面向网络功能的分布式弹性控制方法

摘要

本发明涉及一种面向网络功能的分布式弹性控制方法，通过负载估计模块测量和评估控制平面和数据的实时负载，根据历史负载，预测负载变化；通过分布式决策器模块运行于控制平面，基于负载估计模块的评估结果，启动交换机迁移策略，判决可编程节点的迁移方案，设计决策过程中不同控制域的通信过程，存储全网范围的状态视图。本发明通过在不同控制域内迁移可编程节点，实现对网络功能的弹性控制分布，使网络能够实现自动负载均衡，负载估计模块运行于控制器至上，跟踪并统计控制器负载，触发分布式决策器模块进行交换机迁移；分布式决策器模块中每个控制器运行各自决策器实例，计算交换机迁移策略，实现网络资源效用最大化。

主权项

一种面向网络功能的分布式弹性控制方法，包含负载估计模块，跟踪统计控制器负载，预测PACKETIN事件资源消耗量及每个交换机占用控制器资源；分布式决策器模块，每个控制器均运行各自的决策器实例，计算交换机迁移策略，控制器之间的决策器通过扩展东西接口进行通信，该分布式弹性控制方法具体包含如下步骤：步骤1.初始化，在分布式控制平面SDN网络拓扑中，每个控制器c_n根据控制器‑交换机映射策略f进行交换机分配；步骤2.负载估计模块跟踪统计控制器负载，当负载满足决策器模块触发条件时，控制器c_n从管理域中随机选择一个交换机s，同时从其邻居集合中随机选择一个控制器c_n′，控制器c_n从随机数开始倒计时，控制器c_n对其邻居控制域进行观察是否在进行交换机迁移活动，其中，随机数按指数分布产生，管理域是指控制器c_n在控制器‑交换机映射策略f下管理的交换机集合，控制域是指控制器c_n当前管理的交换机集合；步骤3.分布式决策器模块计算交换机迁移策略，如果倒计时结束，控制器c_n未观察到其邻居控制域正在进行交换机迁移活动，则控制器c_n通告全网其将要与c_n′进行交换机迁移活动；步骤4.交换机s从c_n控制域迁移到c_n′控制域，迁移结束后，c_n控制域将更新其资源利用率，并重新计算控制器负载；步骤5.如果控制器c_n的倒计时结束前，有观察到其邻居控制域中正存在交换机迁移活动，则控制器c_n重置倒计时，同时广播该消息到所有的控制器，并返回步骤2。