專(zhuān)利名稱(chēng)：為基于以太網(wǎng)的多播通信確定組地址的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無(wú)
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)和有關(guān)裝置通常使用已知的組網(wǎng)方案組網(wǎng)在一起，以交換數(shù)據(jù)的包或幀 (通常稱(chēng)為數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)報(bào))。連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)通常稱(chēng)為主機(jī)。在因特網(wǎng)上， 術(shù)語(yǔ)“主機(jī)”通常表示具有對(duì)因特網(wǎng)上的其它計(jì)算機(jī)的全雙向接入權(quán)的任何計(jì)算機(jī)。聯(lián)結(jié)到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)使用某一種類(lèi)的連接裝置，例如網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)，來(lái)與網(wǎng)絡(luò)通信和交換數(shù)據(jù)。存在多種不同的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。舉例來(lái)說(shuō)，廣域網(wǎng)(WAN)是地理上分散的電信網(wǎng)絡(luò)。 WAN可為私有的或租借的，但通常將此術(shù)語(yǔ)解釋為包含公共(共享用戶(hù))網(wǎng)絡(luò)。將WAN被稱(chēng)為比城域網(wǎng)(MAN)的電信結(jié)構(gòu)廣的電信結(jié)構(gòu)，MAN大于局域網(wǎng)(LAN)。LAN是在相對(duì)較小的地理區(qū)域(例如辦公樓)內(nèi)共享單個(gè)處理器或服務(wù)器的資源的互連工作站的網(wǎng)絡(luò)。一些常見(jiàn)LAN技術(shù)包含以太網(wǎng)、令牌環(huán)、附加資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ARCNET)以及光纖分布數(shù)據(jù)接口 (FDDI)。LAN可僅服務(wù)幾個(gè)用戶(hù)，或通過(guò)使用FDDI，可服務(wù)寬得多的區(qū)域上的幾千個(gè)用戶(hù)。 服務(wù)器通常將具有由多個(gè)工作站用戶(hù)共同共享的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。如果采取安全保衛(wèi)措施來(lái)保護(hù)內(nèi)部應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)免受外界存取，那么LAN服務(wù)器還可用作因特網(wǎng)上的萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)器。在因特網(wǎng)上，使用某些協(xié)議，包含傳輸控制協(xié)議 (TCP)和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)。TCP使用一組規(guī)則來(lái)在信息包層級(jí)上與其它因特網(wǎng)連接交換消息。IP使用一組規(guī)則來(lái)在因特網(wǎng)地址層級(jí)上發(fā)送和接收消息。對(duì)于IP第4版，IP地址由 32位數(shù)字組成，且用于識(shí)別以包的形式在因特網(wǎng)上發(fā)送的信息的每一發(fā)送者和接收者。相反，IP第6版使用1 位地址，且未來(lái)版本將可能使用更多的位來(lái)促進(jìn)較高的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流。 TCP/IP將唯一編號(hào)(或“IP編號(hào)”)指派給每個(gè)工作站。此IP編號(hào)為四字節(jié)值，按照慣例， 通過(guò)將每一字節(jié)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)(0到25 且用點(diǎn)號(hào)分離所述字節(jié)，來(lái)表達(dá)所述四字節(jié)值。 IP地址具有兩個(gè)部分因特網(wǎng)上的特定網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別符(前兩個(gè)字節(jié))，以及所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的特定裝置的識(shí)別符(其可為服務(wù)器或工作站，且為后兩個(gè)字節(jié))?；?2位IP地址內(nèi)的高階位將IP地址的范圍分成若干“類(lèi)”。A類(lèi)地址是針對(duì)具有許多裝置的大網(wǎng)絡(luò)，B類(lèi)地址是針對(duì)中等大小的網(wǎng)絡(luò)，C類(lèi)地址是針對(duì)小網(wǎng)絡(luò)(例如，少于256個(gè)裝置)，D類(lèi)地址是多播地址，且E類(lèi)地址保留。開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)標(biāo)準(zhǔn)是用于在電信網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)點(diǎn)之間傳輸消息的系統(tǒng)。將通信分成若干個(gè)層，其中每一層增加某一額外功能性。對(duì)于任一給定消息，發(fā)送點(diǎn)處將存在向下經(jīng)過(guò)每一層的數(shù)據(jù)流。在接收點(diǎn)處，數(shù)據(jù)將向上流經(jīng)所述層。提供這些功能性層的編程和硬件通常源自計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和TCP/IP或其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組合。OSI將通信分成七個(gè)層。所述層可進(jìn)一步分成兩個(gè)組，其中當(dāng)消息從用戶(hù)傳遞或傳遞給用戶(hù)時(shí)，使用上部四個(gè)層，且當(dāng)任何消息經(jīng)過(guò)主機(jī)計(jì)算機(jī)時(shí)，使用下部三個(gè)層。既定用于此計(jì)算機(jī)的消息傳遞到上部層。去往某一其它主機(jī)計(jì)算機(jī)的消息不向上傳遞到上部層，而是轉(zhuǎn)發(fā)到另一主機(jī)。七個(gè)OSI層包含層1，物理層，其在電和機(jī)械層級(jí)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)位流；層2，數(shù)據(jù)鏈路層，其為物理層級(jí)提供錯(cuò)誤控制和同步；層3，網(wǎng)絡(luò)層，其處置數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)；層4， 輸送層，其管理數(shù)據(jù)傳送的端到端控制和錯(cuò)誤校驗(yàn)；層5，會(huì)話層，其設(shè)置、協(xié)調(diào)和終止每一端處的應(yīng)用程序之間的談話、交流和會(huì)話；層6，呈現(xiàn)層，其通常是操作系統(tǒng)的一部分，且將傳入和傳出數(shù)據(jù)從一種呈現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換為另一種呈現(xiàn)格式(例如，語(yǔ)法層)；以及層7，應(yīng)用層，其為識(shí)別通信合作者、識(shí)別服務(wù)質(zhì)量、考慮用戶(hù)驗(yàn)證和隱私以及識(shí)別對(duì)數(shù)據(jù)語(yǔ)法的限制的層。再次參考層2，此協(xié)議層處置數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中的物理鏈路的移入和移出。層2含有兩個(gè)子層媒體接入控制(MAC)和邏輯鏈路控制(LLC)。舉例來(lái)說(shuō)，在LAN上，通過(guò)供應(yīng)六字節(jié)唯一識(shí)別符，稱(chēng)為MAC地址，來(lái)在機(jī)器之間發(fā)送消息。再次參考屬于D類(lèi)的IP地址，使用多播地址來(lái)將數(shù)據(jù)發(fā)送到因特網(wǎng)上的大量主機(jī)，而不是發(fā)送到特定的個(gè)別用戶(hù)。不是所有主機(jī)都會(huì)實(shí)際使用或處理此數(shù)據(jù)。類(lèi)似于無(wú)線電或TV廣播，接收方必然已“調(diào)諧”其計(jì)算機(jī)裝置以接收此數(shù)據(jù)。對(duì)于多播地址(在32 位系統(tǒng)中)，最低的4個(gè)位是“1110”，接著是觀位多播地址。因此，目的地以“1110”開(kāi)始的每個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)都是IP多播數(shù)據(jù)報(bào)。組織的局域網(wǎng)內(nèi)所使用的機(jī)器或物理地址(例如， MAC地址)可不同于因特網(wǎng)上的IP地址。典型實(shí)例是48位以太網(wǎng)地址(以太網(wǎng)是廣泛安裝的LAN技術(shù))。TCP/IP包含稱(chēng)為地址解析協(xié)議(ARP)的設(shè)施，其令網(wǎng)絡(luò)管理員創(chuàng)建將32 位G字節(jié))IP地址映射到48位(6字節(jié))MAC地址的表。在以太網(wǎng)LAN上，MAC地址通常與以太網(wǎng)地址相同。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，本發(fā)明包含一種通信系統(tǒng)，其包括多播組地址分配器，所述多播組地址分配器與配置為至少一個(gè)多播組的多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，其中，在從所述節(jié)點(diǎn)之中創(chuàng)建新的多播組后，所述多播組地址分配器經(jīng)配置以基于屬于新多播組的每一組成員的散列片段的所指派多播地址而將多播地址指派給新的多播組。在另一方面中，本發(fā)明包含一種多播組地址分配器，其包括網(wǎng)絡(luò)接口，其與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信；控制器，其耦合到網(wǎng)絡(luò)接口 ；以及存儲(chǔ)媒體，其耦合到控制器，其中，在被請(qǐng)求時(shí)，控制器將多播地址指派給來(lái)自所述節(jié)點(diǎn)之中的新多播組，其中控制器存取所述節(jié)點(diǎn)的散列片段信息，且基于所述散列片段信息而選擇多播地址，且其中所述散列片段信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體中。在第三方面中，本發(fā)明包含一種用于多播組地址分配的方法，其包括從多個(gè)節(jié)點(diǎn)接收散列片段信息；接收將多播地址指派給來(lái)自所述節(jié)點(diǎn)之中的新多播組的請(qǐng)求；以及基于接收到的散列片段信息而指派多播地址。從結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行的以下詳細(xì)描述將更清楚地理解這些和其它特征。附圖簡(jiǎn)述為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行的簡(jiǎn)要描述， 其中相同參考標(biāo)號(hào)表示相同部分。

圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播通信系統(tǒng)。圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播組地址分配器。圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播組地址分配方法。圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式最初應(yīng)理解，盡管下文提供一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的說(shuō)明性實(shí)施方案，但可使用任何數(shù)目的技術(shù)，不管是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的，來(lái)實(shí)施所揭示的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說(shuō)明的所述說(shuō)明性實(shí)施方案、圖式和技術(shù)，包含本文所說(shuō)明并描述的示范性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，而是可在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍以及其均等物的完整范圍內(nèi)修改。將多播地址發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)上的許多主機(jī)。然而，不是所有與多播地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)幀都既定穿過(guò)主機(jī)機(jī)器且由主機(jī)機(jī)器處理。因此，為了提高主機(jī)機(jī)器的效率，對(duì)多播地址的過(guò)濾變得重要。在過(guò)去的配置中，多播地址過(guò)濾器使用整個(gè)六字節(jié)目的地址來(lái)執(zhí)行散列功能。接著將結(jié)果的某些位用作散列查找表的索引，其中所述表由主機(jī)機(jī)器驅(qū)動(dòng)器或嵌入式固件初始化。如果查找表中的加索引值是設(shè)定的，那么接收到的數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，且傳遞到主機(jī)機(jī)器上以供進(jìn)一步處理。如果查找表中的加索引值未設(shè)定，那么丟棄所述數(shù)據(jù)包。散列是將一串字符變換成表示原始串的通常較短的固定長(zhǎng)度值或鍵。散列用于從表(或數(shù)據(jù)庫(kù))中索引和檢索項(xiàng)目。一般來(lái)說(shuō)，散列證明是用于索引和尋找項(xiàng)目的較快方法，因?yàn)槠涫褂幂^短的散列鍵，而不是原始(較長(zhǎng))值。散列算法被稱(chēng)為散列函數(shù)。通常， 第一散列串將產(chǎn)生與第二散列串不同的值。然而，隨著散列函數(shù)輸出的位數(shù)目(例如，散列索引長(zhǎng)度)減少，散列函數(shù)產(chǎn)生來(lái)自?xún)蓚€(gè)不同串的同一所得值的可能性增加。散列函數(shù)和輸出位的數(shù)目取決于所使用的MAC芯片。從不同輸入串產(chǎn)生相同散列函數(shù)值的概率極其小，特別是隨著散列函數(shù)輸出的位的數(shù)目接近輸入的位的數(shù)目的情況。然而，在實(shí)踐中，實(shí)際使用所述位的相當(dāng)小的部分。舉例來(lái)說(shuō)，將48個(gè)地址位向下散列到32個(gè)位，從而增加復(fù)制的機(jī)會(huì)。對(duì)于所得的32個(gè)位，更加小的數(shù)目的位通常用于形成索引。這些因素實(shí)質(zhì)上增加了散列表的兩個(gè)索引相同的機(jī)會(huì)。此情形導(dǎo)致無(wú)用數(shù)據(jù)幀被上載到主機(jī)機(jī)器，其消耗來(lái)自主機(jī)中央處理單元(CPU)的有價(jià)值的處理能力。圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播通信系統(tǒng)100。如圖所示，多播通信系統(tǒng)100包括多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)102A到102N，其經(jīng)配置以基于多播組地址分配器操作而通信。在至少一些實(shí)施例中，通信節(jié)點(diǎn)102A到102N是無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的一部分。舉例來(lái)說(shuō)，通信節(jié)點(diǎn) 102A到102N中的至少一者可以是提供無(wú)線數(shù)據(jù)和/或通信服務(wù)(例如，電話服務(wù)、因特網(wǎng)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、消息接發(fā)服務(wù)、即時(shí)消息接發(fā)服務(wù)、電子郵件(email)服務(wù)、聊天服務(wù)、視頻服務(wù)、音頻服務(wù)、游戲服務(wù)等)的接入點(diǎn)，而其它通信裝置可以是多種固定位置和/或移動(dòng)無(wú)線裝置或臺(tái)(STA)中的任一者。應(yīng)了解，通信系統(tǒng)100意在為說(shuō)明性的而非詳盡的。舉
6例來(lái)說(shuō)，應(yīng)了解，可使用更多、不同或更少的通信節(jié)點(diǎn)102A到102N來(lái)實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。通信節(jié)點(diǎn)102A到102N可包括具有無(wú)線通信能力的任何種類(lèi)的移動(dòng)裝置和/或個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或MP3播放器、無(wú)線電話(例如蜂窩式電話、智能電話等)，以及具有無(wú)線通信能力的膝上型計(jì)算機(jī)。在至少一些實(shí)施例中，通信裝置102A 到102D是根據(jù)至少一個(gè)有線和/或無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，來(lái)自電氣和電子工程師學(xué)會(huì) (IEEE) 802. 11標(biāo)準(zhǔn)體系)來(lái)實(shí)施。根據(jù)實(shí)施例，通信節(jié)點(diǎn)102A到102N中的至少一者作為多播發(fā)送器而操作，而其它通信裝置作為多播接收器而操作。應(yīng)理解，所有的通信節(jié)點(diǎn)102A到102N都能夠作為多播發(fā)送器和多播接收器兩者而操作。換句話說(shuō)，同一通信裝置能夠執(zhí)行多播發(fā)送器操作和多播接收器操作。如先前所提到，通信節(jié)點(diǎn)102A到102N所執(zhí)行的多播是基于如本文所述的多播組地址分配器的操作而進(jìn)行。本文所述的多播組地址分配器的操作可例如由通信節(jié)點(diǎn) 102A到102N中的一者或由與通信節(jié)點(diǎn)102A到102N通信的單獨(dú)管理裝置來(lái)執(zhí)行。在圖1中，論述通信節(jié)點(diǎn)102A的各種組件。對(duì)通信節(jié)點(diǎn)102A的論述也適用于其它通信節(jié)點(diǎn)102B到102N。如圖所示，通信節(jié)點(diǎn)102A包括耦合到MAC核心106 (或作為其一部分)的多播組地址分配器接口 104。多播組地址分配器接口 104促進(jìn)通信節(jié)點(diǎn)102A與多播組地址分配器120之間的通信，多播組地址分配器120為通信系統(tǒng)100提供集中式組地址指派功能。在至少一些實(shí)施例中，MAC核心106對(duì)通信節(jié)點(diǎn)102A執(zhí)行MAC地址過(guò)濾。以此方式，主機(jī)處理器(未圖示)不用對(duì)無(wú)用MAC地址進(jìn)行過(guò)濾。如圖所示，MAC核心106包括散列裝置110。散列裝置110例如對(duì)傳入的MAC目的地址(DA)的某一數(shù)目個(gè)位執(zhí)行循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)功能。盡管CRC可用于校驗(yàn)已在通信鏈路上發(fā)射的所接收數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤，但散列裝置110可將CRC用作散列功能來(lái)將位流變換成較簡(jiǎn)單的代表值。舉例來(lái)說(shuō)，可使用傳入的6字節(jié)MAC目的地址的某些較低位來(lái)產(chǎn)生CRC值。另外，所得CRC值的某些位用于經(jīng)散列值。在數(shù)學(xué)上，數(shù)千個(gè)MAC地址將散列到同一值，但隨著使用較多的位，針對(duì)兩個(gè)不同輸入串產(chǎn)生同一經(jīng)散列值的機(jī)會(huì)減小。然而，為了加速處理，所使用的位的數(shù)目通常將取決于所使用的MAC芯片。本文可使用且相關(guān)技術(shù)中已知的其它相對(duì)較簡(jiǎn)單的散列功能包含 除法-余數(shù)方法、折疊、基數(shù)變換以及數(shù)位重排。不管特定散列操作如何，散列裝置110均產(chǎn)生用于搜遍散列片段114的索引值 112。散列片段114含有狀態(tài)條目(通常為“1”或“0”)，其表示與每一 MAC目的地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)幀的有效性。散列片段條目例如由主機(jī)計(jì)算機(jī)上的驅(qū)動(dòng)器或NIC的嵌入式固件輸入。根據(jù)索引值112來(lái)索引散列片段條目，這使得能夠快速地搜索到散列片段，以提供對(duì)應(yīng)于每一傳入MAC目的地址116的數(shù)據(jù)幀的狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，如果將狀態(tài)設(shè)定為“1”，那么接收到的數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)MAC核心106的過(guò)濾操作，且上載到主機(jī)以供進(jìn)一步處理。否則，接收到的數(shù)據(jù)包被由組件108表示的主機(jī)驅(qū)動(dòng)器或板上處理器丟棄。不濾出無(wú)用多播業(yè)務(wù)的主要原因之一是多個(gè)多播地址可能散列到同一散列片段中。對(duì)于經(jīng)散列的多播地址，接收節(jié)點(diǎn)對(duì)一些多播地址感興趣，而其它多播地址是無(wú)用的。 對(duì)于給定數(shù)目的組(N個(gè)組)，需要解決的問(wèn)題是1)如何選擇N個(gè)多播地址(將每一組指派給不同的MAC地址)；和2)如何為新的組指派來(lái)自N個(gè)多播地址的多播地址。根據(jù)至少一些實(shí)施例，多播組地址分配器120執(zhí)行多播組地址指派和分配，以便以使節(jié)點(diǎn)所接收到的所有或大多數(shù)無(wú)用多播業(yè)務(wù)能夠被MAC硬件濾出的方式來(lái)處置這兩個(gè)問(wèn)題。以此方式， 用于處理無(wú)用多播業(yè)務(wù)的主機(jī)CPU介入得以減到最小。為了確定多播地址，集中式地址分配器需要知道1)系統(tǒng)將支持的組的最大數(shù)目；和2)MAC芯片中使用的散列函數(shù)以及散列片段的數(shù)目。在至少一些實(shí)施例中，多播地址選擇和指派是基于兩個(gè)原理。第一原理是將較小數(shù)目的多播地址指派給每一散列片段是優(yōu)選的。解釋是當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要啟用新的散列片段時(shí) (例如，當(dāng)創(chuàng)建/加入組時(shí))，此所啟用散列片段中的有用多播業(yè)務(wù)僅應(yīng)尋址到此組。然而， 一些無(wú)用多播業(yè)務(wù)也可能散列到此散列片段中。如果指派給此散列片段的多播地址的數(shù)目較小，那么較少的無(wú)用多播業(yè)務(wù)可進(jìn)入到此散列片段中。在理想情況下，每一片段僅被指派一個(gè)多播地址。以此方式，沒(méi)有無(wú)用多播業(yè)務(wù)可散列到所啟用的散列片段中?？傊?，對(duì)于給定數(shù)目的組，指派給每一散列片段(例如，散列片段114)的多播地址的數(shù)目應(yīng)最小化。如果將多播地址均勻地指派給每一片段，那么可實(shí)現(xiàn)此第一原理。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于具有給定數(shù)目個(gè)組(MAX_GRP)的通信系統(tǒng)，通信節(jié)點(diǎn)的片段將被指派MAX_GRP/ NUM_BINS個(gè)多播地址，其中NUM_BINS是特定通信節(jié)點(diǎn)中的散列片段的數(shù)目。第二原理是通信節(jié)點(diǎn)中有較小數(shù)目個(gè)所啟用散列片段是優(yōu)選的。解釋是當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建組時(shí)，多播地址被指派給此組。所指派的多播地址可啟用新的散列片段，或可落入現(xiàn)有所啟用散列片段中。如果存在較高數(shù)目的所啟用散列片段，那么較多無(wú)用多播業(yè)務(wù)將進(jìn)入所啟用散列片段。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)MAX_GRP = 1024且NUM_BINS = 1觀?；诒疚乃龅膬蓚€(gè)原理， 每一散列片段將被指派八(1024/128)個(gè)多播地址。如果節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建16個(gè)組，那么有兩種方式將16個(gè)多播地址指派給所述組。以第一方式，16個(gè)多播地址落入兩個(gè)散列片段中。對(duì)于此第一方式，兩個(gè)所啟用散列片段中不存在任何無(wú)用多播業(yè)務(wù)，因?yàn)樗鰞蓚€(gè)散列片段中的每一多播地址屬于16個(gè)組中的一者。以第二方式，16個(gè)多播地址落入16個(gè)散列片段中。對(duì)于此第二方式，每一所啟用散列片段中僅一個(gè)多播地址對(duì)此節(jié)點(diǎn)有效。每一所啟用散列片段中的其它七個(gè)多播地址(注意，每一散列片段被指派8個(gè)多播地址)不由此節(jié)點(diǎn)使用，而是可由其它節(jié)點(diǎn)使用。盡管針對(duì)這七個(gè)多播地址的多播業(yè)務(wù)對(duì)于此節(jié)點(diǎn)是無(wú)用多播業(yè)務(wù)，但其將被此通信節(jié)點(diǎn)接受，因?yàn)槠渎淙胨鶈⒂蒙⒘衅沃?。因此，?duì)于給定數(shù)目的組，每一通信節(jié)點(diǎn)(或大多數(shù)節(jié)點(diǎn))中的所啟用散列片段應(yīng)為最小。對(duì)于先前提到的第一個(gè)問(wèn)題(例如，如何為給定的N個(gè)組選擇N個(gè)多播地址)，第一原理指示為給定數(shù)目個(gè)組選擇的多播地址應(yīng)相等地分布在每一節(jié)點(diǎn)的每一散列片段中。 由于以下原因，此分布可能是復(fù)雜的1)不同節(jié)點(diǎn)中的散列片段的數(shù)目可能不同；和/或 2)用于不同節(jié)點(diǎn)的散列索引可以不同方式確定。因此，在至少一些實(shí)施例中，多播組地址分配器120使用啟發(fā)法來(lái)尋找N個(gè)多播地址，其將在可能的情況下相等地分布在每一節(jié)點(diǎn)的每一片段中。選擇所述N個(gè)多播地址的任務(wù)需要知道1)系統(tǒng)將支持的組的最大數(shù)目；2) MAC芯片中所使用的散列函數(shù)以及散列片段的數(shù)目；以及3)所選的多播地址空間。這些數(shù)據(jù)可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中已知的。在真實(shí)世界中，組的數(shù)目通常小于2，000,散列片段的數(shù)目小于 1，000，且所選多播地址空間約為224。對(duì)于先前提到的第二個(gè)問(wèn)題(例如，如何為新的組指派來(lái)自N個(gè)多播地址的多播地址)，第二原理指示當(dāng)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建組時(shí)，所指派的多播地址應(yīng)最小化系統(tǒng)中的每一節(jié)點(diǎn)(或大多數(shù)節(jié)點(diǎn))中的所啟用片段。如果僅考慮創(chuàng)建組的節(jié)點(diǎn)，那么多播地址指派是直接的，因?yàn)閮H考慮此節(jié)點(diǎn)中的散列片段。然而，針對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)施的多播地址指派對(duì)于其它節(jié)點(diǎn)可能不是最優(yōu)的。因此，在至少一些實(shí)施例中，多播組地址分配器120應(yīng)具有針對(duì)通信節(jié)點(diǎn) 102A到102N中的每一者的所有散列片段信息。在可能的情況下，當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)102A到102N 中的一者創(chuàng)建組，且可根據(jù)已知信息確定組成員(在一些情況下，組成員在組被創(chuàng)建時(shí)可能是未知的)時(shí)，多播組地址分配器120基于落入請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)和所有組成員節(jié)點(diǎn)的所啟用散列片段的一者中的所指派多播地址而將多播地址指派給所述組?？傊?，在通信系統(tǒng)100中創(chuàng)建新的多播組后，多播組地址分配器120經(jīng)配置以基于落入新多播組的每一組成員的所啟用散列片段中的所指派多播地址而將多播地址指派給所述新多播組。如果新多播組包括已知組成員和未知組成員，那么多播組地址分配器120 經(jīng)配置以基于落入新多播組的每一已知組成員的所啟用散列片段中的所指派多播地址而將多播地址指派給所述新多播組。周期性地，所啟用散列片段信息由多播組地址分配器120 跟蹤(例如，當(dāng)啟用額外片段時(shí)，或當(dāng)先前未知的節(jié)點(diǎn)變?yōu)槎嗖ソM地址分配器120已知時(shí))。多播組地址分配器120還執(zhí)行向通信系統(tǒng)100的通信節(jié)點(diǎn)102A到102N的多播地址分布。舉例來(lái)說(shuō)，如果存在N個(gè)多播組，那么多播組地址分配器120經(jīng)配置以將N個(gè)多播地址大約相等地分布于多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)102A到102N中的每一者的所啟用散列片段之間。由多播組地址分配器120分布的N個(gè)多播地址的實(shí)際值可通過(guò)以下各者基于啟發(fā)法來(lái)確定 1)最大組數(shù)目(例如N) ；2)最大散列片段數(shù)目；以及3)最小多播地址空間數(shù)目。圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播組地址分配器200。舉例來(lái)說(shuō)，多播組地址分配器200可對(duì)應(yīng)于圖1的多播組地址分配器120。根據(jù)至少一些實(shí)施例，多播組地址分配器200可并入通信節(jié)點(diǎn)102A到102N的一者中。或者，多播組地址分配器200與通信節(jié)點(diǎn) 102A到102N分離。如圖所示，多播組地址分配器200包括用于與通信節(jié)點(diǎn)102A到102N的通信的網(wǎng)絡(luò)接口 210。多播組地址分配器200還包括用于存儲(chǔ)從通信節(jié)點(diǎn)接收到的所啟用散列片段信息的存儲(chǔ)媒體212(例如，易失性或非易失性存儲(chǔ)器)。多播組地址分配器200的操作由控制器202管理。舉例來(lái)說(shuō)，控制器202可對(duì)應(yīng)于執(zhí)行指令的處理器和/或其它硬件。在至少一些實(shí)施例中，控制器202管理新地址指派操作204、地址分布操作206以及請(qǐng)求散列片段信息操作208。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)中的一者創(chuàng)建新組時(shí)，執(zhí)行新地址指派操作204。作為響應(yīng)，新地址指派操作204基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)媒體212中或可由其它構(gòu)件存取的所啟用散列片段信息214來(lái)為新組選擇和指派多播地址。通過(guò)執(zhí)行請(qǐng)求散列片段信息操作208來(lái)存儲(chǔ)和/或更新所啟用散列片段信息214，請(qǐng)求散列片段信息操作208致使與多播組地址分配器200通信的節(jié)點(diǎn)提供/更新所啟用散列片段信息214?；蛘撸c多播組地址分配器200通信的節(jié)點(diǎn)可經(jīng)配置以提供/更新所啟用散列片段信息214，而不等待來(lái)自多播組地址分配器200的請(qǐng)求。地址分布操作206經(jīng)配置以將用于N個(gè)組的N個(gè)多播地址大約相等地分布在與多播組地址分配器200通信的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一者的所啟用散列片段之中。在至少一些實(shí)施例中，通過(guò)以下各者基于啟發(fā)法來(lái)選擇所分布的N個(gè)多播地址1)最大組數(shù)目(例如N) ；2) 最大散列片段數(shù)目；以及3)最小多播地址空間數(shù)目。圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多播組地址分配方法300。方法300可例如由多播組地址分配器200執(zhí)行。如圖所示，方法300在框302處開(kāi)始，且繼續(xù)進(jìn)行到框304，其中接收將新多播地址指派給新組的請(qǐng)求。在框306處，基于所啟用散列片段信息而指派新的多播地址，所啟用散列片段信息存儲(chǔ)在集中式地址分配器上(這是已知信息，因?yàn)槊恳唤邮掌髦械纳⒘衅螖?shù)目和所指派多播地址是已知的)。換句話說(shuō)，在可能的情況下，所述新多播地址應(yīng)屬于新組中的通信節(jié)點(diǎn)的每一者的所啟用散列片段內(nèi)。如圖所示，方法300在框308處結(jié)束。然而，作為額外步驟，方法300可進(jìn)一步包括將用于N個(gè)組的N個(gè)多播地址大約相等地分布于多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一者的所啟用散列片段之中。本文所述的多播組地址分配技術(shù)可在具有足夠處理能力、存儲(chǔ)器資源和網(wǎng)絡(luò)吞吐量能力以處置其所負(fù)擔(dān)的必要工作量的任何通用通信裝置上實(shí)施。圖4說(shuō)明適合實(shí)施本文所揭示組件的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例的典型通用通信裝置400。通信裝置400包括處理器 402 (其可稱(chēng)為中央處理單元或CPU)，其與包含次要存儲(chǔ)裝置404、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 406、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)408的存儲(chǔ)器裝置、輸入/輸出(I/O)裝置410以及網(wǎng)絡(luò)連接性裝置 412通信。處理器402可實(shí)施為一個(gè)或一個(gè)以上CPU芯片，或可為一個(gè)或一個(gè)以上專(zhuān)用集成電路(ASIC)的一部分。次要存儲(chǔ)裝置404通常由一個(gè)或一個(gè)以上磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或磁帶驅(qū)動(dòng)器組成，且用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)，且用作溢流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，前提是RAM408的大小不足以保持所有工作數(shù)據(jù)。次要存儲(chǔ)裝置404可用于存儲(chǔ)程序，當(dāng)選擇此些程序來(lái)執(zhí)行時(shí)，將所述程序加載到 RAM408中。R0M406用于存儲(chǔ)在程序執(zhí)行期間讀取的指令以及可能的數(shù)據(jù)。ROM 406是通常相對(duì)于次要存儲(chǔ)裝置404的較大存儲(chǔ)器容量具有較小存儲(chǔ)器容量的非易失性存儲(chǔ)器裝置。 RAM408用于存儲(chǔ)易失性數(shù)據(jù)，且也許用于存儲(chǔ)指令。對(duì)R0M406和RAM408兩者的存取通常比對(duì)次要存儲(chǔ)裝置404的存取快。揭示至少一個(gè)實(shí)施例，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所述實(shí)施例和/或所述實(shí)施例的特征的變化、組合和/或修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因組合、整合和/或省略所述實(shí)施例的特征而產(chǎn)生的替代實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在明確陳述數(shù)值范圍或限制的情況下，應(yīng)將此些表達(dá)范圍或限制理解為包含屬于明確陳述的范圍或限制內(nèi)的類(lèi)似量值的重復(fù)范圍或限制(例如，從約1到約10包含2、3、4等；大于0. 10包含0. 11,0. 12,0. 13等)。舉例來(lái)說(shuō)，每當(dāng)揭示具有下限隊(duì)和上限Ru的數(shù)值范圍時(shí)，具體是揭示屬于所述范圍的任何數(shù)字。明確地說(shuō)，特定揭示在所述范圍內(nèi)的以下數(shù)字R = !^+W(Ru-R1),其中k是范圍在
到100%內(nèi)的具有增量的變量，例如k是1%、2%、3%、4%、5%、......,50%,51%,
52%,......、95%、96%、97%、98%、99%或100%。此外，還特定揭示由如上文所定義的
兩個(gè)R數(shù)字定義的任何數(shù)值范圍。相對(duì)于權(quán)利要求的任一元素使用術(shù)語(yǔ)“任選地”意味著所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，兩種替代方案均在所述權(quán)利要求的范圍
內(nèi)。使用例如包括、包含和具有等較廣術(shù)語(yǔ)應(yīng)被理解為提供對(duì)例如由......組成、基本上
由......組成以及大體上由......組成等較窄術(shù)語(yǔ)的支持。因此，保護(hù)范圍不受上文所
陳述的描述限制，而是由所附權(quán)利要求書(shū)界定，所述范圍包含所附權(quán)利要求書(shū)的標(biāo)的物的所有均等物。每一和每個(gè)權(quán)利要求作為進(jìn)一步揭示內(nèi)容并入說(shuō)明書(shū)中，且所附權(quán)利要求書(shū)是本發(fā)明的實(shí)施例。所述揭示內(nèi)容中的參考的論述并不是承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)，尤其是具有在本申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)日期之后的
公開(kāi)日期的任何參考。本發(fā)明中所引用的所有專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)案和公開(kāi)案的揭示內(nèi)容特此以引用的方式并入本文中，其提供補(bǔ)充本發(fā)明的示范性、程序性或其它細(xì)節(jié)。雖然本發(fā)明中已提供若干實(shí)施例，但應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，所揭示的系統(tǒng)和方法可以許多其它特定形式來(lái)體現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)例應(yīng)被視為說(shuō)明性的而非限制性的，且本發(fā)明不限于本文所給出的細(xì)節(jié)。舉例來(lái)說(shuō)，各種元件或組件可在另一系統(tǒng)中組合或集成，或某些特征可省略或不實(shí)施。另外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種實(shí)施例中描述和說(shuō)明為離散或單獨(dú)的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法組合或整合。展示或論述為彼此耦合或直接耦合或通信的其它項(xiàng)目也可以電方式、機(jī)械方式或其它方式通過(guò)某一接口、 裝置或中間組件間接地耦合或通信。改變、替代和更改的其它實(shí)例可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員確定，且可在不脫離本文所揭示的精神和范圍的情況下作出。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，其包括多播組地址分配器，其與配置為至少一個(gè)多播組的多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信， 其中，在從所述節(jié)點(diǎn)之中創(chuàng)建新的多播組后，所述多播組地址分配器經(jīng)配置以基于落入所述新多播組的每一組成員的散列片段中的所指派多播地址而將多播地址指派給所述新多播組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述多播組地址分配器經(jīng)配置以接收和存儲(chǔ)用于所述節(jié)點(diǎn)的散列片段信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中如果所述新多播組包括已知組成員和未知組成員，那么所述多播組地址分配器經(jīng)配置以基于落入所述新多播組的每一已知組成員的所述散列片段中的所述所指派多播地址而將多播地址指派給所述新多播組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中對(duì)于N個(gè)多播組，所述多播組地址分配器經(jīng)配置以將N個(gè)多播地址大約相等地分布于所述節(jié)點(diǎn)中的每一者的散列片段之中，且其中N為整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中所述多播組地址分配器經(jīng)配置以基于啟發(fā)式方法來(lái)確定所述所分布的N個(gè)多播地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信系統(tǒng)，其中所述啟發(fā)式方法用于用以下輸入來(lái)確定所述 N個(gè)多播地址組數(shù)目、散列函數(shù)、散列片段數(shù)目以及多播地址空間。
7.一種多播組地址分配器，其包括 網(wǎng)絡(luò)接口，其與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信；控制器，其耦合到所述網(wǎng)絡(luò)接口 ；以及存儲(chǔ)媒體，其耦合到所述控制器，其中，在被請(qǐng)求時(shí)，所述控制器將多播地址指派給來(lái)自所述節(jié)點(diǎn)之中的新多播組， 其中所述控制器存取所述節(jié)點(diǎn)的散列片段信息，且基于所述散列片段信息而選擇所述多播地址，且其中所述散列片段信息存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)媒體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多播組地址分配器，其中如果所述新多播組包括已知組成員和未知組成員，那么所述控制器經(jīng)配置以基于所述已知組成員的所述散列片段信息而將多播地址指派給所述新多播組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多播組地址分配器，其中對(duì)于N個(gè)多播組，所述控制器經(jīng)配置以將N個(gè)多播地址大約相等地分布于所述節(jié)點(diǎn)中的每一者的散列片段之中，且其中N為整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多播組地址分配器，其中所述控制器經(jīng)配置以基于啟發(fā)法來(lái)確定所述所分布的N個(gè)多播地址。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多播組地址分配器，其中所述啟發(fā)法假定最大組數(shù)目、最大散列片段數(shù)目以及最小多播地址空間數(shù)目。
12.一種用于多播組地址分配的方法，其包括 從多個(gè)節(jié)點(diǎn)接收散列片段信息；接收將多播地址指派給來(lái)自所述節(jié)點(diǎn)之中的新多播組的請(qǐng)求；以及基于所述所接收到的散列片段信息來(lái)指派所述多播地址。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括從所述節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求經(jīng)更新的散列片段信肩、ο
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進(jìn)一步包括對(duì)于N個(gè)多播組，將N個(gè)多播地址大約相等地分布于所述節(jié)點(diǎn)中的每一者的散列片段之中，且其中N為整數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括基于啟發(fā)法來(lái)確定所述N個(gè)多播地址。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)，其包括多播組地址分配器，其與配置為至少一個(gè)多播組的多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，其中，在從所述節(jié)點(diǎn)之中創(chuàng)建新多播組后，所述多播組地址分配器經(jīng)配置以基于屬于所述新多播組的每一組成員的散列片段的所指派多播地址而將多播地址指派給所述新多播組。本發(fā)明提供一種多播組地址分配器，其包括網(wǎng)絡(luò)接口，其與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信；控制器，其耦合到所述網(wǎng)絡(luò)接口；以及存儲(chǔ)媒體，其耦合到所述控制器，其中，在被請(qǐng)求時(shí)，所述控制器將多播地址指派給來(lái)自所述節(jié)點(diǎn)之中的新多播組，其中所述控制器存取所述節(jié)點(diǎn)的散列片段信息，且基于所述散列片段信息而選擇所述多播地址，且其中所述散列片段信息存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)媒體中。
文檔編號(hào)H04L29/12GK102439948SQ201080016348
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者余洋, 戴微前, 李明, 董雪松, 黎仁蔚 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司