自動識別組播代理設備接口類型的方法和裝置的製作方法
2023-07-26 04:22:11
專利名稱：自動識別組播代理設備接口類型的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通訊領域，特別涉及一種自動識別組播代理設備接口類型的方法和裝置。
背景技術：
隨著網絡和數據業務的發展，出現了許多新的寬帶應用業務，如VoIP(Voice over InternetProtocol，IP網絡語音)、IPTV(Internet Protocol Television，交互式網絡電視)、視頻會議、VOD(Video On Demand，視頻點播)和多媒體遠程教育等，這些應用帶來了帶寬的急劇消耗和網絡擁擠等問題。為了解決這些問題，人們提出了IP組播技術方案。相較其他技術而言，IP組播技術擁有獨特的網絡主幹帶寬，不需要和用戶數量的增長成正比等特點，使其成為電信運營商不增加主幹網成本，開展新業務的首選技術。
組播(Multicast)相對於廣播(Broadcast)和單播(Unicast)而言，是點到多點投遞或者多點到多點投遞。組播的基本思想是多個接收者可以同時接收相同組播源所發出的相同數據的一個拷貝。如圖1所示，接收者1至接收者4可以同時接收同一個伺服器所發出的數據，這就是組播。
組播協議根據作用範圍分為主機和路由器之間的協議，即IGMP(Internet GroupManagement Protocol，網際網路組管理協議)；以及路由器和路由器之間協議，主要是各種路由協議。另外，為了有效抑制組播數據在主機和路由器之間的二層網絡中的擴散，引入了組播偵聽協議(IGMP Snooping)和組播代理協議(IGMP Proxy)等二層組播協議。通過IGMP和二層組播協議，使用戶的主機可以通過IGMP協議報文和上層組播路由器之間進行通信，實現用戶加入或離開組播組的功能，以及路由器對組播組的查詢和維護等功能。
一般來說，應用組播代理協議的組播代理設備既可以是二層交換機，也可以是低端路由器。組播代理協議將組播代理設備的接口(通常是設備埠)設置成兩種類型上行接口和下行接口。上行接口又稱為主機接口，是指組播代理設備上與路由器相連的埠，組播代理設備在上行接口上運行IGMP主機功能。下行接口又稱為路由器接口，是指組播代理設備上與主機相連的埠，組播代理設備在下行接口上運行IGMP路由器功能。
當與上行接口相連的路由器需要查詢和維護其下聯的組播組成員關係時，會發送IGMP查詢報文給組播代理設備，組播代理設備接收到該IGMP查詢報文後，通過組播代理協議將所有組播組的IGMP成員報告發送到相連的路由器上。上行接口不僅會根據組播組成員資料庫，轉發接收到的組播數據包到相連的路由器；而且在某個主機埠加入或離開某個組播組時，會根據組播組成員資料庫的變化，主動發送主機加入或離開組播的協議報文到相連的路由器。
組播代理設備在下行接口上進行組播組成員的登記、查詢和刪除工作，維護組播組成員資料庫；接收成員報告，建立或修改組播組成員表；主動發送查詢報文，查詢主機是否離開已經加入的組；依據登記的組播組成員資料庫向上行和下行轉發接收到的組播數據包。
組播代理協議通常應用在簡單的樹拓撲網絡中，如圖2所示。在這種場景下，需要手工配置組播代理設備的接口，指定上行接口和下行接口。如指定組播代理設備A的p1埠為上行接口，它指向樹的根節點，即上聯到組播路由器；指定組播代理設備A的p2埠和p3埠為下行接口，它們背離根節點，下聯組播代理設備B和C。組播代理設備B和C通過上行接口上聯組播代理設備A，通過下行接口下聯用戶主機。
現有組播代理協議對於作為查詢器的組播路由器發來的查詢報文作如下處理首先判斷收到查詢報文的接口類型是上行接口還是下行接口，如果是上行接口，則檢索組播代理設備上的有效組播組列表，並針對每個組播組向上遊查詢器發送組成員報告報文；如果是下行接口，則進行查詢器選舉，並判斷本組播代理設備是否被選舉為查詢器，如果被選舉為查詢器，則在組播代理設備上運行查詢器功能，如果沒有被選舉為查詢器，則在組播代理設備上運行非查詢器功能。
當把現有的組播代理協議應用在環形拓撲網絡中時，需要在環形拓撲網絡上啟動生成樹協議，把環形拓撲從邏輯上變成一個樹形拓撲，這樣即使在物理上網絡為環形，通過生成樹協議會把某個物理埠阻塞掉，在這個埠上不再發送和接收數據報文。因此報文不會在環上不停地傳送，從而避免了網絡風暴的情況發生。如圖3所示，其中組播代理設備B和C的上行接口p1均為根埠，即根據生成樹協議最終形成的埠狀態為指向根節點，組播代理設備C的下行接口p2為阻塞埠，即該埠已經被生成樹協議阻塞了，不再接收數據報文。
在因為網絡鏈路更改或者設備配置更改而導致拓撲結構隨之改變的情況下，需要同時修改組播代理協議的上行接口配置，使組播代理設備始終連向樹的根節點。如圖4所示，由於組播代理設備C的p1埠所連的網線已經斷掉，該埠不再和路由器相連，因此不能再接收數據報文了。為了使組播代理設備C仍然能接收組播數據報文，且報告組播成員關係報文給路由器，需要把原上行接口p1改為下行接口，原下行接口p2改為上行接口。
現有組播代理協議的缺點如下1、組播代理設備的接口類型無法自動識別，需要手工配置，功能局限性較大。而且當與上行路由器所連的接口更改之後，組播代理設備的接口類型也無法自動識別。
2、接口類型無法隨網絡拓撲結構的改變而自動改變，需要手工更改組播代理協議的上行接口配置，不僅增加了網絡管理員的工作量，使設備維護成本升高，而且還要承擔更改配置可能帶來的風險。
3、在更改配置之前，由於組播代理協議無法正常運行，組播業務會中斷。此時組播代理設備不會接收到查詢報文，因此也不會作組成員報告響應，不僅導致組播代理協議的上行設備無法及時獲知組成員關係，而且還會影響用戶正常接收組播數據包。
發明內容
為了解決現有技術中組播代理設備的接口類型無法自動識別等問題，本發明提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的方法，具體包括步驟A組播代理設備的接口接收到能夠將當前接口選擇為上行接口的消息；步驟B所述組播代理設備將接收到所述消息的接口作為上行接口，將其他未收到所述消息的接口作為下行接口；步驟C如果所述上行接口在規定的時間內還未再次收到所述消息，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
本發明還提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的裝置，所述裝置具體包括接收模塊，用於通過組播代理設備的接口接收能夠將當前接口選擇為上行接口的消息；識別模塊，用於將接收到所述消息的接口作為上行接口，將其他未收到所述消息的接口作為下行接口；還用於如果所述上行接口在規定的時間內還未再次收到所述消息，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
本發明的有益效果主要表現在1、根據收到的通知將指定的接口作為上行接口，其他接口作為下行接口，實現了組播代理設備接口類型的自動識別，無需手工配置上下行接口。
2、通過在組播代理協議中增加接口類型靜態手工配置和自動識別的選擇功能，增大了設備的靈活性。
3、當路由器所連的接口改變，或網絡拓撲結構改變時，不僅不用更改組播代理協議的接口配置，而且組播業務和協議功能夠迅速恢復。
圖1是現有組播應用場景示意圖；圖2是現有組播代理協議應用於樹形拓撲網絡的示意圖；圖3是現有組播代理協議應用於環形拓撲網絡的示意圖；圖4是環形拓撲結構改變後更改組播代理協議配置的示意圖；圖5是本發明自動識別組播代理設備接口類型的方法實施例的流程圖；圖6是本發明自動識別組播代理設備接口類型的裝置實施例的結構圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。
實施例一參見圖5，本發明提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的方法，首先執行以下步驟步驟101在組播代理協議中增加一選擇功能，包括兩個選項一個是採用靜態手工配置的方式，指定上行接口和下行接口；另一個是採用接口類型自動識別的方式，用戶可以根據需要選擇其中的任一種；本實施例默認在啟動組播代理協議的設備上，已經採用接口類型自動識別的方式；然後執行以下步驟步驟102組播代理設備的一個接口接收到組播路由器發來的IGMP查詢報文(包括通用查詢報文和特定組查詢報文)，組播代理設備通過IGMP查詢報文能夠識別出該接口所連的設備為路由器，即IGMP查詢報文是由路由器發來的；步驟103判斷是否在組播代理設備上啟動了接口類型自動識別的方式，如果已經啟動，則執行步驟105；否則執行步驟104；步驟104按照現有技術中靜態手工配置接口類型的方式處理，然後結束；步驟105將接收IGMP查詢報文的接口識別為上行接口，在該接口上運行IGMP主機功能；其他未收到IGMP查詢報文的接口，則作為下行接口，在下行接口上運行IGMP路由器功能；步驟106在上行接口上按預設的時間啟動一老化定時器，如5分鐘；步驟107判斷是否在預設的時間內，該上行接口還未再收到任何IGMP查詢報文，如果是，則認為該上行接口已經失效，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
本實施例中的IGMP查詢報文可以由採用其他類型但能夠表明當前接口連接的設備為路由器的報文來替換，例如，PIM(Protocol Independent Multicast，獨立組播協議)Hello(握手)報文，MOSPF(Multicast Extensions to Open Shortest Path First，組播擴展開放最短路徑優先算法)Hello(握手)報文等。
本實施例中以接收到IGMP查詢報文作為上行接口識別依據的方式，可以由以接收到將組播代理設備的其他協議選擇的具有唯一性的接口作為其上行接口的消息為識別依據的方式來替換。例如，當組播代理協議應用在環形拓撲網絡中時，組播代理設備可以根據收到的消息，將生成樹協議選擇的根接口(根接口是唯一的)作為其上行接口。
當組播代理設備同時連接多個組播路由器時，有可能會有多個接口同時接收到路由器發來的報文，按上述方法組播代理設備將這些收到報文的接口都識別為上行接口，則組播代理設備就會存在多個上行接口。為了從這些上行接口中識別出一個上行接口，本實施例還需要增加下面的步驟在組播代理協議中建立上行接口列表，上行接口列表中包括根據收到的報文識別出來的所有上行接口；然後每個上行接口都將收到的報文轉發給其他所有上行接口，即透傳報文到組播代理設備所連的所有路由器上，使這些路由器自行選舉出一個查詢器，從而保證只有一個路由器作為主查詢器發送報文，根據該報文識別出來的上行接口也只有一個。例如，上行接口列表中有5個上行接口，則其中每個上行接口除了要向下行接口轉發報文外，還要向其他4個上行接口轉發報文。
為了避免因轉發報文使網絡帶寬被大量佔用，在上述過程中，下行接口可以暫停主動發送組播查詢報文，直到上行接口保持為只有一個時再恢復。
當拓撲結構改變引起接口使能狀態改變時，通過上述方法組播代理協議可以智能地發現並改變接口類型，來適應新的拓撲結構。
當組播代理設備沒有連接任何組播路由器，或者組播代理設備的所有接口都失效時，不會有任何接口收到報文，即未識別出任何上行接口，則可採用靜態配置的上行接口或者其他默認接口(廠家在設備上預先設置的)作為上行接口的過渡策略，以減少組播轉發表項重新建立的時間，保障下行接口的組播業務快速恢復，即下行接口能夠依據組播轉發表正常轉發組播數據包給用戶。進一步地，也可以對該過渡上行接口作定時器老化處理。
實施例二參見圖6，本發明還提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的裝置，裝置具體包括接收模塊，用於通過組播代理設備的接口接收能夠將當前接口作為上行接口的消息；識別模塊，用於將接收到消息的接口作為上行接口，將其他未收到消息的接口作為下行接口；還用於如果上行接口在規定的時間內還未再次收到消息，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
當組播代理設備連接多個組播路由器時，上述裝置還包括多上行接口處理模塊，用於當組播代理設備連接多個組播路由器時，在組播代理協議中建立上行接口列表，上行接口列表包括根據收到的消息識別出來的所有上行接口；並使每個上行接口都將收到的消息轉發給其他所有上行接口。
當組播代理設備沒有連接組播路由器，或所有接口都失效時，上述裝置還包括異常處理模塊，用於當組播代理設備沒有連接組播路由器，或所有接口都失效時，將事先靜態配置的上行接口或默認的接口作為上行接口。
以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式
的幾種，本領域的技術人員在本發明技術方案範圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，所述方法具體包括步驟A組播代理設備的接口接收到能夠將當前接口選擇為上行接口的消息；步驟B所述組播代理設備將接收到所述消息的接口作為上行接口，將其他未收到所述消息的接口作為下行接口；步驟C如果所述上行接口在規定的時間內還未再次收到所述消息，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
2.根據權利要求1所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，通過所述消息所述組播代理設備能夠識別出所述接口所連的設備為路由器。
3.根據權利要求2所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，所述消息包括IGMP查詢報文、PIM握手報文和MOSPF握手報文。
4.根據權利要求2所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，當所述組播代理設備連接多個組播路由器時，所述方法還包括在組播代理協議中建立上行接口列表，所述上行接口列表包括根據收到的消息識別出來的所有上行接口；每個上行接口都將收到的消息轉發給其他所有上行接口。
5.根據權利要求1所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，所述消息具體為將所述組播代理設備的其他協議選擇的具有唯一性的接口作為上行接口。
6.根據權利要求5所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，所述唯一性的接口為生成樹協議選擇的根接口。
7.根據權利要求1所述的自動識別組播代理設備接口類型的方法，其特徵在於，當所述組播代理設備沒有連接組播路由器，或所有接口都失效時，將事先靜態配置的上行接口或默認的接口作為上行接口。
8.一種自動識別組播代理設備接口類型的裝置，其特徵在於，所述裝置具體包括接收模塊，用於通過組播代理設備的接口接收能夠將當前接口選擇為上行接口的消息；識別模塊，用於將接收到所述消息的接口作為上行接口，將其他未收到所述消息的接口作為下行接口；還用於如果所述上行接口在規定的時間內還未再次收到所述消息，則不再將該接口作為上行接口；否則繼續將該接口作為上行接口。
9.根據權利要求8所述的自動識別組播代理設備接口類型的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括多上行接口處理模塊，用於當所述組播代理設備連接多個組播路由器時，在組播代理協議中建立上行接口列表，所述上行接口列表包括根據收到的消息識別出來的所有上行接口；並使每個上行接口都將收到的消息轉發給其他所有上行接口。
10.根據權利要求8所述的自動識別組播代理設備接口類型的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括異常處理模塊，用於當所述組播代理設備沒有連接組播路由器，或所有接口都失效時，將事先靜態配置的上行接口或默認的接口作為上行接口。
全文摘要
本發明提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的方法和裝置，屬於網絡通訊領域。為了解決現有技術中組播代理設備的接口類型無法自動識別等問題，本發明提供了一種自動識別組播代理設備接口類型的方法，包括組播代理設備的接口接收到消息；將接收到消息的接口作為上行接口，其他接口作為下行接口；在規定的時間內還未再次收到消息時，該接口不再作為上行接口，否則繼續作為上行接口。本發明還提供了一種自動識別組播代理設備。接口類型的裝置，包括接收模塊和識別模塊。本發明實現了組播代理設備接口類型的自動識別，無需手工配置上下行接口，增大了設備的靈活性，當路由器所連的接口改變，或網絡拓撲結構改變時，組播業務和協議功能能夠迅速恢復。
文檔編號H04L29/10GK1988464SQ20061014558
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月23日 優先權日2006年11月23日
發明者王志文 申請人:華為技術有限公司