專利名稱：一種組播快速重路由的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種組播快速重路由的方法、 裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
組播技術(shù)首先是在網(wǎng)絡(luò)層中應(yīng)用和發(fā)展起來(lái)的。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展， 一方面網(wǎng)絡(luò)中交互的各種數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻信息越來(lái)越多，另外新興的電子 商務(wù)、網(wǎng)上會(huì)議、網(wǎng)上拍賣、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教學(xué)等服務(wù)逐漸興起。這些服 務(wù)對(duì)信息安全性、有償性、網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了要求。對(duì)于這些單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的問(wèn) 題，組播技術(shù)有效地解決了該問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳 送，能夠大量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。利用網(wǎng)絡(luò)的組播特性可以方便 地提供一些新的增值業(yè)務(wù)。IP組播協(xié)議主要有用于主機(jī)注冊(cè)的組播組管理協(xié)議，和用于組播選路轉(zhuǎn) 發(fā)的組播路由協(xié)議。在接收者主機(jī)和組播路由器之間通常采用組播組管理協(xié)議IGMP (Internet Group Membership Protocol),該協(xié)議定義了主機(jī)與路 由器之間建立和維護(hù)組播成員關(guān)系的機(jī)制。組播路由器之間運(yùn)行組播路由協(xié) 議，組插-路由協(xié)議用于建立和維護(hù)組#番路由，并正確、高效地轉(zhuǎn)發(fā)組纟番流。PIM (Protocol Ind印endent Multicast)稱為協(xié)議無(wú)關(guān)組播，表示組播 路由和單播路由協(xié)議無(wú)關(guān)，只要單播路由協(xié)議能產(chǎn)生路由表項(xiàng)即可。PIM利用 現(xiàn)有的單播路由信息，對(duì)組播報(bào)文執(zhí)行反轉(zhuǎn)路徑轉(zhuǎn)發(fā)RPF ( Reverse Path Forwarding)檢查，從而創(chuàng)建組播路由表項(xiàng)，構(gòu)建組播分發(fā)樹(shù)。圖l為現(xiàn)有技術(shù)PIM組^"網(wǎng)絡(luò)示意圖，如圖1所示，密集沖莫式協(xié)議無(wú)關(guān)組^番PIM-SM(Protocol Ind印endent Multicast-Dense Mode)實(shí)現(xiàn)組播轉(zhuǎn)發(fā)的核心是構(gòu)造并維護(hù)共享 樹(shù)RPT (Rendezvous Point Tree),選4奪某一3各由器作為公用才艮節(jié)點(diǎn)，稱為 匯聚點(diǎn)RP (Rendezvous Point)，以RP為才艮，組^番組成員為葉子的紐i番分發(fā) 樹(shù)稱為RPT。在用戶側(cè)，連接用戶的路由設(shè)備，稱為指定^各由設(shè)備DR (Designated Router) ， DR通過(guò)向該組播組對(duì)應(yīng)的RP發(fā)起加入，建立RPT 。 組播源把數(shù)據(jù)發(fā)向RP，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)了RP后，組播流被復(fù)制并沿著RPT傳給用 戶，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)連接用戶的DR時(shí)會(huì)觸發(fā)最短3各徑樹(shù)SPT (Shortest Path Tree)的建立，由DR向組播源發(fā)起加入，建立SPT， SPT建立后就觸發(fā)RPT到 SPT的切換，之后的組播流就通過(guò)SPT下發(fā)， 一直到用戶。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，為了提高可靠性，用戶通過(guò)兩臺(tái)路由設(shè)備接入組播網(wǎng) 絡(luò)，根據(jù)PIM-SM協(xié)議會(huì)選出一臺(tái)為DR,另一臺(tái)為備份指定路由設(shè)備BDR(Back Designated Router),由DR向RP和組播源發(fā)起加入，建立RPT和SPT。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)當(dāng)DR出現(xiàn)故障，BDR檢測(cè)到 DR故障，BDR升級(jí)為DR，重新建立組l番分發(fā)樹(shù)，組播流纟要照重新建立的組播分 發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶，從而恢復(fù)組播業(yè)務(wù)。這個(gè)過(guò)程通常有幾秒到幾十秒，導(dǎo)致 組播流短暫中斷，對(duì)開(kāi)展IPTV、視頻會(huì)議等實(shí)時(shí)要求較高的業(yè)務(wù)造成嚴(yán)重影 響。發(fā)明內(nèi)容為了快速恢復(fù)組播業(yè)務(wù)，提高組播業(yè)務(wù)的可靠性，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種組播快速重路由的方法、裝置和系統(tǒng)。一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種組播快速重路由的方法，包括 接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)； 通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)接收待發(fā)送到所述用戶的組播流；對(duì)指定路由設(shè)備DR進(jìn)行故障檢測(cè)；才全測(cè)到所述DR故障時(shí)，通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種組播快速重路由的裝置，包括 路徑建立單元，用于接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)； 組播流接收單元，用于接收待發(fā)送到所述用戶的組播流； 故障檢測(cè)單元，用于對(duì)DR進(jìn)行故障檢測(cè)，檢測(cè)到DR故障后，通知轉(zhuǎn)發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流；轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組^^流。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種組播快速重路由的系統(tǒng)，包括第一路由設(shè)備，用于在接收到用戶加入的消息后，建立第一組播分發(fā)樹(shù)，接收待發(fā)送到所述用戶的組播流，通過(guò)所述第一組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流；第二路由設(shè)備，用于在接收到所述用戶加入的消息后，建立第二組播分 發(fā)樹(shù)，接收待發(fā)送到所述用戶的組播流;對(duì)所述第 一路由設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)， 檢測(cè)到所述第一路由設(shè)備故障時(shí)，通過(guò)所述第二組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)BDR建立組播分發(fā) 樹(shù)，組播流既到達(dá)DR,也到達(dá)BDR,當(dāng)BDR檢測(cè)到DR故障后升級(jí)為DR,從而實(shí) 現(xiàn)快速恢復(fù)組播業(yè)務(wù)，極大提高了組播業(yè)務(wù)的可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)PIM組播網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的組播快速重路由的方法的處理流程圖；圖3為本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例提供的組播快速重路由的方法的處理流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的組播快速重路由的裝置示意圖。針對(duì)釆用P頂-SM協(xié)議的組播網(wǎng)絡(luò)，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的組播快速重 路由的方法的處理流程圖，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的組播快速重路由 的方法包4舌201、 選纟奪DR和BDR;用戶通過(guò)兩臺(tái)路由設(shè)備接入到組播網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)竟?fàn)庍x出其中一臺(tái)為DR， 另一臺(tái)為BDR，選擇DR和SDR的規(guī)則可以是根據(jù)用戶配置的路由設(shè)備優(yōu)先級(jí)高 低或根據(jù)路由設(shè)備I P地址大小等。202、 DR和BDR向RP發(fā)起加入，建立RPT;DR和BDR收到用戶加入的消息后，都向RP發(fā)起加入，在DR與RP之間、BDR 與RP之間均建立RPT。203、 DR和BDR向組播源發(fā)起加入，建立SPT;當(dāng)組播流通過(guò)RPT樹(shù)到達(dá)DR和BDR后，DR和BDR都向組播源發(fā)起加入，建立 SPT，完成RPT向SPT的切換，組播流轉(zhuǎn)發(fā)到DR和BDR后，未檢測(cè)到DR故障時(shí)， 由DR負(fù)責(zé)將收到的組播流向用戶進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，BDR的出接口狀態(tài)置為無(wú)效，直接 丟棄收到的組播流，BDR監(jiān)測(cè)DR的工作狀態(tài)。204、 BDIU企測(cè)到DR故障，轉(zhuǎn)發(fā)組^"流；BDR對(duì)DR進(jìn)行故障檢測(cè)，BDR檢測(cè)到DR故障后，升級(jí)為DR，出接口狀 態(tài)置為有效，轉(zhuǎn)發(fā)收到的組播流。舉例來(lái)說(shuō)，所述進(jìn)行故障纟企測(cè)，可以是通過(guò)雙向轉(zhuǎn)發(fā)4僉測(cè)BFD (Bidirectional Forwarding Detection)進(jìn)行快速故障檢觀'J, BFD是一種 低開(kāi)銷的快速檢測(cè)機(jī)制，通常在30ms內(nèi)檢測(cè)到故障；也可以通過(guò)其它檢測(cè)手 段進(jìn)行故障檢測(cè)。源指定協(xié)議無(wú)關(guān)組播PIM—SSM(Protocol Ind印endent Multicast—Source-Specific Mul t icas t)協(xié)議，是PIM-SM協(xié)議的簡(jiǎn)化，在用戶加入組播 組時(shí)就指定組播源的IP地址，DR直接向組播源發(fā)起加入，沿途建立SPT，這樣 就不需要建立RPT，避免了RPT樹(shù)向SPT樹(shù)切換的過(guò)程。針對(duì)采用PIM-SSM協(xié)議 的組播網(wǎng)絡(luò)，圖3為本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例提供的組播快速重路由的方法的處理 流程圖，如圖3所示，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的組播快速重路由的方法包 括301、 選擇DR和BDR;用戶通過(guò)兩臺(tái)路由設(shè)備接入到組播網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)竟?fàn)庍x出其中 一 臺(tái)為DR ， 另 一臺(tái)為BDR,選擇DR和BDR的規(guī)則可以是根據(jù)用戶配置的路由設(shè)備優(yōu)先級(jí)高 低或根據(jù)路由設(shè)備I P地址大小等。302、 DR和BDR向組播源發(fā)起加入，建立SPT;DR和BDR收到用戶加入的消息后，都向組播源發(fā)起加入，建立SPT，組播 流轉(zhuǎn)發(fā)到DR和BDR后，在DR正常工作時(shí)，由DR負(fù)責(zé)將收到的組播流向用戶進(jìn) 行轉(zhuǎn)發(fā)，BDR的出接口狀態(tài)置為無(wú)效，直接丟棄收到的組播流，BDR監(jiān)測(cè)DR的 工作狀態(tài)。303、 BDIU企測(cè)到DR故障，轉(zhuǎn)發(fā)組播流；BDR通過(guò)^r測(cè)手,殳對(duì)DR進(jìn)行故障4企測(cè)，BDIU企測(cè)到DR故障后，升級(jí)為DR, 出接口狀態(tài)置為有效，轉(zhuǎn)發(fā)收到的組播流。舉例來(lái)說(shuō)，所述通過(guò)檢測(cè)手段進(jìn)行故障檢測(cè)，可以是通過(guò)BFD進(jìn)行快速 故障檢測(cè)，也可以是通過(guò)其它檢測(cè)手段進(jìn)行故障檢測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例中，用戶也可以通過(guò)多臺(tái)路由設(shè)備接入到組播網(wǎng)絡(luò)，通過(guò) 竟?fàn)庍x出其中一臺(tái)為DR，其他均為BDR， DR故障后，再?gòu)腂DR中選出3各由i殳 備升級(jí)為DR。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種組播快速重路由的裝置，在采用 PIM協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)根據(jù)用戶配置的路由設(shè)備優(yōu)先級(jí)高低或根據(jù)路由設(shè)備IP地8址大小等，所述裝置被選定為BDR時(shí)，所述裝置包括路徑建立單元402,用于在接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)；舉例來(lái)說(shuō)，所述建立組播分發(fā)樹(shù)包括向組播源發(fā)起加入，與組4番源之 間建立SPT;針對(duì)采用PIM-SM協(xié)議的組播網(wǎng)絡(luò)，所述向組播源發(fā)起加入之前還包括 向RP發(fā)起加入，與RP之間建立RPT;組播流接收單元403,用于接收待發(fā)送到所述用戶的組播流；進(jìn)一步地，所述組纟番流接收單元還可以用于在DR正常工作時(shí)，直"l妾丟棄 收到的組播流。故障檢測(cè)單元404，用于對(duì)DR進(jìn)行故障;險(xiǎn)測(cè)，檢測(cè)到DR故障后，通知轉(zhuǎn)發(fā) 單元405轉(zhuǎn)發(fā)組播流；舉例來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)BFD對(duì)DR進(jìn)行故障;險(xiǎn)測(cè)，或者采用 其它纟企測(cè)手^:。轉(zhuǎn)發(fā)單元405，用于通過(guò)組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。進(jìn)一步地，所述裝置還可以包括組播加入單元401，用于接收用戶加入的消息，根據(jù)所述用戶的加入請(qǐng)求 使其加入組4番網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種組播快速重路由的系統(tǒng)，包括 第一路由設(shè)備，用于在接收到用戶加入的消息后，建立第一組播分發(fā)樹(shù)，接 收待發(fā)送到所述用戶的組播流，通過(guò)所述第一組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流； 第二路由設(shè)備，用于在接收到所述用戶加入的消息后，建立第二組播分發(fā) 樹(shù)，接收待發(fā)送到所述用戶的組播流;對(duì)所述第一路由設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)，檢 測(cè)到所述第一路由設(shè)備故障時(shí)，通過(guò)所述第二組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。舉例來(lái)說(shuō)，所述建立組播分發(fā)樹(shù)包括向組播源發(fā)起加入，與組纟番源之間建立SPT;針對(duì)采用PIM-SM協(xié)議的組播網(wǎng)絡(luò)，所述向組播源發(fā)起加入之前還 包括向RP發(fā)起加入，與RP之間建立RPT。所述對(duì)第一路由設(shè)備進(jìn)行故障枱r 測(cè)，可以是通過(guò)BFD進(jìn)行快速故障;險(xiǎn)測(cè)，也可以是通過(guò)其它4企測(cè)手段進(jìn)4亍故障 檢測(cè)。如果第 一路由設(shè)備的故障恢復(fù)，第 一路由設(shè)備和第二路由設(shè)備之間會(huì)重 新竟?fàn)?，重新選出一臺(tái)為DR,另一臺(tái)為BDR。本發(fā)明實(shí)施例中的路由設(shè)備，可以是路由器，也可以是其他具有^各由功 能的設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)BDR建立組播分發(fā)樹(shù)，組播流既到達(dá)DR,也到達(dá) BDR,當(dāng)BDR檢測(cè)到DR故障后升級(jí)為DR實(shí)現(xiàn)了快速恢復(fù)組播業(yè)務(wù)，從DR故障到 組播流切換只需要幾十毫秒，用戶基本感知不到，極大提高了組播業(yè)務(wù)的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例或其一部分可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)可以是包含、存儲(chǔ)、傳達(dá)、傳播或者傳輸計(jì)算機(jī)程序的介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī) 程序?yàn)槭褂弥噶钜赃\(yùn)行本發(fā)明實(shí)施例所提供的系統(tǒng)裝置、系統(tǒng)或者設(shè)備的程 序，或者是與該指令有關(guān)的程序。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是電子、？磁、電 磁、光學(xué)、紅外或者半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、傳播介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)存儲(chǔ) 器。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種組播快速重路由的方法，其特征在于，包括接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)；通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)接收待發(fā)送到所述用戶的組播流；對(duì)指定路由設(shè)備DR進(jìn)行故障檢測(cè)；檢測(cè)到所述DR故障時(shí)，通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。
2、 如權(quán)利要求l所述的組播快速重路由的方法，其特征在于，還包括未檢 測(cè)到所述DR故障時(shí)，將所述組播流丟棄。
3、 如權(quán)利要求l所述的組播快速重路由的方法，其特征在于，所述對(duì)指定路 由設(shè)備DR進(jìn)行故障檢測(cè)包括通過(guò)雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)BFD對(duì)所述指定路由設(shè)備DR進(jìn) 行故障檢測(cè)。
4、 如權(quán)利要求1-3任一所述的組播快速重路由的方法，其特征在于，所述建 立組播分發(fā)樹(shù)包括向組播源發(fā)起加入，建立最短路徑樹(shù)SPT。
5、 如權(quán)利要求4所述的組播快速重路由的方法，其特征在于，所述向組播源 發(fā)起加入，建立最短路徑樹(shù)SPT之前還包括向 匯聚點(diǎn)RP發(fā)起加入，建立共享樹(shù)RPT。
6、 如權(quán)利要求l所述的組播快速重路由的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)所述 組播流之前還包括將出接口狀態(tài)置為有效。
7、 一種組播快速重路由的裝置，其特征在于，包括 路徑建立單元，用于接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)； 組播流接收單元，用于接收待發(fā)送到所述用戶的組播流； 故障檢測(cè)單元，用于對(duì)DR進(jìn)行故障檢測(cè)，檢測(cè)到DR故障后，通知轉(zhuǎn)發(fā)單元轉(zhuǎn) 發(fā)所述組播流；轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。
8、 如權(quán)利要求7所述的組播快速重路由的裝置，其特征在于，所述建立組播分發(fā)樹(shù)包括向組播源發(fā)起加入，與組播源之間建立SPT;針對(duì)采用PIM-SM協(xié)議的組播網(wǎng)絡(luò)，所述向組播源發(fā)起加入之前還包括向RP發(fā)起加入，與RP之間建立RPT。
9、 如權(quán)利要求7-8任一所述的組播快速重路由的裝置，其特征在于，進(jìn)一步 包括組播加入單元，用于接收用戶加入的消息，根據(jù)所述用戶的加入請(qǐng)求 使其加入組播網(wǎng)絡(luò)。
10、 一種組播快速重路由的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一路由設(shè)備，用于在接收到用戶加入的消息后，建立第一組播分發(fā)樹(shù)，接 收待發(fā)送到所述用戶的組播流，通過(guò)所述第一組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流； 第二路由設(shè)備，用于在接收到所述用戶加入的消息后，建立第二組播分發(fā) 樹(shù)，接收待發(fā)送到所述用戶的組播流;對(duì)所述第一路由設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)，檢 測(cè)到所述第一路由設(shè)備故障時(shí)，通過(guò)所述第二組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種組播快速重路由的方法，包括接收到用戶加入的消息后，建立組播分發(fā)樹(shù)；通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)接收待發(fā)送到所述用戶的組播流；對(duì)指定路由設(shè)備DR進(jìn)行故障檢測(cè)；檢測(cè)到所述DR故障時(shí)，通過(guò)所述組播分發(fā)樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)所述組播流。本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種組播快速重路由的裝置和系統(tǒng)。利用本發(fā)明實(shí)施例，BDR建立組播分發(fā)樹(shù)，組播流既到達(dá)DR，也到達(dá)BDR，當(dāng)BDR檢測(cè)到DR故障后升級(jí)為DR轉(zhuǎn)發(fā)接收到的組播流，從而實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)組播業(yè)務(wù)。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101247252SQ20081006554
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
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