CN101163093A - 在综合接入设备上实现集中组播管理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，解决了线卡收到主控交换系统转发查询协议报文后，由于无法确定向哪个端口转发，造成协议报文广播洪泛的问题。包括：在主控交换系统上配置用户的组播访问控制列表；IGMP协议报文上行时，在该报文的尾部加端口信息，主控交换系统接收到IGMP协议报文后，根据报文的端口信息判断报文的发送端口，查找组播访问控制列表，作相应处理；IGMP协议报文下行时，在该报文的尾部加上端口信息，线卡交换系统接收到IGMP协议报文后，根据报文的端口信息转发到相应端口。本发明实现了多交换系统综合接入设备的集中式组播管理，并且在组网上有很大的灵活性，用户可以在不同的虚拟局域网，也可以在相同的虚拟局域网。

Description

在综合接入设备上实现集中组播管理的方法

技术领域

本发明涉及在多级以太网交换为交换内核的宽带综合接入设备系统中，实现集中组播管理的方法，是通信系统综合接入网领域对组播管理的一种方法。

背景技术

随着互联网协议电视(IPTV)技术的发展，组播技术越来越得到广泛的应用。于是，对组播管理也越来越受到重视。尤其是接入网侧，如何对用户观看组播节目进行控制；如何记录用户观看节目的时间和频度，以便对用户正确计费；此外，出于安全考虑，必须对非期望的组播协议报文进行过滤处理；等等。这一切，都要求接入系统必须对组播二层以太网转发进行集中控制和管理。

对于综合接入设备，由于必须支持多种接入手段的接入，包括非对称数字用户环路(ADSL)、ADSL2+、高速数字用户环路(VDSL)、对称高比特率数字用户环路(SHDSL)、局域网(LAN)、无源光网络(PON)等，采用的是多级以太网交换，数据先在主控交换系统上作一次交换，再在各线卡交换系统上再作一次交换。对于组播复制，也如此，用户在收看组播节目时，视频流先在主控交换系统上复制了一次，然后在线卡交换系统上再复制一次。

对于多级组播，对接入设备就出现这样一个问题：从管理角度考虑，用户的组播管理控制列表应存储在主控交换系统，由主控交换系统负责记录用户的请求加入和离开，但是，从技术角度上，对用户组播访问控制应在最接近于用户终端侧实现，即在线卡上做控制，因为当主控系统收到一个协议报文时，它只知道到该报文来自哪个内联口，却无法从报文的本身来辨别其来自哪个用户接入端口。此外，当系统在网络侧收到因特网组播管理协议报文(IGMP)查询报文时，应该只向属于配置为允许接收组播的接入用户转发，但是，当线卡交换系统收到主控交换系统转发协议报文后，却由于无法准确知道应该向哪个特定端口转发，只能向每个端口洪泛，造成协议报文的泛滥。

目前有一些技术方案能解决以上问题，比较典型的是利用协议报文的802.1Q标签，在组网配置上，可以针对于每个不同的接入用户分配不同虚拟局域网标识(VLANID)，当主控系统收到来自用户的请求加入或离开的协议报文，可以根据相应的VLANID和接入端口的对应表，来确认该报文来自哪个接入用户端口。但是，这个技术方案对组网有个限制，就是每一个接入用户必须属于不同的VLAN，否则该方案无法应用。

本文根据组播集中管理的要求，并且根据综合接入设备的特点，通过在IGMP协议报文上打上特定的端口标识，来确定发送协议报文的接入用户端口或者要接受协议报文的端口，从而可以在主控交换系统上有效地对接入系统所有用户进行组播集中管理和控制。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种可以在主控交换系统上有效地对接入系统所有用户进行组播集中管理和控制的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，包括如下步骤：

步骤A，在主控交换系统上配置用户的组播访问控制列表，权限为允许或禁止。

步骤B，因特网组播管理协议报文上行时，在线卡交换系统中在该报文的尾部加上两个字节的端口信息；

步骤C，主控交换系统接收到来自线卡交换系统的因特网组播管理协议报文后，根据报文的最后两个字节的端口信息判断报文的发送端口，查找组播访问控制列表，根据预先设置的权限作相应处理。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，还包括如下步骤：

步骤D，对于因特网组播管理协议报文的查询报文，主控交换系统转发该报文时，在报文的尾部打上用户端口信息。以便查询报文可以准确的发送到相应端口，而不是在所有端口洪泛。

步骤E，线卡交换系统收到因特网组播管理协议报文的查询报文后，根据报文尾部的端口信息转发到相应的端口。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，在步骤B中，对于ADSL、ADSL2+等DSL接入用户，所述报文被加上的端口信息是永久虚电路序号和端口号；对于高速数字用户环路和局域网等以太网接入用户，所述报文被加上的端口信息是以太网端口号；对于无源光网络接入用户，所述报文被加上的端口信息是光纤线路终端号、连接号和光纤网络单元号。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，在步骤C中，所述相应处理为：如果组播访问控制列表的权限是禁止，则丢弃该报文；否则，删除该报文最后两个字节的端口信息并转发该报文，并根据报文的内容修改组播的二层地址转发表。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，步骤B具体为：

步骤B1，终端向线卡发送请求加入因特网组播管理协议报文；

步骤B2，请求加入因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，步骤C具体为：

步骤C1，主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播访问控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤C2，发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口加入到组播转发队列；

步骤C3，设置主控交换系统的地址转发表，将内联口加入组播转发队列；

步骤C4，删除组播请求加入因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，步骤B具体为：

步骤B11，终端向线卡发送请求离开因特网组播管理协议报文；

步骤B22，请求离开因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统。

优选的：在所述在综合接入设备上实现集中组播管理的方法中，步骤C具体为：

步骤C11，主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播访问控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤C22，发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口从组播转发队列中删除；

步骤C33，若线卡上没有其它端口加入组播组，设置主控交换系统的地址转发表，将内联口从组播转发列表中删除；

步骤C44，删除组播请求离开因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。

本发明可以很方便地实现多交换系统综合接入设备的集中式组播管理，并且在组网上有很大的灵活性，用户可以在不同的虚拟局域网，也可以在相同的虚拟局域网。

此外，本发明可以进一步拓展，当多级交换星型级联时，通过以上方式，可实现在网络侧的交换系统中对下联所有的接入用户进行有效的集中式组播管理。

附图说明

图1是综合接入设备多级组播复制的系统结构示意图；

图2是本发明组播加入和离开部分的实施流程图；

图3是本发明网元发送查询部分的实施流程图；

图4是未加端口信息的IGMP请求加入报文结构图；

图5是加了端口信息的IGMP请求加入报文结构图；

图6是未加端口信息的IGMP请求离开报文结构图；

图7是加了端口信息的IGMP请求离开报文结构图；

图8是未加端口信息的IGMP查询报文结构图；

图9是加了端口信息的IGMP查询报文结构图；

图10是指DSL接入类型的端口信息含义示意图；

图11是指以太网接入类型的端口信息含义示意图；

图12是指PON接入类型的端口信息含义示意图。

具体实施方式

下面结合附图，基本按照附图的顺序对技术方案的实施作进一步的详细描述：

参照附图1，一般综合接入设备具有两级以上的交换系统，一级为主控交换系统，另一级为相应的线卡交换系统，用户的组播控制列表位于主控同一级系统中，以便对所有的用户的组播行为进行集中式管理，主控和线卡相连的端口叫内联口。组播数据报文从内联口到达用户终端，必须进行两级组播复制，先把数据复制到接入用户所在线卡和主控交换相连的内联口；再在线卡交换系统将组播数据复制到相应的用户接入端口。

参照附图2，本发明的实施流程图，主要包括用户请求加入和请求离开部分。

用户请求加入部分，

步骤201：终端向线卡发送请求加入因特网组播管理协议报文；

步骤202：请求加入因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统；

步骤203：主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤204：发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口加入到组播转发队列；

步骤205：设置主控交换系统的地址转发表，将内联口加入组播转发队列；

步骤206：：删除组播请求加入因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。此时，接入终端就可以收到来自网络侧的组播数据流。

用户请求离开部分：

步骤207：终端向线卡发送请求离开因特网组播管理协议报文；

步骤208：请求离开因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统；

步骤209：主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播访问控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤210：发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口从组播转发队列中删除；

步骤211：若线卡上没有其它端口加入组播组，设置主控交换系统的地址转发表，将内联口从组播转发列表中删除；

步骤212：删除组播请求离开因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。此时，接入终端就收不到来自网络侧的组播数据流。

参照附图3，本发明的实施流程图，主要指网元向接入用户发送查询协议部分。

步骤301：网元从主控系统网络侧收到查询报文；

步骤302：查询组播控制列表，确定要接收该查询报文的接入用户端口；

步骤303：主控系统在查询报文的尾部加上两个字节的端口信息，并通过内联口发送给线卡；

步骤304：线卡收到查询报文后，获取相应的端口信息，截掉报文的最后两个字节，发送给终端。

图4指从用户终端发送给线卡的标准组播请求加入报文；图5指从线卡发送到主控交换系统的组播请求加入报文，报文尾部被加上两个字节的端口信息。

图6指从用户终端发送给线卡的标准组播请求加入报文；图7指从线卡发送到主控交换系统的组播请求加入报文，报文尾部被加上两个字节的端口信息。

图8指从网元网络侧设备发送给网元的标准组播查询报文；图9指从主控交换系统发送到线卡交换系统的组播查询报文，报文尾部被加上两个字节的端口信息。

图10-图12指不同类型的接入用户端口的端口信息含义。图10表示DSL接入用户的端口信息含义，高字节指PVC序号，低字节为端口号；图11表示以太网接入用户的端口信息含义，高字节为0，低字节为端口号；图12表示PON接入用户的端口信息含义，前4bits表示OLT号，接着4bits表示连接号，最后8bits表示ONU号。

Claims (8)

1.一种在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，包括如下步骤：

步骤A，在主控交换系统上配置用户的组播访问控制列表，权限设置为允许或禁止；

步骤B，因特网组播管理协议报文上行时，在线卡交换系统中在该报文的尾部加上两个字节的端口信息；

步骤C，主控交换系统接收到来自线卡交换系统的因特网组播管理协议报文后，根据报文的最后两个字节的端口信息判断报文的发送端口，查找组播访问控制列表，根据预先设置的权限作相应处理。

2.根据权利要求1所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤D，对于因特网组播管理协议报文的查询报文，主控交换系统转发该报文时，在报文的尾部打上用户端口信息；

步骤E，线卡交换系统收到因特网组播管理协议报文的查询报文后，根据报文尾部的端口信息转发到相应的端口。

3.根据权利要求1所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，在步骤B中，对于ADSL、ADSL2+等DSL接入用户，所述报文被加上的端口信息是永久虚电路序号和端口号；对于高速数字用户环路和局域网等以太网接入用户，所述报文被加上的端口信息是以太网端口号；对于无源光网络接入用户，所述报文被加上的端口信息是光纤线路终端号、连接号和光纤网络单元号。

4.根据权利要求1所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，在步骤C中，所述相应处理为：如果组播访问控制列表的权限是禁止，则丢弃该报文；否则，删除该报文最后两个字节的端口信息并转发该报文，并根据报文的内容修改组播的二层地址转发表。

5.根据权利要求1所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，步骤B具体为：

步骤B1，终端向线卡发送请求加入因特网组播管理协议报文；

步骤B2，请求加入因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统。

6.根据权利要求1、4或5所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，步骤C具体为：

步骤C1，主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播访问控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤C2，发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口加入到组播转发队列；

步骤C3，设置主控交换系统的地址转发表，将内联口加入组播转发队列；

步骤C4，删除组播请求加入因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。

7.根据权利要求1所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，步骤B具体为：

步骤B11，终端向线卡发送请求离开因特网组播管理协议报文；

步骤B22，请求离开因特网组播管理协议报文在线卡交换系统中在报文的尾部加上两个字节的端口信息，并转发给主控交换系统。

8.根据权利要求1、4或7所述的在综合接入设备上实现集中组播管理的方法，其特征在于，步骤C具体为：

步骤C11，主控系统通过线卡来的因特网组播管理协议报文获取报文的全局端口信息，并查询组播访问控制列表，若权限是“禁止”，则丢弃该报文，否则继续；

步骤C22，发消息到线卡，设置线卡交换系统的组播转发表，将接入端口从组播转发队列中删除；

步骤C33，若线卡上没有其它端口加入组播组，设置主控交换系统的地址转发表，将内联口从组播转发列表中删除；

步骤C44，删除组播请求离开因特网组播管理协议报文的最后两个字节，并从设备的网络侧端口转发到上联设备。

Images