CN101141383A - 一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法、系统及二层设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法、系统及二层设备。方法包括:当二层组播链路发生变化时,预设定二层设备发送查询信息;接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,对二层组播转发路径进行更新。系统包括:路由器和多个二层设备,所述多个二层设备包括一个预设定二层设备。所述预设定二层设备包括:链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息;更新单元:网络中收到主机反馈回来的报告报文的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元对二层组播转发路径进行更新。
Description
技术领域
本发明涉及组播技术领域,尤其涉及一种二层组播转发路径的快速收敛方法。
背景技术
目前,随着以太网的快速发展,组播技术在以太网中得到了广泛的应用。
组播技术是一种把信息从一个节点发送到多个接受者的技术,其实现了IP网络中点到多点的高效数据传送,能够大量节约网络带宽、降低网络负载。作为一种与单播和广播并列的通信方式,组播的意义不仅在于此。更重要的是,可以利用网络的组播特性方便地提供一些新的增值业务,包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务领域。
为了更好的理解现有技术,现对现有技术及本发明涉及到的有关协议进行简要介绍。
IGMP(互联网组管理协议),是IP协议的一部分,它允许路由器之间相互告知有关组播传输的操作要求,比如主机动态的加入或退出组播组,也允许主机间交流组播传输信息;IGMP要向路由协议通告网络上组播组的成员变化情况,以便路由协议更新路由。路由器通过IGMP获得网络中主机欲加入的组播信息,并在每个接口的基础上维护组播组成员关系表。只要在某接口上收到一个主机通过IGMP报文想接收某组播组数据的时候,该路由器就会接收并转发给该组播组的所有数据。
IGMP Snooping(互联网组管理监听协议),它通过侦听路由器和主机之间发送的组播协议报文来建立组播数据报文的二层转发表,从而管理和控制组播数据报文的转发,实现二层转播。
目前,在使用IGMP协议和IGMP Snooping协议的二层组播网络中,路由器通过周期性的发送IGMP Query(IGMP通用查询报文)来获取主机的加入或退出组播组的信息,实现二层组播功能的交换机通过侦听IGMP协议报文来建立二层的组播转发路径。
当前,二层组播网络转发路径的收敛过程为:当二层链路发生变化时(可能是采用生成树协议STP、快速环网保护协议RRPP或弹性分组环RPR的二层链路状态变化,也包括其他二层链路的变化),原来组播转发的链路就会断掉,但是组播流并不会自动从另外一条备份链路转发过去,而是一直等到路由器重新发送IGMP Query(IGMP通用查询报文),并且主机发送IGMPreport(IGMP报告报文)来响应路由器的查询时,二层交换机才通过重新学习主机的report报文来更新组播转发路径。
但是,由于路由器是定时发送IGMP Query报文(间隔一般是1分钟以上),那么在间隔期间,组播业务不能比较快的倒换到备份链路上,组播流就会一直不同。这样,就造成了在二层链路发生变化时,二层组播转发路径不能快速收敛,从而降低了组播业务的可靠性。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题,本发明的目的是提供一种二层组播转发路径的快速收敛方法、系统及二层设备,本发明通过配置二层设备,使其在二层组播链路发生变化时,代替路由器马上发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,对二层组播转发路径进行更新,来达到二层组播转发路径快速收敛的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,所述方法包括:
A、当二层组播链路发生变化时,预设定二层设备发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
B、二层网络中接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,对二层组播转发路径进行更新。
其中,所述步骤A中的查询信息为互联网组管理协议IGMP通用查询报文,所述步骤B中的报告信息为IGMP报告报文。
所述预设定二层设备为二层网络中离路由器最近的二层设备。
所述离路由最近的二层设备为离路由器最近的二层交换机。
所述二层链路包括采用多生成树协议MSTP、弹性分组环RPR、快速环网保护协议RRPP的二层链路。
本发明还提供了一种实现二层组播转发路径快速收敛的系统,包括:路由器和多个二层设备,所述多个二层设备中包括一个预设定二层设备,其特征在于,所述预设定二层设备具体包括:
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
更新单元:接收到主机反馈回来的报告报文的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
另外,本发明还提供了一种实现二层组播转发路径快速收敛的二层设备,其特征在于,所述二层设备包括:
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
更新单元:收到主机反馈回来的报告报文的二层网络设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明中,对二层组播网络中的二层设备进行配置,以便当二层链路发生变化时,二层设备可以代替路由器及时响应二层链路变化,从而使得组播流按照新的链路进行转发。因此,本发明可以实现在二层链路变化时,二层组播转发路径可以快速收敛,从而保证了组播业务的可靠性。
附图说明
图1为本发明所述方法的实现过程示意图;
图2a至图2d为本发明实施例的具体实现过程示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是通过配置二层设备响应二层链路变化的方法,来达到二层组播转发路径快速收敛的目的,从而克服了现有技术中存在的问题。
下面结合附图1、附图2a至附图2d,对本发明所述二层组播转发路径的快速收敛方法作详细说明。
本发明所述方法具体包括:当二层组播链路发生变化时,离路由最近的二层设备发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;二层网络中接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,根据所述报告信息对二层组播转发路径进行更新。所述查询信息通常为互联网组管理协议IGMP通用查询报文,所述报告信息通常为IGMP报告报文。
如图1所示,本发明所述方法具体包括以下步骤:
10、对二层网络中离路由器最近的二层设备进行配置;
11、离路由最近的二层设备在感知到二层链路发生变化时,发送IGMPQuery报文给主机;
12、主机根据接收到的IGMP Query报文,回复IGMP Report报文;
13、二层网络中接收到IGMP报告报文的二层设备,根据IGMP报告报文更新二层转发表;
14、组播流根据二层转发表,按照新的链路进行转发。
下面以图2a至图2d中所示的二层网络为例,对离路由器最近的二层交换机LSW1进行配置,让LSW1响应二层链路的变化,来进一步说明本发明所述方法的具体实现过程。
如图2a所示,网络中二层设备为:二层交换机LSW1、二层交换机LSW2、二层交换机LSW3、二层交换机LSW4,其中LSW1和路由器直接相连,为离路由器最近的二层设备。用户1通过LSW1、LSW2和LSW4构成的组播转发路径与路由器交互信息,用户2通过LSW1和LSW3构成的组播转发路径与路由器之间交互信息。
在上述二层网络中,在路由器上启用IGMP功能,在LSW1、LSW2、LSW3、LSW4上分别启用IGMP Snooping功能,并且启用MSTP(多生成树协议,通过有选择的阻塞网络冗余链路,将网络修剪成树状,来达到消除环路的目的,同时具备链路备份功能),使LSW3和LSW4之间的通路被阻断以防止环路。
如图2b所示,假设LSW2和LSW4之间的链路断掉,组播流无法再从LSW2转发到LSW4。此时,LSW3和LSW4之间的通路会被打开,但由于路由器是定时发送IGMP Query报文查询主机所在组播组的变化情况的(间隔一般是一分钟以上),所以在此期间,用户1自然就无法发送IGMP Report报文来汇报其所在组播组的变化情况,而LSW3在没有学习到用户1发送的IGMPReport报文时,组播流就不会从LSW3下发到LSW4,这样,在此期间内,组播流就会一直不通。
如图2c所示,为了让组播转发转发路径快速更新,而不必等到路由器发送通用IGMP Query报文才开始更新,就需要让离路由器最近的LSW1在感知链路发生变化后代替路由器马上发送IGMP通用查询报文(源IP非0)下来,查询主机所在组播组的变化情况,当用户1在收到IGMP通用查询报文后,会马上发送IGMP报告报文来响应查询,汇报其所在组播组的变化情况,此时LSW3和LSW1就会学习用户1的报告报文,并根据用户1的报告报文更新二层组播转发表的相关表项,组播流根据更新后的转发表项,按照新的链路来正常转发。
对于用户2,当用户2在收到IGMP通用查询报文后,也会马上发送IGMP报告报文来响应查询,汇报其所在组播组的变化情况,此时LSW3和LSW1也会学习用户2的报告报文,但由于用户2所在组播组并没有发生变化,所以组播流仍然按照原来的链路正常转发。
如图2d所示,组播流沿着新的路径到达用户1,即,在二层链路发生变化后,用户2此时通过由LSW1、LSW3和LSW4组成的组播转发路径与路由器交互信息。
本发明还包括一种实现二层组播转发路径快速收敛的系统,包括:路由器和多个二层设备,所述二层设备包括一个预设定二层设备,所述预设定二层设备具体包括:链路感应单元、报文发送单元和更新单元,下面以图2a、图2b和图2c对这三个单元作详细说明。
首先以图2a、图2b对这链路感应单元作详细说明。
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;
如图2a所示,网络中二层设备为:二层交换机LSW1、二层交换机LSW2、二层交换机LSW3、二层交换机LSW4,所述二层设备组成环网。其中LSW1为预设定二层设备,即对离路由器最近的二层交换机LSW1进行配置,让LSW1响应二层链路的变化,用户1通过LSW1、LSW2和LSW4构成的组播转发路径与路由器交互信息,用户2通过LSW1和LSW3构成的组播转发路径与路由器之间交互信息;
如图2b所示,当二层链路发生变化时,即,LSW2与LSW4的链路断开,此时,LSW1的链路感应单元就会感应到二层链路的变化,并触发报文发送单元。
然后以图2b、图2c对这报文发送单元和更新单元作详细说明
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
更新单元:收到主机反馈回来的报告报文的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
如图2b所示,当LSW2和LSW4之间的链路断掉时,组播流无法再从LSW2转发到LSW4。此时,LSW3和LSW4之间的通路会被打开,但由于路由器是定时发送IGMP Query报文查询主机所在组播组的变化情况的(间隔一般是一分钟以上),所以在此期间,用户1自然就无法发送IGMP Report报文来汇报其所在组播组的变化情况,而LSW3在没有学习到用户1发送的IGMP Report报文时,组播流就不会从LSW3下发到LSW4,这样,在此期间内,组播流就会一直不通。
如图2c所示,为了让组播转发转发路径快速更新,而不必等到路由器发送IGMP通用查询报文才开始更新,二层设备的链路感应单元就会在感知链路发生变化后触发报文发送单元,报文发送单元马上发送IGMP通用查询报文(源IP非0)下来,查询主机所在组播组的变化情况,当用户1在收到IGMP通用查询报文后,会马上回复IGMP报告报文来响应查询,汇报其所在组播组的变化情况。LSW3和LSW1在收到用户1的报告报文后,触发报文更新单元对对二层组播转发路径进行更新。
本发明还包括一种实现二层组播转发路径快速收敛的二层设备,所述二层设备包括:
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文收发单元;
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况
更新单元:收到主机反馈回来的报告报文的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
对于上述三个单元在本发明中的具体应用过程,在上文中关于实现二层组播转发路径快速收敛的系统中已经作过详细说明,此处不再赘述。
综上所述,本发明通过配置二层设备(一般为离路由最近的二层设备)来响应二层链路变化的方法,来达到二层组播转发快速收敛的目的,从而保证了组播业务的可靠性。本发明所述的二层链路变化包括各种类型的二层链路变化,如,MSTP(多生成树协议)、RPR(弹性分组环)、RRPP(快速环网保护协议)等。
在这里,本发明仅以采用IGMP协议的二层组播网络为例,所述查询信息通常为互联网组管理协议IGMP通用查询报文,所述报告信息通常为IGMP报告报文,但本领域一般技术人员应该知道,本发明并不限于IGMP协议。另外,本发明仅以离路由最近的二层交换机作为优选方案,让其代替路由器发送查询信息,接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,对二层组播转发路径进行更新,当然本领域技术人员应该知道,本发明并不限于离路由最近的交换机,所有属于路由器下游的二层设备都有可能实现本发明。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,其特征在于,所述方法包括:
A、当二层组播链路发生变化时,预设定二层设备发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
B、二层网络中接收到主机反馈回来的报告信息的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,对二层组播转发路径进行更新。
2.根据权利要求1所述的一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,其特征在于,所述步骤A中的查询信息为互联网组管理协议IGMP通用查询报文,所述步骤B中的报告信息为IGMP报告报文。
3.根据权利要求1所述的一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,其特征在于,所述预设定二层设备为二层网络中离路由器最近的二层设备。
4.根据权利要求3所述的一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,其特征在于,所述离路由最近的二层设备为离路由器最近的二层交换机。
5.根据权利要求1或2所述的一种实现二层组播转发路径快速收敛的方法,其特征在于,所述二层链路包括采用多生成树协议MSTP、弹性分组环RPR、快速环网保护协议RRPP的二层链路。
6.一种实现二层组播转发路径快速收敛的系统,包括:路由器和多个二层设备,所述多个二层设备中包括一个预设定二层设备,其特征在于,所述预设定二层设备具体包括:
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
更新单元:接收到主机反馈回来的报告报文的二层设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
7.一种实现二层组播转发路径快速收敛的二层设备,其特征在于,所述二层设备包括:
链路感应单元,用于感应二层链路的变化,并且当其感应到二层链路发生变化时,触发报文发送单元;
报文发送单元,用于当二层链路发生变化时,发送查询信息,查询主机所在组播组的变化情况;
更新单元:收到主机反馈回来的报告报文的二层网络设备,在确定主机所在组播组发生变化时,触发更新单元,所述更新单元对二层组播转发路径进行更新。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20080312 |