組播流控制方法、設備及系統的製作方法

2023-10-06 11:05:54 1

專利名稱：組播流控制方法、設備及系統的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及組播虛擬專用網技術領域，尤其涉及一種組播流控制方法、設 備及系統。
背景技術：
虛擬專用網(Virtual Private Network，簡稱VPN)是一種在公網為用戶提供專 用通信鏈路的技術。組播VPN用於在VPN內的所有用戶邊緣設備(Customer Edge，簡稱 CE)建立組播連接關係。為了實現組播VPN，現有技術中採用組播域(Multicast-Domain，簡 稱MD)方案通過在服務提供商中為每個VPN維護一個組播域來實現組播。每個組播域都 具有一個默認組播分發樹(Default-Multicast Distribution Tree，簡稱Default-MDT) 用於指定組播的默認路徑。為了避免公網帶寬的浪費，現有技術中還提供了一種數據組播 分發樹(Data-Multicast DistributionTree，簡稱Data_MDT)，使得組播流沿著 Data-MDT 僅到達對組播流有需求的出口服務提供商邊緣設備(Provider Edge，簡稱ΡΕ)上。現有技術中至少存在如下問題圖1為現有Data-MDT方案中公網組地址衝突示意圖，如圖所示，在同一個VPN A 中劃分了三個私網區域，其中在第一個私網中的發送端Sl經由CEl發出的組播流的C-S = 192. 1. 1. 1，C-G = 233. 3. 3. 3，其中，「C-S」表示私網源地址，「C-G」表示私網組地址；該組 播流經入口 PEl後的P-S = 10. 10. 10. Ι,Ρ-G = 239. 1. 1. 1，其中，「P-S」表示公網源地址， 「P-G」表示公網組地址。類似地，在第二個私網中的發送端S2經由CE2發出的組播流的 C-S = 192. 2.2.2，C-G = 234. 4. 4. 4 ；該組播流經入口 ΡΕ2 後的 P-S = 10. 10. 10. 2, P-G = 239. 1. 1. 1，其中，「P-S」表示公網源地址，「P-G」表示公網組地址。可見，來自於第一個私網的公網數據包及來自於第二個私網的公網數據包均使 用公網組地址P-G = 239. 1. 1. 1，因此，這兩種公網數據包均會達到第三個私網對應的出 口 ΡΕ3。然而，第三個私網中的接收端R僅對來自於第一個私網的組播流(192. 1. 1. 1， 233. 3. 3. 3)有需求，因此，來自於第二個私網的組播流(192. 2. 2.2,234. 4. 4. 4)被棄掉，從 而造成了從服務提供商核心路由器(Provider，簡稱P)到PE 3鏈路上的帶寬浪費，以及 PE2的設備資源浪費。為了解決上述問題，現有技術的作法是人為禁止在同一臺PE上為兩個私網組播流使用相同的公網組地址，但這種作法僅能保證同一臺入口 PE對應的兩個私網組播流不 會使用相同的公網組地址。而在實際應用過程中，不同私網對應的不同入口 PE可能是由不 同的網絡管理員進行配置，因此，在有多個入口 PE的情況下，仍然無法避免為不同的私網 組播流分配相同的私網組地址的情況。

發明內容
本發明提供一種組播流控制方法、設備及系統，用以避免不同的私網組播流使用 相同的公網組播地址。
本發明一實施例提供一種組播流控制方法，其中包括出口服務提供商邊緣設備檢測多個入口服務提供商邊緣設備發送的組播流的公 網組地址是否發生衝突，所述出口服務提供商邊緣設備及入口服務提供商邊緣設備均屬於 同一虛擬專用網；當檢測到衝突時，從發生衝突的入口服務提供商邊緣設備中選擇一個入口服務提 供商邊緣設備作為保留入口服務提供商邊緣設備，將未被選擇的入口服務提供商邊緣設備 作為衝突入口服務提供商邊緣設備；廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口服務提供商邊緣設備的標識信 息；接收到所述衝突通告報文的入口服務提供商邊緣設備根據所述標識信息判斷出 該入口服務提供商邊緣設備是所述衝突入口服務提供商邊緣設備時，選擇另一公網組地址 重新發起加入請求。本發明另一實施例提供一種服務提供商邊緣設備，為組播虛擬專用網中的出口服 務提供商邊緣設備，其中包括衝突檢測模塊，用於檢測多個入口服務提供商邊緣設備發送的組播流的公網組地 址是否發生衝突，所述出口服務提供商邊緣設備及入口服務提供商邊緣設備均屬於同一虛 擬專用網；設備選擇模塊，用於當衝突檢測模塊檢測到衝突時，從發生衝突的入口服務提供商邊緣設備中選擇一個入口服務提供商邊緣設備作為保留入口服務提供商邊緣設備，將未 被選擇的入口服務提供商邊緣設備作為衝突入口服務提供商邊緣設備；報文廣播模塊，用於廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口服務提供 商邊緣設備的標識信息。請求發起模塊，用於當衝突判斷模塊判斷出該入口運營商邊緣設 備是所述衝突入口運營商邊緣設備時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求本發明再一實施例提供另一種服務提供商邊緣設備，為組播虛擬專用網中的入口 服務提供商邊緣設備，其中包括衝突判斷模塊，用於當接收到來自於所述組播虛擬專用網中的出口服務提供商邊 緣設備發送的衝突通告報文時，根據所述標識信息判斷該入口服務提供商邊緣設備是否為 所述衝突入口服務提供商邊緣設備；請求發起模塊，用於當衝突判斷模塊判斷出該入口服務提供商邊緣設備是所述衝 突入口服務提供商邊緣設備時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求。本發明又一實施例提供一種組播流控制系統，其中包括上述一種服務提供商邊緣 設備作為出口服務提供商邊緣設備及上述另一種服務提供商邊緣設備作為入口服務提供 商邊緣設備，所述出口服務提供商邊緣設備及所述入口服務提供商邊緣設備經由服務提供 商核心路由器通信連接。本發明通過進行公網組地址衝突檢測及發送衝突通告報文機制，避免了同一個 VPN中的不同私網組播流使用相同公網組地址的情況，使得沿Data-MDT傳播的組播流不會 到達對該組播流沒有需求的出口 PE上，從而節省了帶寬資源及設備資源。並且本方法無需 人工幹預，對於單個入口 PE及多個入口 PE的情形均適用。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發 明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有Data-MDT方案中公網組地址衝突示意圖；圖2為本發明所述組播流控制方法實施例一的流程圖；圖3為本發明所述組播流控制方法實施例二的流程圖；圖4為本發明所述組播流控制方法實施例二中公網組地址衝突檢測的舉例示意 圖；圖5為本發明所述組播流控制方法實施例三的流程圖；圖6為本發明所述衝突通告報文的數據結構示意圖；圖7為本發明所述組播流控制系統實施例一的結構示意圖；圖8為本發明所述組播流控制系統實施例二中出口 PE的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖2為本發明所述組播流控制方法實施例一的流程圖，如圖所示，該方法包括如 下步驟步驟100，出口 PE檢測多個入口 PE發送的組播流的公網組地址是否發生衝突，所 述出口 PE及入口 PE均屬於同一 VPN。其中，出口 PE是指從公網向私網發送組播流的PE，例如在圖1中，PE3即為出口 PE ；相應的入口 PE是指從私網向公網發送組播流的PE，例如在圖1中，PEl和PE2均為入口 PE0步驟200，當檢測到衝突時，從發生衝突的入口 PE中選擇一個入口 PE作為保留入 口 PE，將未被選擇的入口 PE作為衝突入口 PE。具體地，可以比較所述發生衝突的入口 PE的IP位址；將具有較大IP位址的入口 PE選擇為所述保留入口 PE ；或者將已經加入到Data-MDT中的入口 PE選擇為所述保留入口 PE0該保留入口 PE可以被加入到該出口 PE的Data-MDT中，以便允許其繼續使用發生衝突 的公網組地址。將其他未被選擇的入口 PE作為衝突入口 PE。步驟300，廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口 PE的標識信息。其中，該衝突通告報文(MDT-Join-Conflict)是沿著Default-MDT進行廣播發送 的，因此可以到達該VPN相關的所有入口 PE及出口 PE。所述標識信息可以包括所述衝突入 口 PE發送的組播流的公網源地址(P-S)具體地，可以設置一個隨機定時器，當該隨機定時器的定時到達時再發送該衝突 通告報文，以避免多個檢測到衝突的出口 PE —起發出衝突通告報文，從而造成網絡有負擔。如圖6所示，為衝突通告報文的數據結構示意圖，當其中的「類型」欄位設置例如 為「65」時，即可以表示該報文是衝突通告報文。具體地，該衝突通告報文中可以包括所述 衝突入 口 PE 的 C-S、C-G、P-G 和 P-S。步驟400，接收到所述衝突通告報文的入口 PE根據所述標識信息判斷出該入口 PE 是所述衝突入口 PE時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求。具體地，可以根據所述衝突通告報文中攜帶的所述衝突入口 PE發送的組播流 的公網源地址(P-S)，判斷出該入口 PE是所述衝突入口 PE，並停止使用該P-G繼續發 送MDT-Join，並且選擇一個新的公網組地址作為P-G來發送加入報文，從而創建新的 Data-MDT。本實施例所述方法通過進行公網組地址衝突檢測及發送衝突通告報文機制，避免 了同一個VPN中的不同私網組播流使用相同公網組地址的情況，使得沿Data-MDT傳播的組 播流不會到達對該組播流沒有需求的出口 PE上，從而節省了帶寬資源及設備資源。並且本 方法無需人工幹預，對於單個入口 PE及多個入口 PE的情形均適用。另外，在上述步驟400中當選擇另一公網組地址時，具體可以從所述VPN中設置的 一個地址池中選擇另一公網組地址。在現有技術中，為了避免公網組地址發生衝突，網絡管理員必須為不同的入口 PE 配置不同的地址池，其中放置不同的公網組地址，使得配置過程非常麻煩。而應用本實施例 所述方法後，由於可以自動實現公網組地址的衝突檢測，因此，網絡管理員可以直接為同一 VPN的所有PE配置相同的地址池，使配置過程變得更加簡單，並且還能夠提高地址池中公 網組地址的利用率。圖3為本發明所述組播流控制方法實施例二的流程圖，本實施例提供了上述步驟 100中所述出口 PE檢測多個入口 PE發送組播流的公網組地址是否發生衝突的具體實施方 式，如圖所示，上述步驟100可以具體包括如下步驟步驟101，出口 PE接收到來自於一個入口 PE的加入報文後，根據該加入報文中攜 帶的公網組地址，查找具有相同公網組地址的已保存的入口 PE地址信息。其中，加入報文(MDT-Join)是指入口 PE向出口 PE發送的請求被加入該出口 PE 的Data-MDT中的報文。步驟102，當查找成功，且查找到的入口 PE地址信息中的私網地址與所述加入報 文中攜帶的私網地址不同時，則檢測到衝突。其中，所述私網地址包括C-S和C-G。步驟103，當查找成功，且查找到的入口PE地址信息中的私網地址與所述加入報 文中攜帶的私網地址相同時，將所述入口 PE地址信息的超時時間延長。如果接收到的加入報文中的私網地址及公網組播地址與出口 PE中保存的入口 PE地址信息中的私網地址及公網組播地址均相同，則表示出口 PE此前已經收到過該加入 報文，因此只要將此前已保存的入口 PE地址信息的超時時間延長即可以延長該入口 PE在 Data-MDT中的停留時間。步驟104，當查找失敗時，將所述加入報文中攜帶的公網組地址和私網地址保存在 所述出口 PE中。
保存完成後生成針對相應入口 PE的入口 PE地址信息，以備後續查找。該入口 PE地址信息包括C-S、C-G及P-G。本實施例所述方法具體實現由出口 PE檢測多個入口 PE發送組播流的公網組地址 是否發生衝突的步驟。圖4為本實施例二中公網組地址衝突檢測的舉例示意圖，如圖所示，從入口 PEl 發來的加入報文中攜帶如下地址信息:C-S = 192. 1. 1. 1，C-G = 233. 3. 3. 3，及P-G = 239. 1. 1. 1 ；從入口 PE2發來的加入報文中攜帶如下地址信息=C-S = 192. 2. 2. 2，C-G = 234. 4. 4. 4，及 P-G = 239. 1. 1. 1。由於入口 PEl 和入口 PE2 均請求使用 P-G = 239. 1. 1. 1 且私網地址各不相同，因此，PE3會檢測到公網組地址衝突。圖5為本發明所述組播流控制方法實施例三的流程圖，如圖所示，該方法在上述 方法實施例一的基礎上進一步包括如下步驟步驟500，當接收到所述衝突通告報文的出口 PE判斷出該出口 PE已加入到所述衝 突入口 PE所在的Data-MDT時，退出該Data_MDT。這是因為，如果接收到所述衝突通告報文的出口 PE繼續留在該Data-MDT，將有可 能造成該出口 PE也會收到沒有需求的組播流。同時，如果它已經啟動了發送衝突通告報文 的隨機定時器，則需要將該隨機定時器停止，因為此時已經有其它出口 PE發出了這個衝突 通告報文，無需重複發送，以避免增加系統負擔。圖7為本發明所述組播流控制系統實施例一的結構示意圖，如圖所示，該組播流 控制系統包括在組播VPN中作為出口 PE的PE及在組播VPN中作為入口 PE的PE，所想出 口 PE和入口 PE經由服務提供商核心路由器通信連接，其中，出口 PE和入口 PE均可能有多 個，此處僅以出口 PElO和入口 PE20為例進行說明，其工作原理如下出口 PElO中的衝突檢測模塊11檢測多個入口 PE發送的組播流的公網組地址是否發生衝突，所述出口 PElO及多個入口 PE均屬於同一 VPN，具體地，該出口 PElO接收到來 自於多個入口 PE的加入報文後，根據該加入報文中攜帶的公網組地址，查找具有相同公網 組地址的已保存的入口 PE地址信息；當查找成功，且查找到的入口 PE地址信息中的私網地 址與所述加入報文中攜帶的私網地址不同時，則檢測到衝突；當查找成功，且查找到的入口 PE地址信息中的私網地址與所述加入報文中攜帶的私網地址相同時，則將所述入口 PE地 址信息的超時時間延長；當查找失敗時，將所述加入報文中攜帶的公網組地址和私網地址 保存在所述出口 PE中。當衝突檢測模塊11檢測到衝突時，由設備選擇模塊12從發生衝突的入口 PE中選 擇一個入口 PE作為保留入口 PE，將未被選擇的入口 PE作為衝突入口 PE，具體地，可以通過 比較所述發生衝突的入口 PE的IP位址，將具有較大IP位址的入口 PE選擇為所述保留入 口 PE，其餘的入口 PE作為衝突入口 PE，在本實施例中，為了便於說明，將圖中的入口 PE20 作為衝突入口 PE。然後，由報文廣播模塊13廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口 PE， 即入口 PE20的標識信息，具體地，該標識信息可以包括所述衝突入口 PE發送的組播流的公 網源地址。當所述入口 PE20接收到所述衝突通告報文時，由衝突判斷模塊21根據所述標識 信息判斷該入口 PE20是否為所述衝突入口 PE，具體地，可以根據所述衝突通告報文中攜帶的所述衝突入口 PE發送的組播流的公網源地址進行判斷。當衝突判斷模塊21判斷出該入口 PE20是所述衝突入口 PE時，由請求發起模塊22 選擇另一公網組地址重新發起加入請求，具體地，可以從所述VPN中設置的一個地址池中 選擇另一公網組地址。本實施例所述組播流控制系統通過進行公網組地址衝突檢測及發送衝突通告 報文機制，避免了同一個VPN中的不同私網組播流使用相同公網組地址的情況，使得沿 Data-MDT傳播的組播流不會到達對該組播流沒有需求的出口 PE上，從而節省了帶寬資源 及設備資源。並且本方法無需人工幹預，對於單個入口 PE及多個入口 PE的情形均適用。圖8為本發明所述組播流控制系統實施例二中出口 PE的結構示意圖，如圖所示， 本實施例中的出口 PE在上述實施例一的基礎上進一步包括加入判斷模塊14和組播退出模 塊15，其工作原理如下當該出口 PElO接收到所述組播VPN中其他出口 PE發送的衝突通告報文時，由 加入判斷模塊14判斷該出口 PElO是否已加入到所述衝突入口 PE，即入口 PE20，所在的 Data-MDT ；當加入判斷模塊14判斷該出口 PElO已加入到所述Data-MDT時，由組播退出模 塊15退出該Data-MDT。如果接收到所述衝突通告報文的出口 PElO繼續留在該Data-MDT，將有可能造成 該出口 PElO也會收到沒有需求的組播流。同時，如果它已經啟動了發送衝突通告報文的隨 機定時器，則需要將該隨機定時器停止，因為此時已經有其它出口 PE發出了這個衝突通告 報文，無需重複發送，以避免增加系統負擔。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序 在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者 光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替 換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精 神和範圍。
權利要求
一種組播流控制方法，其特徵在於，包括出口服務提供商邊緣設備檢測多個入口服務提供商邊緣設備發送的組播流的公網組地址是否發生衝突，所述出口服務提供商邊緣設備及入口服務提供商邊緣設備均屬於同一虛擬專用網；當檢測到衝突時，從發生衝突的入口服務提供商邊緣設備中選擇一個入口服務提供商邊緣設備作為保留入口服務提供商邊緣設備，將未被選擇的入口服務提供商邊緣設備作為衝突入口服務提供商邊緣設備；廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口服務提供商邊緣設備的標識信息；接收到所述衝突通告報文的入口服務提供商邊緣設備根據所述標識信息判斷出該入口服務提供商邊緣設備是所述衝突入口服務提供商邊緣設備時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述出口服務提供商邊緣設備檢測多個 入口服務提供商邊緣設備發送的組播流的公網組地址是否發生衝突包括所述出口服務提供商邊緣設備接收到來自於一個入口服務提供商邊緣設備的加入報 文後，根據該加入報文中攜帶的公網組地址，查找具有相同公網組地址的已保存的入口服 務提供商邊緣設備地址信息；當查找成功，且查找到的入口服務提供商邊緣設備地址信息中的私網地址與所述加入 報文中攜帶的私網地址不同時，則檢測到衝突。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，查找具有相同公網組地址的入口服務提 供商邊緣設備地址信息之後還包括當查找失敗時，將所述加入報文中攜帶的公網組地址和私網地址保存在所述出口服務 提供商邊緣設備中。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，查找具有相同公網組地址的入口服務提 供商邊緣設備地址信息之後還包括當查找成功，且查找到的入口服務提供商邊緣設備地址信息中的私網地址與所述加 入報文中攜帶的私網地址相同時，將所述入口服務提供商邊緣設備地址信息的超時時間延長。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，從發生衝突的入口服務提供商邊緣設備 中選擇一個入口服務提供商邊緣設備作為保留入口服務提供商邊緣設備包括比較所述發生衝突的入口服務提供商邊緣設備的IP位址；將具有較大IP位址的入口服務提供商邊緣設備選擇為所述保留入口服務提供商邊緣 設備。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述標識信息包括所述衝突入口服務提 供商邊緣設備的公網源地址。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，廣播發送衝突通告報文之後還包括 當接收到所述衝突通告報文的出口服務提供商邊緣設備判斷出該出口服務提供商邊緣設備已加入到所述衝突入口服務提供商邊緣設備所在的數據組播分發樹時，退出該數據 組播分發樹。
8.一種服務提供商邊緣設備，為組播虛擬專用網中的出口服務提供商邊緣設備，其特徵在於，包括衝突檢測模塊，用於檢測多個入口服務提供商邊緣設備發送的組播流的公網組地址是否發生衝突，所述出口服務提供商邊緣設備及入口服務提供商邊緣設備均屬於同一虛擬專 用網；設備選擇模塊，用於當衝突檢測模塊檢測到衝突時，從發生衝突的入口服務提供商邊 緣設備中選擇一個入口服務提供商邊緣設備作為保留入口服務提供商邊緣設備，將未被選 擇的入口服務提供商邊緣設備作為衝突入口服務提供商邊緣設備；報文廣播模塊，用於廣播發送衝突通告報文，其中攜帶有所述衝突入口服務提供商邊 緣設備的標識信息。
9.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，還包括加入判斷模塊，用於當接收到所述組播虛擬專用網中其他出口服務提供商邊緣設備發 送的衝突通告報文時，判斷該出口服務提供商邊緣設備是否已加入到所述衝突入口服務提 供商邊緣設備所在的數據組播分發樹；組播退出模塊，用於當加入判斷模塊判斷該出口服務提供商邊緣設備已加入到所述數 據組播分發樹時，退出該數據組播分發樹。
10.一種服務提供商邊緣設備，為組播虛擬專用網中的入口服務提供商邊緣設備，其特 徵在於，包括衝突判斷模塊，用於當接收到來自於所述組播虛擬專用網中的出口服務提供商邊緣設 備發送的衝突通告報文時，根據所述標識信息判斷該入口服務提供商邊緣設備是否為所述 衝突入口服務提供商邊緣設備；請求發起模塊，用於當衝突判斷模塊判斷出該入口服務提供商邊緣設備是所述衝突入 口服務提供商邊緣設備時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求。
11.一種組播流控制系統，其特徵在於，包括權利要求8或9所述的服務提供商邊緣 設備作為出口服務提供商邊緣設備及權利要求10所述的服務提供商邊緣設備作為入口服 務提供商邊緣設備，所述出口服務提供商邊緣設備及所述入口服務提供商邊緣設備經由服 務提供商核心路由器通信連接。
全文摘要
本發明提供一種組播流控制方法、設備及系統，其中方法包括出口PE檢測多個入口PE發送的組播流的公網組地址是否發生衝突；當檢測到衝突時，從發生衝突的入口PE中選擇一個入口PE作為保留入口PE，將未被選擇的入口PE作為衝突入口PE；廣播發送衝突通告報文；接收到衝突通告報文的入口PE根據所述標識信息判斷出該入口PE是所述衝突入口PE時，選擇另一公網組地址重新發起加入請求。本發明通過進行公網組地址衝突檢測及發送衝突通告報文機制，節省了帶寬資源及設備資源。
文檔編號H04L12/56GK101841467SQ201010126848
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者翁爾新 申請人:北京星網銳捷網絡技術有限公司