BR112012008313B1

BR112012008313B1 - sistema e método de proteção ativa/standby para serviços de multicast do lado do usuário e dispositivo de roteamento

Info

Publication number: BR112012008313B1
Application number: BR112012008313A
Authority: BR
Inventors: Qian Guofeng; Chen Huihuang
Original assignee: Huawei Tech Co Ltd
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2019-09-10
Also published as: JP2013500651A; US20120113799A1; JP5676605B2; BR112012008313A2; US9871724B2; EP2442475A4; CN101651553B; WO2011026437A1; EP2442475A1; CN101651553A

Abstract

patente de invenção: sistema e método de proteção ativa/standby para serviços de multicast do lado do usuário e dispositivo de roteamento. a presente invenção refere-se a um dispositivo de roteamento. o dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência. o dispositivo de roteamento é um dispositivo ativo e inclui um módulo de backup de sincronização de informação de usuário configurado para sincronizar a informação de usuário de serviço multicast em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em tempo real através do dispositivo de convergência. a presente invenção também refere-se a um sistema e a um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário. na presente invenção, um dispositivo de roteamento ativo e um dispositivo de roteamento standby serviços são configuradas no lado do usuário, e a informação de usuário é sincronizada no dispositivo de roteamento standby em tempo real. por isso, com a comutação ativa/standby, a identificação e a autenticação de usuário não são afetadas, por meio do que a validade do canal e do tráfego de usuário é assegurada. adicionalmente, benefícios econômicos de um operador são garantidos. além disso, com a presente invenção, a velocidade de comutação é acelerada, a continuidade do serviço é assegurada, e a qualidade de experiência de um usuário é aperfeiçoada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA E MÉTODO DE PROTEÇÃO ATIVA/STA/VDBY PARA SERVIÇOS DE MULTICAST DO LADO DO USUÁRIO E DISPOSITIVO DE ROTEAMENTO.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao campo de proteção de tráfego de dados, e, em particular, a um sistema e a um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário e a um dispositivo de roteamento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Com a popularização de diversos serviços de Televisão por Protocolo de Internet (IPTV), o mecanismo de comutação de proteção de tráfego de dados da rede de base foi perfeitamente desenvolvido. Entretanto, no caso de um link de um roteador de borda no lado do usuário falhar, nenhum mecanismo de proteção de tráfego de dados efetivo de serviços multicast ficará comumente disponível.

Os esquemas de proteção de tráfego de dados para serviços multicast foram postos em evidência na técnica anterior, por exemplo, proteção ativa/standby de fonte multicast. No esquema de proteção ativa/sfanctóy de fonte multicast, um servidor proxy multicast é conectado a um servidor ativo de fonte multicast e a um servidor standby de fonte multicast respectivamente. O servidor proxy multicast internamente provê uma interface de colaboração para o servidor ativo de fonte multicast e o servidor standby de fonte multicast, e externamente converte o endereço de fonte de fluxo de dados da fonte multicast no mesmo endereço de rede externa e emite o fluxo de dados da fonte multicast. Um protocolo de controle de comutação de backup de fonte multicast é executado entre o servidor proxy multicast e o servidor ativo de fonte mu/f/casf/servidor standby de fonte multicast para implementar proteção ativa/standby para a fonte multicast. Tal esquema de proteção ativa/standby de fonte multicast se destina a superar a instabilidade da fonte multicast na técnica afim, mas é difícil ser aplicado a uma extremidade de recepção no lado do usuário.

Um esquema de backup de grupo estático multicast é também

2/17 posto em evidência na técnica afim. Neste esquema, a informação de grupo estático multicast é configurada na interface de um roteador ativo no lado da rede, e um canal ativo é introduzido no roteador ativo, e é feito o backup manual em um roteador standby. Devido ao fato de tal esquema exigir a configuração manual, é impossível dinamicamente fazer o backup da informação de programa multicast demandada por um usuário. Além disso, devido ao fato de nenhuma informação de usuário ser backed ativo no roteador standby, é impossível identificar ou autenticar o usuário, é difícil proteger os benefícios de um operador.

Pode ser visto que os esquemas de proteção de tráfego de dados na técnica anterior não podem ser simplesmente aplicados à proteção de tráfego de dados do lado do usuário devido às suas próprias desvantagens. No caso de ausência de proteção, no caso de o roteador ativo multicast do lado do usuário falhar, o tráfego multicast será interrompido. O usuário não poderá novamente se ligar a um canal que corresponde ao tráfego multicast em enviando um pacote de relatório até que a próxima consulta de Protocolo de Gerenciamento de Grupo de Internet (IGMP) seja iniciada, deteriorando assim a Qualidade de Experiência do usuário.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Concretizações da presente invenção proveem um sistema e um método de proteção atiwalstandby para serviços multicast do lado do usuário e um dispositivo de roteamento para implementar a proteção ativaistandby para tráfego de dados de serviços multicast do lado do usuário.

Para atingir os objetivos acima, uma concretização da presente invenção provê um dispositivo de roteamento. O dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência. O dispositivo de roteamento é um dispositivo ativo e inclui um módulo de backup de sincronização de informação de usuário, configurado para sincronizar informação de usuário de serviço multicast em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em tempo real através do dispositivo de convergência.

Para se conseguir os objetivos acima, uma concretização da

3/17 presente invenção provê um dispositivo de roteamento. O dispositivo de roteamento e um primeiro dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência, onde o primeiro dispositivo de roteamento é um dispositivo ativo. O dispositivo de roteamento inclui:

um módulo de armazenamento de sincronização de informação de usuário, configurado para armazenar a informação de usuário de serviço multicast sincronizada a partir do primeiro dispositivo de roteamento em tempo real; e um módulo de comutação ativa/standby, configurado para selecionar um segundo dispositivo ativo para substituir o primeiro dispositivo de roteamento, quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento é comutado de disponível para indisponível.

Para atingir os objetivos acima, uma concretização da presente invenção provê um sistema de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário. O sistema inclui um primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento. O primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência. O primeiro dispositivo de roteamento é configurado para sincronizar a informação de usuário de serviço multicast em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em tempo real através do dispositivo de convergência. Pelo menos um segundo dispositivo de roteamento é configurado para selecionar um segundo dispositivo ativo para substituir o primeiro dispositivo de roteamento, quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento é comutado de disponível para indisponível.

Para atingir os objetivos acima, uma concretização da presente invenção provê um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário. No método, um primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência, o primeiro dispositivo de roteamento sendo um dispositivo ativo. O método inclui:

a sincronização, pelo primeiro dispositivo de roteamento, da in4/17 formação de usuário de serviço multicast em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em tempo real através do dispositivo de convergência; e a seleção, pelo menos pelo segundo dispositivo de roteamento, de um segundo dispositivo ativo dentre pelo menos um segundo dispositivo de roteamento para substituir o primeiro dispositivo de roteamento, quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento é comutado de disponível para indisponível.

Com base na solução técnica acima, na presente invenção, um dispositivo de roteamento ativo e um dispositivo de roteamento standby são configurados no lado do usuário, e a informação de usuário é sincronizada no dispositivo de roteamento standby em tempo real. Por isso, com a comutação ativa/standby, a identificação e a autenticação de usuário não são afetadas, por meio do que a validade do canal e do tráfego de usuário é assegurada. Adicionalmente, benefícios econômicos de um operador são garantidos. Além disso, com a presente invenção, a velocidade de comutação é acelerada, a continuidade do serviço é assegurada, e a Qualidade de Experiência do usuário é aperfeiçoada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos ilustrados abaixo se destinam a prover um entendimento extra da presente invenção e constituem parte deste pedido. As concretizações exemplificativas da presente invenção e a descrição da mesma são usadas para explicar a presente invenção, e não serão construídas como limitação sobre a presente invenção. Nos desenhos anexos:

a figura 1 é um diagramada de cenário de aplicação de um sistema de proteção ativa/sfandby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 2 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema de proteção ativa/stanctoy para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema de proteção ativai standby para serviços multicast do lado do usuário de a5/17 cordo com outra concretização da presente invenção, onde a concretização do sistema inclui estruturas específicas de concretizações de um primeiro dispositivo de roteamento e um segundo dispositivo de roteamento;

a figura 4 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção;

a figura 5 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativai standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com outra concretização da presente invenção;

a figura 6 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativalstandby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com ainda outra concretização da presente invenção; e a figura 7 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativalstandby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com ainda outra concretização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES

A solução técnica da presente invenção é adicionalmente descrita em detalhes abaixo com referência aos desenhos anexos e às concretizações.

A figura 1 é um diagrama de cenário de aplicação de um sistema de proteção ativa/sfanc/by para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção. Nesta concretização, um lado do usuário inclui um primeiro dispositivo de roteamento que serve como um dispositivo ativo (tal como o Servidor de Acesso Remoto de Difusão (BRAS-1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento que serve como um dispositivo standby (tal como BRAS-2). A figura 1 mostra apenas esquematicamente um segundo dispositivo de roteamento (BRAS-2). Em outros cenários de aplicação, mais dispositivos de roteamento standby podem ser incluídos, por exemplo, BRAS-3, BRAS-4, etc.

Em uplink, o primeiro dispositivo de roteamento BRAS-1 e o segundo dispositivo de roteamento BRAS-2 são ambos conectados a um dispositivo de roteamento na rede de núcleo IP/MPLS. Em downlink, eles são

6/17 ambos conectados a um dispositivo de convergência 31, a um dispositivo de convergência 32, ou a um dispositivo de convergência 33 no lado do usuário. Neste cenário, um dispositivo de convergência é um Comutador de Núcleo (CSW). O Comutador de Núcleo CSW-31, no downlink, é conectado àqueles dispositivos correspondentes, tal como Multiplexador de Acesso de Linha de Assinante Digital (DSLAM) 41, etc. O CSW-32, no downlink, é conectado a um DSLAM-42. Um Decodificador (Set Top Box (STB)) 63, um fone (Phone) 62, e um Computador Pessoal (PC) 61 podem ser todos conectados ao Multiplexador de Acesso de Linha de Assinante Digital (DSLAM) 41 através de um Home Gateway (HG) 51. O STB 63, o fone 62, e o Computador Pessoal 61 podem demandar informação de canal multicast através de acesso de discagem PPPoE, ou demandar a informação de canal multicast em acessando a Internet através de um Protocolo de Configuração Hóspede Dinâmico (DHCP).

Quando um usuário demandar informação de canal multicast através dos dispositivos do lado do usuário (Decodificador (STB) 63, fone 62, PC 61, etc.), um lado da rede precisará identificar e autenticar o usuário. Por isso, a informação de usuário de serviço multicast precisa ser armazenada no segundo dispositivo de roteamento BRAS-2.

A figura 2 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema de proteção ativalstandby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção. Nesta concretização, um sistema 200 de proteção ativalstandby para serviços multicast do lado do usuário (caixa retangular indicada pela seta) inclui um primeiro dispositivo de roteamento 1 e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento 2 (na figura 2, um segundo dispositivo de roteamento é ilustrado como um exemplo). O primeiro dispositivo de roteamento 1 e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento 2 são ambos conectados a um dispositivo de convergência 3 (correspondendo ao CSW-31, ao CSW-2 ou ao CSW-33 na figura 1), onde o dispositivo de convergência 3 pode ser CSW-31, CSW-2 ou CSW3, etc. na figura 1. O primeiro dispositivo de roteamento 1 é configurado para sincronizar a informação de usuário de serviço multicast em pelo menos um

7/17 segundo dispositivo de roteamento 2 em tempo real através do dispositivo de convergência 3. Pelo menos um segundo dispositivo de roteamento 2 é configurado para selecionar um segundo dispositivo ativo para substituir o primeiro dispositivo de roteamento 1 depois de detectar que um estado do primeiro dispositivo de roteamento 1 é comutado de disponível para indisponível.

A figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com outra concretização da presente invenção, onde a concretização do sistema incluiu estruturas específicas de concretizações do primeiro dispositivo de roteamento 1 e de um segundo dispositivo de roteamento 2. Na figura 3, o primeiro dispositivo de roteamento 1 é o dispositivo ativo, e pode incluir um módulo de backup de sincronização de informação de usuário 11 configurado para sincronizar informação de usuário de serviço multicast no segundo dispositivo de roteamento 2 em tempo real através do dispositivo de convergência. Desta forma, pode ser assegurado que o segundo dispositivo de roteamento 2 durante todo o tempo receba e salve a informação de usuário do serviço multicast que é executado no primeiro dispositivo de roteamento 1. Por isso, com a comutação ativa/standby, o segundo dispositivo de roteamento 2 pode identificar e autenticar o usuário de acordo com a informação de usuário de serviço multicast sem interrupção, pelo segundo dispositivo de roteamento 2, do serviço multicast acessado, e continua servindo o usuário de acordo com a informação de usuário de serviço multicast. Quanto ao cenário em que existem múltiplos segundos dispositivos de roteamento 2, um modo de backup de sincronização é backup N + 1, onde N é um número natural.

A função de sincronização em tempo real do primeiro dispositivo de roteamento 1 indica que o primeiro dispositivo de roteamento 1 pode sincronizar a informação de usuário de serviço multicast atualizada no segundo dispositivo de roteamento 2 em tempo de acordo com o estado de atualização da informação de usuário de serviço multicast armazenada no mesmo a fim de que, quando o estado do primeiro dispositivo de roteamento 1 for co8/17 mutado de disponível para indisponível, o segundo dispositivo de roteamento 2 possa assegurar que não haja interrupção do serviço multicast causada por mudança na informação de usuário, podendo também ser implementadas a identificação e autenticação de usuário.

Na figura 3, o segundo dispositivo de roteamento 2 pode incluir um módulo de armazenamento de sincronização de informação de usuário 22 e um módulo de comutação ativa/standby 21. O módulo de armazenamento de sincronização de informação de usuário 22 é configurado para armazenar a informação de usuário de serviço multicast sincronizada a partir do primeiro dispositivo de roteamento 1 em tempo real. O módulo de comutação ativa/stanctoy 21 pode implementar a detecção de falha e a comutação ativa/standby entre o primeiro dispositivo de roteamento 1 e o segundo dispositivo de roteamento 2 através de um protocolo de comutação ativa/standby existente, por exemplo, Protocolo de Redundância de Roteador Virtual (VRRP), etc. No protocolo VRRP, o primeiro dispositivo de roteamento 1 se comunica com pelo menos um segundo dispositivo de roteamento 2 em enviando um pacote multicast VRRP em tempo designado, para assegurar que o segundo dispositivo de roteamento 2 seja informado do estado do primeiro dispositivo de roteamento 1 em tempo. O módulo de comutação ativa/standby 21 incluído no segundo dispositivo de roteamento 2 periodicamente verifica se um pacote de advertência (advertência) é recebido do primeiro dispositivo de roteamento 1. Se nenhum pacote de advertência for recebido, poderá ser determinado que o estado do primeiro dispositivo de roteamento 1 tenha sido comutado de disponível para indisponível. Neste momento, um segundo dispositivo ativo dentre pelo menos um segundo dispositivo de roteamento 2 é selecionado para substituir o primeiro dispositivo de roteamento 1. O segundo dispositivo ativo continua provendo serviços multicast para o usuário. Entrementes, o primeiro dispositivo de roteamento 1 é comutado para um estado standby, e um Protocolo de Resolução de Endereço (ARP) livre é publicado para atualizar uma tabela de Controle de Acesso de Mídia (MAC) do dispositivo de convergência 3 em downlink.

Em outra concretização, o primeiro dispositivo de roteamento

9/17 pode adicionalmente incluir um módulo de retomada ativa/standby. Depois que o primeiro dispositivo de roteamento recupera o estado disponível do estado indisponível, o segundo dispositivo ativo e primeiro dispositivo de roteamento continuam a negociação ativa/standby novamente. Se um resultado da negociação for o de que o primeiro dispositivo de roteamento serve como um dispositivo ativo, o módulo de retomada ativa/standby comutará o primeiro dispositivo de roteamento para o estado ativo, comutará o segundo dispositivo ativo para o estado standby, e publicará o ARP livre para completar a retomada do serviço de usuário. Em outra concretização, para assegurar a continuidade do serviço, o segundo dispositivo de roteamento poderá adicionalmente incluir um módulo de backup de lote de informação de usuário. O segundo dispositivo ativo fará o backup da informação de usuário de serviço multicast no primeiro dispositivo de roteamento em lotes, quando o primeiro dispositivo de roteamento for comutado para o estado ativo.

A informação de usuário de serviço multicast descrita acima refere-se à informação do lado do usuário referente ao serviço multicast acessado. Por exemplo, a informação de usuário de serviço multicast inclui pelo menos o endereço MAC do usuário, e pode adicionalmente incluir a informação multicast de lado do usuário, tal como o modo estatístico de tráfego multicast do usuário, a lista de autorização de grupo multicast, etc.

Levando-se em consideração a velocidade de comutação do protocolo de comutação ativa/standby existente, a presente invenção adicionalmente provê uma concretização para realizar uma maior velocidade de comutação, isto é, um módulo de Detecção Avançada Bidirecional (BFD) pode também ser configurado em outra concretização do segundo dispositivo de roteamento. O módulo BFD pode estabelecer uma sessão de Detecção Avançada Bidirecional (seção BFD) entre o primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento, e detectar se a sessão BFD está no estado Inativo. Se for detectado que a sessão BFD está no estado inativo, será determinado que o estado do primeiro dispositivo de roteamento seja comutado de disponível para indisponível. Quando for determinado que o estado do primeiro dispositivo de roteamento seja comutado

10/17 de disponível para indisponível, o segundo dispositivo de roteamento poderá, através de um módulo de comutação ativa/standby, usar um protocolo de comutação ativa/standby existente (por exemplo, um protocolo VRRP) para completar a comutação ativa/standby.

Depois da comutação ativa/standby, detectar se a sessão BFD estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo ativo está no estado Ativo. Se for detectado que a sessão BFD entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo ativo está no estado Ativo, será determinado que o primeiro dispositivo de roteamento recupere o estado disponível do estado indisponível. Quando for determinado que o primeiro dispositivo de roteamento recupera o estado disponível do estado indisponível, o segundo dispositivo ativo poderá usar o protocolo de comutação ativa/standby existente (por exemplo, o protocolo VRRP) para continuar a negociação ativa/standby com o primeiro dispositivo de roteamento novamente. Se o resultado da negociação for o de que o primeiro dispositivo de roteamento serve como um dispositivo ativo, o módulo de retomada ativa/standby comutará o primeiro dispositivo de roteamento para o estado ativo, e o segundo dispositivo ativo para o estado standby.

O protocolo BFD é um protocolo de detecção de conectividade de percurso. BFD se destina a prover uma detecção de falha aplicada entre sistemas avançados adjacentes com processamento ou armazenamento em excesso (overhead) inferior e tempo de detecção curto. Como uma carga útil, um pacote BFD é encapsulado através do protocolo UDP, e, com o uso do número de porta UDP de destino 2784, ele poderá ser carregado em qualquer meio apropriado ou protocolo de rede. A BFD pode ser executada em múltiplas camadas do sistema. Para satisfazer a exigência de detecção rápida, BFD designa microssegundos como a unidade de intervalo de enviar e intervalo de receber. Entretanto, em vista das capacidades de processamento correntes de dispositivos, o tempo gasto na configuração de BFD nos dispositivos da maioria dos fabricantes não é mais curto do que o nível de milissegundos, que é convertido em microssegundos no momento do processamento interno. O tempo predefinido é de 10 ms. Três falhas consecuti11/17 vas podem ser detectadas, por meio do que é conseguido o tempo mais curto de 30 ms detectando link defeituoso. O mecanismo de estado BFD é implementado por meio de três handshakes. A máquina de estado BFD é tanto estabelecida como removida através do mecanismo de três handshakes, de modo que possa ser assegurado que os sistemas em ambos os lados sejam informados de mudança no estado.

Por exemplo, uma sessão BFD pode ser criada, deletada e modificada, contanto que o endereço de destino e outros parâmetros fiquem disponíveis. Quando a sessão BFD estiver em um estado Ativo ou Inativo, um sinal será retornado para o sistema a fim de executar o processamento correspondente.

Uma sessão BFD inclui quatro estados: Inativo, Init, Ativo e AdminDown. Inativo indica que a sessão está no estado Inativo ou apenas estabelecida. Init indica que o lado local já foi capaz de se comunicar com um sistema par e espera que a sessão entre no estado Ativo. Ativo indica que a sessão foi estabelecida com sucesso. AdminDown indica que a sessão está no estado Inativo administrativo.

Através da ilustração acima do protocolo BFD, é apreciado que o tempo gasto em rapidamente detectar se o primeiro dispositivo de roteamento é comutado do estado disponível para o estado indisponível está no nível de milissegundos (por exemplo, 100 - 200 ms) por este protocolo. O protocolo BFD é também aplicado à comutação rápida de uma interface de Multicast Independente de Protocolo (PIM) no dispositivo de roteamento. Quando for detectado que o estado da sessão BFD entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo de roteamento é Inativo, a interface PIM irá novamente selecionar um Roteador Designado (DR) e selecionar um novo percurso para emitir dados.

Nesta concretização, o módulo de comutação ativa/standby do segundo dispositivo de roteamento é conectado ao módulo BFD, e pode executar a comutação ativa/standby de acordo com o estado indisponível detectado pelo módulo BFD. Devido ao fato de o tempo perdido em detectar o estado indisponível do primeiro dispositivo de roteamento ser tão curto quan12/17 to 100 - 200 ms, a comutação rápida pode ser implementada entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo de roteamento; desse modo, a continuidade do serviço multicast é assegurada. O tempo de comutação é tão curto que o usuário geralmente não percebe a anormalidade da rede. Além disso, uma vez que é feito o backup da informação de usuário de serviço multicast em tempo real, não é necessário que o usuário entre no sistema ou demande o serviço novamente. Desse modo, não apenas a disponibilidade do serviço multicast e a satisfação de um usuário multicast são aperfeiçoadas, mas também os benefícios econômicos do operador são garantidos.

A figura 4 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com uma concretização da presente invenção. Nesta concretização, um primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento são ambos conectados a um dispositivo de convergência. O primeiro dispositivo de roteamento é uma arquitetura de rede de um dispositivo ativo. O processo de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário inclui as seguintes etapas:

Etapa 101: O primeiro dispositivo de roteamento sincroniza a informação de usuário de serviço multicast em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em tempo real através do dispositivo de convergência.

Etapa 102: Pelo menos um segundo dispositivo de roteamento seleciona um segundo dispositivo ativo dentre pelo menos um dispositivo de roteamento para substituir o primeiro dispositivo de roteamento, quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento é comutado de disponível para indisponível.

Nesta concretização, o primeiro dispositivo de roteamento é comutado do estado disponível para o estado indisponível devido à falha de um link, uma interface, ou uma placa do primeiro dispositivo de roteamento ou falha de todo o dispositivo. Na etapa 102, depois da conclusão da comutação ativa/standby, o segundo dispositivo ativo precisa identificar o pacote IGMP recebido do usuário, e o envia para uma camada de protocolo IGMP.

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Devido ao fato de já ter sido feito o backup da informação de usuário de serviço multicast no segundo dispositivo ativo, o pacote de relatório IGMP do usuário pode passar pela autenticação de usuário. Por isso, é criada uma entrada de tabela IGMP do usuário, e o tráfego multicast é direcionado para o segundo dispositivo ativo.

Nesta concretização, o primeiro dispositivo de roteamento sincroniza a informação de usuário de serviço multicast no segundo dispositivo de roteamento em tempo real. Por isso, é assegurado que o segundo dispositivo de roteamento sempre armazene informação de usuário precisa. Desse modo, o lado da rede pode identificar e autenticar o usuário com precisão para garantir os benefícios do operador, e assegurar a rápida recuperação do serviço enquanto comuta para impedir a interrupção do serviço multicast do usuário, oferecendo assim a Qualidade de Experiência agradável do usuário.

A figura 5 é um fluxograma esquemático de um método de proteção at\va/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com outra concretização da presente invenção. Comparada com a concretização imediatamente precedente, esta concretização adicionalmente inclui a etapa 100: Quando pelo menos dois dispositivos de roteamento forem configurados no lado do usuário, a seleção poderá ser executada em pelo menos dois dispositivos de roteamento configurados no lado do usuário através de um protocolo de comutação ativa/standby (por exemplo, VRRP). Um primeiro dispositivo de roteamento é selecionado como um dispositivo ativo, o restante de pelo menos um segundo dispositivo de roteamento serve como um dispositivo standby. E é feito o backup da informação de usuário de serviço multicast no primeiro dispositivo de roteamento em pelo menos um segundo dispositivo de roteamento em lotes. Através do backup de lote, pode ser feito o backup da informação de usuário de serviço multicast no segundo dispositivo de roteamento rapidamente. Com base no backup de lote, na etapa 101, o primeiro dispositivo de roteamento continuamente atualiza a informação de usuário de serviço multicast de acordo com o login/logout do usuário, e notifica cada segundo dispositivo de roteamento em tempo real. A etapa 102 é

14/17 similar à etapa 102 na figura 4, e não é repetidamente descrita aqui.

A figura 6 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com ainda outra concretização da presente invenção. Comparada com a concretização imediatamente precedente, a etapa 102, nesta concretização, é concretizada como a etapa 102a, isto é, pelo menos um segundo dispositivo de roteamento periodicamente detecta se um pacote de advertência (por exemplo, pacote multicast VRRP, etc.) é recebido do primeiro dispositivo de roteamento. Se nenhum pacote for recebido, será determinado que o estado do primeiro dispositivo de roteamento seja comutado de disponível para indisponível. Neste momento, o segundo dispositivo ativo é selecionado dentro pelo menos um segundo dispositivo de roteamento, e o estado do primeiro dispositivo de roteamento é comutado para standby.

Depois da etapa 102a, por exemplo, a etapa 103a pode ser adicionalmente incluída, isto é, depois que o primeiro dispositivo de roteamento recupere o estado disponível do estado indisponível, o segundo dispositivo ativo continua a negociação ativa/standby com o primeiro dispositivo de roteamento. Se um resultado da negociação for o de que o primeiro dispositivo de roteamento serve como um dispositivo ativo, o primeiro dispositivo de roteamento será comutado para o estado ativo, e o segundo dispositivo ativo será comutado para o estado standby. Enquanto da mudança do primeiro dispositivo de roteamento para o estado ativo, o segundo dispositivo ativo poderá também fazer o backup da informação de usuário de serviço multicast no primeiro dispositivo de roteamento em lotes.

Na etapa 102a desta concretização, quando pelo menos um segundo dispositivo de roteamento detectar que o estado do primeiro dispositivo de roteamento é mudado de disponível para indisponível, pelo menos um segundo dispositivo de roteamento poderá também novamente selecionar uma interface PIM para selecionar um novo percurso avançado de dados.

A figura 7 é um fluxograma esquemático de um método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário de acordo com ainda outra concretização da presente invenção. Comparada com a

15/17 concretização imediatamente precedente, esta concretização difere da concretização imediatamente precedente nas etapas 102b - 103b. Nas etapas 102b e 103b, um protocolo BFD é usado para executar a detecção de falha e a detecção de “failback”, conforme detalhado abaixo:

Etapa 102b: Detectar se a sessão BFD estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento está no estado Inativo. É determinado que o estado do primeiro dispositivo de roteamento seja comutado de disponível para indisponível, se for detectado que a sessão BFD está no estado Inativo. Enquanto determina que o estado do primeiro dispositivo de roteamento seja comutado de disponível para indisponível, o segundo dispositivo de roteamento pode, através de um módulo de comutação ativa/standby, usar um protocolo de comutação ativa/standby existente (por exemplo, um protocolo VRRP) para selecionar um segundo dispositivo ativo dentre pelo menos um segundo dispositivo de roteamento para substituir o primeiro dispositivo de roteamento.

Etapa 103b: Detectar se a sessão BFD estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento está no estado Ativo. É determinado que o primeiro dispositivo de roteamento recupere o estado disponível do estado indisponível, se for detectado que a sessão BFD estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo de roteamento está no estado Ativo. O segundo dispositivo de roteamento pode usar o protocolo de comutação ativa/standby existente (por exemplo, o protocolo VRRP) para continuar a negociação ativa/standby com o primeiro dispositivo de roteamento novamente. Se um resultado da negociação for o de que o primeiro dispositivo de roteamento serve como um dispositivo ativo, o módulo de retomada ativalstandby comutará do primeiro dispositivo de roteamento para o estado ativo, e comutará o segundo dispositivo ativo para o estado standby. Enquanto da comutação do primeiro dispositivo de roteamento para o estado ativo, o segundo dispositivo ativo pode também fazer o backup da informação de usuário de serviço multicast no primeiro dispositivo de roteamento em lotes.

Nesta concretização, com o uso da característica do protocolo

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BFD que rapidamente detecta falhas, o segundo dispositivo de roteamento no lado do usuário pode, em tempo, detectar que o primeiro dispositivo de roteamento é comutado do estado disponível para o estado indisponível. Uma vez que o tempo de detecção é tão curto quanto 100 - 200 ms, o tempo de comutação é aperfeiçoado, assegurando assim a continuidade do serviço multicast. O tempo de comutação é tão curto que o usuário geralmente não percebe a anormalidade da rede. Além disso, uma vez que é feito o backup da informação de usuário de serviço multicast em tempo real, não é necessário que o usuário entre no sistema ou demande o serviço novamente. Desse modo, não apenas a disponibilidade do serviço multicast e a satisfação de um usuário multicast são aperfeiçoadas, mas também os benefícios econômicos do operador são garantidos.

Na etapa 102b desta concretização, enquanto da detecção de que a sessão BFD estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento e o segundo dispositivo ativo está no estado Inativo, pelo menos um segundo dispositivo de roteamento poderá também novamente selecionar uma interface PIM para selecionar um novo percurso avançado de dados.

É entendido por aqueles versados na técnica que todas as etapas do método ou parte das mesmas de acordo com as concretizações da presente invenção podem ser implementadas por um hardware relevante de instrução de programa. O programa anterior pode ser armazenado em um meio de armazenamento legível por computador. Quando o programa for executado, ele executará as etapas do método de acordo com as concretizações da presente invenção. Os meios de armazenamento anteriores incluem qualquer meio capaz de armazenar códigos de programa, tais como ROM, RAM, um disco magnético, um disco compacto e assim por diante.

Finalmente, é notado que as concretizações acima se destinam a meramente ilustrar a solução técnica da presente invenção, do que a limitá-la. Embora a presente invenção seja ilustrada em detalhes com referência às concretizações exemplificativas, é entendido por aqueles versados na técnica que a modificação na descrição detalhada específica de acordo com a presente invenção ou substituição equivalente por características técnicas

17/17 parciais pode ainda ser feita. Essa modificação e essa substituição serão abrangidas pelo escopo da solução técnica reivindicada pela presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de roteamento (1), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de roteamento (1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) são ambos conectados a um dispositivo de convergência (3, 31, 32, 33), e o dispositivo de roteamento (1) é um dispositivo ativo; e o dispositivo de roteamento (1) compreende:

um módulo de backup de sincronização de informação de usuário (11), configurado para sincronizar informação de usuário de serviço multicast no pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) em tempo real através do dispositivo de convergência (3, 31, 32, 33); e um módulo de retomada ativa/standby (21), configurado para continuar negociação ativa/standby com um segundo dispositivo ativo depois que o dispositivo de roteamento (1) recupera um estado disponível de um estado indisponível, em que o segundo dispositivo ativo é selecionado dentre pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), quando o dispositivo de roteamento (1) está indisponível; e para comutar o dispositivo de roteamento (1) para um estado ativo e o segundo dispositivo de roteamento (2) ativo para um estado standby, se um resultado da negociação é o de que o dispositivo de roteamento (1) serve como um terceiro dispositivo ativo.
2. Dispositivo de roteamento (2), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de roteamento (2) e um primeiro dispositivo de roteamento (1) são ambos conectados a um dispositivo de convergência (3, 31, 32, 33), e o primeiro dispositivo de roteamento (1) é um dispositivo ativo; e o dispositivo de roteamento (2) compreende:

um módulo de armazenamento de sincronização de informação de usuário (22), configurado para armazenar a informação de usuário de serviço multicast sincronizada a partir do primeiro dispositivo de roteamento (1) em tempo real; e um módulo de comutação ativa/standby (21), configurado para selecionar um segundo dispositivo ativo para substituir o primeiro dispositivo de roteamento (1), quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é comutado de disponível para indisponível, e se

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2/5 o dispositivo de roteamento (2) serve como o segundo dispositivo ativo, continuar negociação ativa/standby com o primeiro dispositivo de roteamento (1) depois que o dispositivo de roteamento (1) recupera um estado disponível de um estado indisponível; e para comutar o primeiro dispositivo de roteamento (1) para um estado ativo e o segundo dispositivo de roteamento (2) ativo para um estado standby, se um resultado da negociação é o de que o primeiro dispositivo de roteamento (1) serve como um terceiro dispositivo ativo.
3. Dispositivo de roteamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

um módulo de backup em lote de informação de usuário, configurado para fazer backup da informação de usuário de serviço multicast para o primeiro dispositivo de roteamento (1) em lotes, quando o primeiro dispositivo de roteamento (1) recuperar um estado ativo.
4. Dispositivo de roteamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

um módulo de Detecção Avançada Bidirecional (BFD), configurado para estabelecer uma sessão de Detecção Avançada Bidirecional entre o dispositivo de roteamento (2) e o primeiro dispositivo de roteamento (1), para detectar se a sessão de Detecção Avançada Bidirecional está em um estado Inativo, e para determinar que o estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) seja mudado de disponível para indisponível, se detectado que a sessão de Detecção Avançada Bidirecional está no estado Inativo.
5. Sistema de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário caracterizado pelo fato de que compreende um primeiro dispositivo de roteamento (1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), em que:

o primeiro dispositivo de roteamento (1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) são ambos conectados a um dispositivo de convergência (3, 31, 32, 33);

o primeiro dispositivo de roteamento (1) é configurado para sincronizar informação de usuário de serviço multicast no pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) em tempo real através do dispositivo de

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3/5 convergência (3, 31, 32, 33), e continuar negociação ativa/standby com um segundo dispositivo ativo depois que o dispositivo de roteamento (1) recupera um estado disponível de um estado indisponível, em que o segundo dispositivo ativo é selecionado dentre pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), quando o dispositivo de roteamento (1) está indisponível; e para comutar o primeiro dispositivo de roteamento (1) para um estado ativo e o segundo dispositivo de roteamento (2) ativo para um estado standby, se um resultado da negociação é o de que o dispositivo de roteamento (1) serve como um terceiro dispositivo ativo; e o pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) é configurado para selecionar um segundo dispositivo ativo para substituir o primeiro dispositivo de roteamento (1), quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é mudado de disponível para indisponível.
6. Método de proteção ativa/standby para serviços multicast do lado do usuário, em que:

um primeiro dispositivo de roteamento (1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) são ambos conectados a um dispositivo de convergência (3, 31, 32, 33), e o primeiro dispositivo de roteamento (1) é um dispositivo ativo; e o método caracterizado pelo fato de que compreende: sincronizar (101), pelo primeiro dispositivo de roteamento (1), informação de usuário de serviço multicast no pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) em tempo real através do dispositivo de convergência (3, 31,32, 33); e selecionar (102), por pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), um segundo dispositivo ativo dentre o pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) para substituir o primeiro dispositivo de roteamento (1), quando da detecção de que um estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é mudado de disponível para indisponível;

continuar, pelo segundo dispositivo ativo, negociação ativa/standby com o primeiro dispositivo de roteamento (1) depois que o dispoPetição 870180013552, de 20/02/2018, pág. 6/41

4/5 sitivo de roteamento (1) recupera um estado disponível de um estado indisponível; e comutar o primeiro dispositivo de roteamento (1) para um estado ativo e o segundo dispositivo de roteamento (2) ativo para um estado standby, se um resultado da negociação é o de que o primeiro dispositivo de roteamento (1) serve como um terceiro dispositivo ativo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

executar seleção (100), quando da configuração de pelo menos dois dispositivos de roteamento, no pelo menos dois dispositivos de roteamento configurados no lado do usuário, selecionando um como o primeiro dispositivo de roteamento (1) servindo como o dispositivo ativo;

usar (100) pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) restante como um dispositivo standby; e fazer backup da informação de usuário de serviço multicast no primeiro dispositivo de roteamento (1) no pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) em lotes.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

fazer backup, pelo segundo dispositivo ativo, da informação de usuário de serviço multicast para o primeiro dispositivo de roteamento (1) em lotes, quando da comutação do primeiro dispositivo de roteamento (1) para o estado ativo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

detectar periodicamente (102a), por pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), de se um pacote de advertência é recebido do primeiro dispositivo de roteamento (1); e determinar que o estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é mudado de disponível para indisponível, se nenhum pacote de advertência é recebido.
10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo

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5/5 fato de que ainda compreende:

detectar (102b) se uma sessão de detecção avançada bidirecional estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento (1) e pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2) está em um estado Inativo; e determinar (102b) que o estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é comutado de disponível para indisponível, se é detectado que a sessão de Detecção Avançada Bidirecional está no estado Inativo, em que o estado Inativo indica que a sessão é um estado Inativo ou já estabelecida.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

detectar (103b) se uma sessão de Detecção Avançada Bidirecional estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento (1) e o segundo dispositivo ativo está em um estado Ativo; e determinar (103b) que o primeiro dispositivo de roteamento (1) recupera o estado disponível do estado indisponível, se detectado que a sessão de Detecção Avançada Bidirecional estabelecida entre o primeiro dispositivo de roteamento (1) e o segundo dispositivo ativo está no estado Ativo, em que o estado Ativo indica que a sessão foi estabelecida de maneira bem sucedida.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

selecionar novamente, por pelo menos um segundo dispositivo de roteamento (2), de uma interface de Multicast Independente de Protocolo e selecionar um novo percurso avançado de dados, quando do julgamento de que o estado do primeiro dispositivo de roteamento (1) é mudado de disponível para indisponível.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, caracterizado pelo fato de que:

a informação de usuário de serviço multicast compreende um endereço de Controle de Acesso de Mídia (MAC) de um usuário.