SDN控制器判斷所述負載均衡實例和所述后端實例是否在同一個物理節(jié)點上。進一步地，所述反向規(guī)則是所述SDN控制器預判了所述后端實例在收到所述客戶端請求時發(fā)出的響應。進一步地，包括基于SDN網(wǎng)絡的負載均衡實例及后端實例，所述負載均衡實例執(zhí)行IP虛擬服務器功能，所述基于SDN的負載均衡系統(tǒng)采用權利要求1-7所述方法實現(xiàn)負載均衡。進一步地，所述負載均衡實例的網(wǎng)卡添加有其需處理TCP端口的字段。進一步地，所述物理節(jié)點表示承載實例的物理機器。本發(fā)明提供的基于SDN的負載均衡方法及系統(tǒng)，基于SDN網(wǎng)絡使得繼承了LVS-DR模式負載均衡的高性能特性，且SDN控制器將響應的反向規(guī)則提前下發(fā)，避免了SDN網(wǎng)絡中的首包延時，實現(xiàn)高性能負載均衡。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是實施例一所述基于SDN的負載均衡方法的流程示意圖；圖2是基于SDN的負載均衡系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構示意圖；圖3是實施例二所述基于SDN的負載均衡方法的流程示意圖；圖4是正?？蛻舳藢嵗L問負載均衡的網(wǎng)絡流向示意圖；圖5是遷移客戶端實例后，實施例二步驟S7未執(zhí)行的示意圖；圖6是遷移客戶端實例后，實例例二中步驟S7已執(zhí)行的示意圖。具體實施方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。參考圖1及圖2，本實施例提出一種基于SDN的負載均衡方法，包括基于SDN網(wǎng)絡的負載均衡實例及后端實例，負載均衡實例執(zhí)行IP虛擬服務器功能，負載均衡方法包括以下步驟：S1：SDN控制器接收客戶端請求，判斷客戶端請求要訪問的是否為負載均衡實例，若是，進入步驟S2；若否，進入步驟S02；S2：SDN控制器下發(fā)正向規(guī)則，讓客戶端請求送達負載均衡實例,進入步驟S3；S02：SDN控制器按指定邏輯處理客戶端請求；S3：負載均衡實例對客戶端請求進行處理，SDN控制器判斷負載均衡實例和后端實例是否在同一個物理節(jié)點上，若是，進入步驟S4，若否，進入步驟S04；S4：SDN控制器下發(fā)第一規(guī)則讓客戶端請求送達至后端實例，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，進入步驟S5；S04：SDN控制器在客戶端請求從負載均衡實例出來時下發(fā)第二規(guī)則使得請求發(fā)送到后端實例所在的物理節(jié)點，并在客戶端請求到達后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)第三規(guī)則使得請求送達后端實例，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，進入步驟S5；S5：SDN控制器判斷客戶端是否為SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，如是，進入步驟S6,若否，進入步驟S06；S6：反向規(guī)則在客戶請求到達后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)到該物理節(jié)點，反向規(guī)則使得后端實例直接發(fā)送響應到客戶端；S06：反向規(guī)則在客戶端請求從負載均衡實例出來時，下發(fā)到后端實例所在物理節(jié)點，反向規(guī)則使得后端實例直接發(fā)送響應到客戶端。本實施例負載均衡實例基于SDN網(wǎng)絡且執(zhí)行IP虛擬服務器功能，負載均衡實例可為基于SDN網(wǎng)絡帶有LVS-DR模式功能的虛擬機，云平臺會在負載均衡實例上根據(jù)添加了的后端實例配置IPVS模塊，讓其LVS功能生效，其繼承了LVS-DR模式負載均衡的高性能特性，避免了SDN網(wǎng)絡中的首包延時。基于SDN網(wǎng)絡的負載均衡實例及后端實例免除了傳統(tǒng)LVS-DR方案中的虛擬IP配置。在步驟S4或步驟S04中，SDN控制器在下發(fā)第一規(guī)則或第二規(guī)則時會同時下發(fā)反向規(guī)則，通過正向規(guī)則和反向規(guī)則同時下發(fā)，反向規(guī)則使得后端實例直接發(fā)送響應到客戶端，免除了響應首包需要訪問SDN控制器的操作。提供了高性能負載均衡的方案。本實施例進一步免除了傳統(tǒng)LVS-DR模式下負載均衡和后端的虛擬IP地址用戶自行配置，減少操作失誤。本實施例的步驟S5主要用于判斷反向規(guī)則該下發(fā)的物理節(jié)點，只有在負載均衡實例和后端實例不在同一物理節(jié)點的情況下，才觸發(fā)執(zhí)行步驟S06。參考圖2，本發(fā)明提出的基于SDN的負載均衡系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構包含設于物理節(jié)點1的后端實例1及客戶端1(客戶端實例1的簡稱)、設于物理節(jié)點2的后端實例2及負載均衡實例、SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的客戶端2，客戶端2為物理機器。云平臺在創(chuàng)建負載均衡實例時，通過調(diào)用SDN控制器接口通知其該實例為負載均衡實例,且負載均衡實例對該實例的網(wǎng)卡配置添加負載均衡所要處理TCP端口的字段，負載均衡實例表示基于SDN網(wǎng)絡帶有LVS-DR模式功能的虛擬機。負載均衡實例接收客戶端1的請求，確定客戶端1要訪問的是負載均衡實例，而后SDN控制器下發(fā)正向規(guī)則，讓客戶端1的請求(訪問1：規(guī)則1)送達負載均衡實例。若客戶端1要訪問的不是負載均衡實例，可直接結束處理流程，或按照指定邏輯處理客戶端1的請求。而后SDN控制器會判斷負載均衡實例和后端實例是否在相同的物理節(jié)點。如客戶端1的請求需下發(fā)至后端實例1，因SDN控制器判斷負載均衡實例和后端實例1不在同一物理節(jié)點，所以SDN控制器在客戶端1請求從負載均衡實例出來時下發(fā)訪問1：規(guī)則2使得請求發(fā)送到后端實例1所在的物理節(jié)點1，并在客戶端請求到達后端實例所在物理節(jié)點1時下發(fā)訪問1：規(guī)則3使得請求送達后端實例1，且同時SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則。而后SDN控制器判斷客戶端1是否為SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，因客戶端1屬于SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，所以反向規(guī)則在客戶請求到達后端實例1所在物理節(jié)點1時下發(fā)到物理節(jié)點1，反向規(guī)則即響應1：規(guī)則4，反向規(guī)則使得后端實例1直接發(fā)送響應到客戶端1。負載均衡實例如接收到客戶端2的請求，確定客戶端2要訪問的是負載均衡實例，而后SDN控制器下發(fā)正向規(guī)則，讓客戶端2的請求(訪問2：規(guī)則1)送達負載均衡實例。若客戶端1要訪問的不是負載均衡實例，可直接結束處理流程，或按照指定邏輯處理客戶端2的請求。而后SDN控制器會判斷負載均衡實例和后端實例是否在相同的物理節(jié)點。如客戶端2的請求需下發(fā)至后端實例2，因SDN控制器判斷負載均衡實例和后端實例2同在物理節(jié)點2，所以SDN控制器下發(fā)訪問2：規(guī)則2讓客戶端請求送達至后端實例2，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，而后SDN控制器判斷客戶端2是否為SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，因客戶端2不是SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)實例，反向規(guī)則在客戶端請求從負載均衡實例出來時，下發(fā)到后端實例2所在物理節(jié)點2，反向規(guī)則使得后端實例2直接發(fā)送響應到客戶端2。實施例二：參考圖3，在實施例一公開方案的基礎上增加其它步驟。具體的，執(zhí)行步驟S6之后，進入步驟S7；步驟S7：判斷客戶端實例是否進行遷移動作，如是，進入步驟S8，如否，結束處理；步驟S8：SDN控制器下發(fā)刪除規(guī)則命令，刪除步驟S4中下發(fā)的第一規(guī)則或步驟S04中下發(fā)的第二規(guī)則,SDN控制器重新下發(fā)響應規(guī)則用以覆蓋步驟S4或步驟S04中下發(fā)的響應規(guī)則。步驟S8只有當客戶端為SDN控制器所控SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，并且發(fā)生遷移時，才觸發(fā)執(zhí)行。進一步的，實施例二可在步驟S4中下發(fā)的第一規(guī)則或步驟S04中下發(fā)的第二規(guī)則中添加標識，用于步驟S8執(zhí)行刪除動作時進行識別，進而實現(xiàn)精準刪除。前述規(guī)則刪除的原因如下：步驟S4中下發(fā)的第一規(guī)則或步驟S04中下發(fā)的第二規(guī)則存在存活時間。若客戶端從其他物理節(jié)點遷移到后端實例所在物理節(jié)點上，并且前述規(guī)則繼續(xù)存在，原本前述規(guī)則命令后端實例發(fā)出的響應，會引導到原本要引導的出口，而非引導到遷移后的客戶端。而本實施例的SDN控制器會在客戶端遷移到時，刪除步驟S4或S04中下發(fā)的規(guī)則。這里，當客戶端再次發(fā)送請求，經(jīng)過新一輪的步驟S4或S04處理后，原本驟S4或S04下發(fā)的反向規(guī)則會在重新觸發(fā)過程中被新反向規(guī)則覆蓋。參考圖4、圖5和圖6。圖4為正?？蛻舳藢嵗L問負載均衡的網(wǎng)絡流向示意圖；負載均衡實例接收客戶端1的請求，確定客戶端1要訪問的是負載均衡實例，而后SDN控制器下發(fā)正向規(guī)則，讓客戶端1的請求(請求規(guī)則1)送達負載均衡實例。SDN控制器判斷負載均衡實例和后端實例1不在同一物理節(jié)點，SDN控制器在客戶端1請求從負載均衡實例出來時下發(fā)請求規(guī)則2使得請求最終送達后端實例1，且同時SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則。而后SDN控制器判斷客戶端1屬于SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，所以反向規(guī)則(圖4中標為響應規(guī)則)在客戶請求到達后端實例1所在物理節(jié)點1時下發(fā)到物理節(jié)點1，響應規(guī)則使得后端實例1直接發(fā)送響應到客戶端1。圖5是遷移客戶端實例后，步驟S7未執(zhí)行的示意圖。圖5的客戶端1(實例)從圖4的物理節(jié)點2遷移至物理節(jié)點1，遷移后會導致客戶端1(實例)會重新向負載均衡實例發(fā)出請求，即新請求規(guī)則1。圖6是遷移客戶端實例后，步驟S7已執(zhí)行的示意圖。此時，負載均衡實例收到遷移至物理節(jié)點1的客戶端1的新請求規(guī)則1，SDN控制器下發(fā)刪除規(guī)則命令，刪除圖4及圖5中下放的請求規(guī)則2，并重新下放新請求規(guī)則2使得客戶端1請求從負載均衡實例最終送達后端實例1，且SDN控制器下發(fā)反向規(guī)則，SDN控制器判斷遷移后的客戶端1屬于SDN網(wǎng)絡范圍內(nèi)的實例，所以新的反向規(guī)則覆蓋圖4中產(chǎn)生的響應規(guī)則，新的響應規(guī)則使得后端實例1直接發(fā)送響應到客戶端1。實施例三：在實施例一公開方案的基礎上，步驟S04中，客戶端請求到達后端實例所在物理節(jié)點時下發(fā)第三規(guī)則使得請求送達后端實例，且修改后端實例的IP為指定IP。具體的，可通過云平臺在后端實例的回環(huán)網(wǎng)卡上添加一個指定的虛擬IP，例如1.1.1.1來實現(xiàn)，但虛擬IP并不需要用戶自行配置。實施例四：在實施例一公開方案的基礎上，步驟S02中SDN控制器按指定邏輯處理客戶端請求，可為直接結束或關閉客戶端請求。當然指定邏輯規(guī)定的處理方式也可以為其它操作方式，并不限定為結束或關閉客戶端請求。實施例五：在實施例一公開方案的基礎上，步驟S3中，負載均衡實例使用LVS算法對客戶端請求進行處理后，SDN控制器判斷負載均衡實例和后端實例是否在同一個物理節(jié)點上。當然，本實施例并不限定在LVS算法，該算法外的其它可用于基于SDN網(wǎng)絡且采用LVS-DR模式負載均衡方案的算法也納入本實施例的保護范圍。上述實施例一至五中，反向規(guī)則可以是通過SDN控制器運用預判算法，預判了后端實例在收到請求時將要發(fā)出的響應。實施例六：本實施例提出一種基于SDN的負載均衡系統(tǒng)，包括基于SDN網(wǎng)絡的負載均衡實例及后端實例，負載均衡實例執(zhí)行IP虛擬服務器功能，基于SDN的負載均衡系統(tǒng)采用實施例一至五中負載均衡方法實現(xiàn)負載均衡。創(chuàng)建負載均衡實例時，可對負載均衡實例的網(wǎng)卡添加負載均衡所要處理TCP端口的字段。云平臺會在負載均衡實例上配置IPVS模塊，從而形成基于SDN網(wǎng)絡帶有LVS-DR模式功能的虛擬機。免除了傳統(tǒng)LVS-DR方案中的虛擬IP配置本實施例中的物理節(jié)點表示承載實例的物理機器。對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3