CN101388788B - 二层组播管理方法、系统及二层交换机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了二层组播管理方法、系统及二层交换机。方法包括：二层交换机使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；二层交换机接收组播流，将组播流向自身的各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发。本发明避免了组播泛滥。

Description

二层组播管理方法、系统及二层交换机

技术领域

本发明涉及组播技术领域，具体涉及二层组播管理方法、系统及二层交换机。

背景技术

首先，对本文提到的两种端口进行解释：

路由器端口：对于使能了互联网组管理协议窥探(IGSP，Internet GroupManagement Protocol Snooping)协议的二层交换机，当在某个端口接收到源地址不为0.0.0.0的互联网组管理协议(IGMP，Internet Group ManagementProtocol)普遍组查询报文或协议无关组播(PIM，Protocol IndependentMulticast)Hello报文，就将该端口视为路由器端口。对于每个路由器端口，交换机会将从其它端口接收到任何组播数据都向该路由器端口转发；同时，交换机也会将从其它端口接收到的IGMP加入消息、IGMP离开消息向该路由器端口转发。

组播组成员端口：对于使能了IGSP协议的二层交换机，当在某个端口接收到某个组播组的加入消息时，就认为该端口为该组播组的成员端口，此后开始向该端口转发该组播组的数据。即，对于每个端口，交换机只会将从其它端口接收到的、该端口加入的组播组的数据向该端口转发，而不会向该端口转发从其它端口接收到的、该端口未加入的组播组的数据，也不会向该端口转发从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息。

IP组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，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。利用网络的组播特性，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得到了快速的发展。

图1为现有的三层组播+二层组播的方式的主要应用场景，如图1所示，组播源发送特定组的组播数据，不同的接收者通过加入组播组接收组播数据。

当在二层设备上存在多个组播源时，存在以下问题：

图2为现有的组播泛滥示例图一，如图2所示，二层交换机LSW一端与组播源直连，另一端与路由器Rtr直连，当LSW上使能IGSP、Rtr的P3口使能三层组播协议如：IGMP、PIM时，当LSW从P2端口收到Rtr发来的源地址不为0.0.0.0的三层组播协议报文如：IGMP普遍组查询报文、PIMhello报文时，就会将P2端口设置为路由器端口，此后，只要LSW接收到组播数据，就会将组播数据向该组播组的成员端口和路由器端口(包括P2端口)转发。但是，在有些情况下，P2端口下并未连接组播接收者，这样就会造成P2～P3链路的无谓占用，严重情况下，甚至会造成组播泛滥。

图3为现有的组播泛滥示例图二，如图3所示，S1为二层交换机，S1与多台路由器直连，且不与组播源直连，S1使能IGSP，这样，S1与路由器连接的所有端口都会成为路由器端口。当某个路由器下存在组播点播者时，即使其它路由器下不存在组播点播者，组播流仍然会向所有路由器端口转发，从而造成组播泛滥。

发明内容

本发明提供二层组播管理方法、系统及二层交换机，以避免组播泛滥。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种二层组播管理方法，该方法包括：

二层交换机使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；

二层交换机接收组播流，将组播流向自身的各路由器端口以及该组播流对应的组播组成员端口转发。

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口设置为禁止路由器端口之后进一步包括：

二层交换机从禁止路由器端口接收到路由器发来的针对组播组的组播加入消息，则将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口。

所述将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口之后进一步包括：二层交换机从该禁止路由器端口接收到针对所述组播组的组播离开消息，则取消该禁止路由器端口作为所述组播组的成员端口。

所述三层组播协议为PIM SSM，

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口之后、二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的针对组播组的组播加入消息之前进一步包括：

所述路由器从下行接口接收到(S，G)PIM加入或(S，G)IGMPv3加入消息，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送出去，

所述针对组播组的组播加入消息为(S，G)IGMPv3成员关系报告消息。

所述二层交换机不与组播源直连，

所述方法进一步包括：预先对每个路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性；

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口之后、二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的针对组播组的组播加入消息之前进一步包括：

所述路由器从下行接口接收到PIM加入消息或IGMP加入消息，则通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将PIM加入消息和IGMP加入消息发送出去，

所述组播加入消息为IGMP加入消息。

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口设置为禁止路由器端口之后进一步包括：

二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，则将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口，

二层交换机从其它端口接收IGMP加入或离开消息，向该IGMP报告端口转发该IGMP加入或离开消息。

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口的同时进一步包括，将该端口配置为IGMP报告端口；

且，当二层交换机从其它端口接收IGMP加入或离开消息时，向该IGMP报告端口转发该IGMP加入或离开消息。

一种二层交换机，该二层交换机包括：

禁止路由器端口设置模块，在本二层交换机使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与本二层交换机直连的每台路由器，若不希望本二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将本二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；

组播转发模块，接收组播流，将组播流向本二层交换机的各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发。

所述交换机进一步包括IGMP报告端口设置模块，用于在从禁止路由器端口接收到路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIMhello报文时，将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口，以使得此后从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息可以转发给该IGMP报告端口。

所述交换机进一步包括组播组成员端口维护模块，当从禁止路由器端口接收到针对组播组的组播加入消息时，将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口；当从禁止路由器端口接收到针对组播组的组播离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组的成员端口。

一种二层组播管理系统，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能PIM SM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，从下行接口接收到(*，G)PIM加入或(*，G)IGMP加入消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP加入消息；从下行接口接收到(*，G)PIM离开或(*，G)IGMP离开消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP离开消息。

一种二层组播管理系统，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能PIM SSM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，从下行接口接收到(S，G)PIM加入或(S，G)IGMPv3加入消息，根据S信息在单播路由表中查找到反向路径转发RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送给二层交换机；从下行接口接收到(S，G)PIM离开或(S，G)IGMPv3离开消息，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3离开消息发送给二层交换机。

一种二层组播管理系统，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能PIM SM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(*，G)PIM加入消息或(*，G)IGMP加入消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM加入消息和(*，G)IGMP加入消息发送给二层交换机；当从下行接口接收到(*，G)PIM离开消息或(*，G)IGMP离开消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM离开消息和(*，G)IGMP离开消息发送给二层交换机。

一种二层组播管理系统，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能PIM SSM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(S，G)PIM加入消息或(S，G)IGMPv3加入消息时，根据S信息在单播路由表中查找到反向路径转发RPF接口，通过该RPF接口同时将(S，G)PIM加入消息和(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送给二层交换机；当从下行接口接收到(S，G)PIM离开消息或(S，G)IGMPv3离开消息时，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口同时将(S，G)PIM离开消息和(S，G)IGMPv3离开消息发送给二层交换机。

与现有技术相比，本发明中，在二层交换机使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口，这样，就使得：在路由器下不存在组播接收者时，二层交换机就不向该路由器转发组播流，从而避免了组播泛滥。

附图说明

图1为现有的三层组播+二层组播的主要应用场景示意图；

图2为现有的组播泛滥示例图一；

图3为现有的组播泛滥示例图二；

图4为本发明实施例一提供的二层组播管理方法的流程图；

图5-1为本发明实施例一提供的组播管理示图一；

图5-2为本发明实施例一提供的组播管理示图二；

图5-3为本发明实施例一提供的组播管理示图三；

图6为本发明实施例二提供的二层组播管理方法的流程图；

图7为本发明实施例三提供的二层组播管理方法的流程图；

图8-1为本发明实施例三提供的组播管理示图一；

图8-2为本发明实施例三提供的组播管理示图二；

图8-3为本发明实施例三提供的组播管理示图三；

图9为本发明实施例四提供的二层组播管理方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的进行二层组播管理的二层交换机的组成图。

具体实施方式

本发明的基本思想为：二层交换机使能IGSP后，对于所有使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的路由器，若不希望二层交换机主动向某个路由器Rtrm转发组播流，则将二层交换机上与该路由器Rtrm相连的端口Pm配置为禁止路由器端口，这样，二层交换机从其它端口接收到任何组播流，都不会主动向Pm端口转发。

其中，Pm端口被配置为禁止路由器端口后，二层交换机不仅不会将从其它端口接收到的组播流转发给Pm端口，也不会将从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息转发给Pm端口，这样，就会造成二层交换机连接的主机设备无法接收禁止路由器端口所连接的路由器上的组播数据。为了解决这一问题，可采用以下两种途径：

一、初始配置时，在将Pm端口配置为禁止路由器端口的同时，将Pm端口配置为IGMP报告端口，其中，IGMP报告端口的含义是：可以将从二层交换机的其它端口接收到的IGMP加入和离开消息向Pm端口转发。

二、初始配置时，只将Pm端口配置为禁止路由器端口，此后当二层交换机接收到从Rtrm发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文时，再将Pm端口设置为IGMP报告端口，此后，二层交换机就可将从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息向Pm端口转发。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

以下实施例中，初始配置时，只将Pm端口配置为禁止路由器端口；对于初始配置时，将Pm端口同时配置为禁止路由器端口+IGMP报告端口的情况下的二层组播管理方法，可由以下实施例一～四直接推知，在此不再赘述。

以下实施例一、二针对的是：二层交换机与组播源直连，且与路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能三层组播协议。其中，实施例一中，路由器使能PIM稀疏模式(SM，Sparse Mode)，实施例二中，路由器使能PIM源特定组播(SSM，Source Specific Multicast)。

实施例三、四针对的是，二层交换机与路由器直连，且不与组播源直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能三层组播协议。其中，实施例三中，路由器使能PIM SM，实施例四中，路由器使能PIM SSM。

本发明实施例一：

二层交换机与组播源直连，且与至少一台路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SM。

图4为本发明实施例一提供的二层组播管理方法的流程图，如图4所示，其具体步骤如下：

步骤401：确定不希望二层交换机主动向路由器Rtrm转发组播流，则将二层交换机上与路由器Rtrm相连的Pm端口配置为禁止路由器端口。

m为正整数，Rtrm为与二层交换机直连的第m个路由器。

当Pm端口被设置为禁止路由器端口后，则此后二层交换机不会主动向Pm端口转发从其它端口接收到的组播流，也不会向Pm端口转发从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息。

步骤402：二层交换机接收到组播流，向各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发该组播流。

图5-1为本发明实施例一提供的组播管理示图一，如图5-1所示，二层交换机LSW使能IGSP，路由器Rtr1使能三层组播协议，LSW通过P3端口与Rtr1相连，设置P3端口为禁止路由器端口，这样，当LSW从P1端口收到组播源(S1，G1)发来的组播流时，会根据IGSP规则向LSW的各路由器端口和组播组G1的成员端口转发该组播流，此时，虽然P3端口与路由器Rtr1相连，但由于P3端口被设置为禁止路由器端口，因此，组播流不会转发给P3端口。

步骤403：不希望二层交换机向自身转发组播流的路由器Rtrm从自身下行接口接收到(*，G)IGMP加入消息或(*，G)PIM加入消息，则通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口向二层交换机发送(*，G)IGMP加入消息。

步骤404：二层交换机从与路由器Rtrm相连的禁止路由器端口Pm收到(*，G)IGMP加入消息，则将Pm端口加入到组播组G的成员端口列表中，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流能够转发给Pm端口。

图5-2为本发明实施例一提供的组播管理示图二，如图5-2所示，Rtr2的P8口下产生了针对组G1的组播点播者，则Rtr2会向汇集点(RP，Rendezvous Point)：Rtr1发送(*，G1)IGMP加入消息，Rtr1向LSW转发IGMP加入消息，LSW从P3端口接收到该(*，G1)IGMP加入消息，则得知：Rtr1下有组播点播者，从而将P3端口加入组播组G1的成员端口列表中，此后二层交换机就会将从P1端口接收到的组播组G1的组播流转发给P3端口。

步骤405：当路由器Rtrm下的组播接收者离开时，路由器Rtrm收到(*，G)PIM离开或(*，G)IGMP离开消息，则路由器Rtrm通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口向二层交换机发送(*，G)IGMP离开消息。

步骤406：二层交换机从Pm端口收到(*，G)IGMP离开消息，则将Pm端口从组播组G的成员端口中删除。

步骤407：二层交换机接收从Rtrm发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，将Pm端口设置为IGMP报告端口。

此后，二层交换机就可将从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息向Pm端口转发。

图5-3为本发明实施例一提供的组播管理示图三，如图5-3所示，当LSW下存在组播点播者、且点播的组播源S2与Rtr1直连时，LSW的P2端口会收到组播点播者发来的(*，G2)IGMP加入消息，此时，若P3端口为禁止路由器端口，该(*，G2)IGMP加入消息就不会向P3端口转发，从而本次组播点播就会失败，而通过步骤403的处理后，P3端口会成为IGMP报告端口，则从P2端口收到的(*，G2)IGMP加入消息会转发给P3端口，从而本次组播点播会成功，此后，来自组播源S2的组播流会通过P3端口转发给组播点播者。

步骤403～406所述的过程与步骤407所述的过程无先后顺序之分。

本发明实施例二：

二层交换机与组播源直连，且与至少一台路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SSM。

图6为本发明实施例二提供的二层组播管理方法的流程图，如图6所示，其具体步骤如下：

步骤601：确定不希望二层交换机主动向路由器Rtrm转发组播流，则将二层交换机上与路由器Rtrm直连的P3端口配置为禁止路由器端口。

步骤602：二层交换机接收到组播流，向各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发该组播流。

步骤603：不希望二层交换机向自身转发组播流的路由器Rtrm从自身下行接口接收到(S，G)PIM加入消息或(S，G)IGMPv3加入消息，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息通过查找到的单播路由表中的反向路径转发(RPF，Reverse PathForwarding)接口发送出去。

步骤604：二层交换机从与路由器Rtrm相连的禁止路由器端口Pm收到(S，G)IGMPv3成员关系报告消息，将Pm端口加入到组播组G的成员端口中，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流能够转发给Pm端口。

步骤605：当路由器Rtrm下的组播接收者离开时，路由器Rtrm从下行接口收到(S，G)PIM离开消息或(S，G)IGMPv3离开消息，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，将(S，G)IGMPv3离开消息通过查找到的单播路由表中的RPF接口发送出去。

步骤606：二层交换机从Pm端口收到(S，G)IGMPv3离开消息，则将Pm端口从组播组G的成员端口中删除。

步骤607：二层交换机接收从Rtrm发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，将Pm端口设置为IGMP报告端口。

本发明实施例三：

二层交换机与一台或一台以上路由器直连，且不与组播源直连，二层交换机使能IGSP，各路由器使能PIM SM。

图7为本发明实施例三提供的组播管理方法的流程图，如图7所示，其具体步骤如下：

步骤701：确定不希望二层交换机主动向路由器Rtrm转发组播流，则将二层交换机上与该路由器Rtrm相连的端口Pm配置为禁止路由器端口。

步骤702：在与二层交换机直连的各路由器上配置PIM协议，在各路由器上与二层交换机相连的每个接口上使能PIM-IGMP转换特性，各路由器之间通过交互PIM hello消息互相成为邻居。

图8-1为本发明实施例三提供的组播管理示图一，如图8-1所示，LSW同时与Rtr1、Rtr2、Rtr4、Rtr6直连，Rtr1为指定路由器(DR，Designated Router)并与组播源(S1，G1)直连，Rtr3为RP，LSW使能IGSP，Rtr1、Rtr2、Rtr4、Rtr6、Rtr3使能PIM协议，P1、P2、P3、P4使能PIM-IGMP转换特性，将LSW上与Rtr4相连的P5端口配置为禁止路由器端口。

步骤703：二层交换机接收到组播流，向自身的各路由器端口及该组播流对应的组播组成员端口转发该组播流。

步骤704：不希望二层交换机向自身转发组播流的路由器Rtrm从自身下行接口接收到(*，G)PIM加入消息或(*，G)IGMP加入消息，则通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时向二层交换机发送(*，G)PIM加入消息和(*，G)IGMP加入消息。

由于二层交换机使能IGSP，因此，二层交换机不会解析路由器发来的PIM协议消息，这样，若路由器Rtrm只向二层交换机发送(*，G)PIM加入消息，则二层交换机不会解析该消息，从而也无法得知路由器Rtrm开始要求接收组播流了；但是，若路由器Rtrm向二层交换机发送(*，G)IGMP加入消息，则二层交换机通过解析该消息，就可得知路由器Rtrm开始要求接收组播流了。

图8-2为本发明实施例三提供的组播管理示图二，如图8-2所示，Rtr4从下行接口接收到(*，G1)IGMP加入消息，则通过P3口将(*，G1)IGMP加入消息和(*，G1)PIM加入消息同时发送给LSW，LSW对(*，G1)IGMP加入消息进行解析后，将与Rtr4相连的P5端口加入组播组G1的成员端口列表中。

步骤705：二层交换机从禁止路由器端口Pm接收(*，G)IGMP加入消息，将Pm端口加入组播组G的成员端口列表中，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流转发给Pm端口。

图8-3为本发明实施例三提供的组播管理示图三，如图8-3所示，当将P5端口加入组播组G1的成员端口列表后，来自组播源(S1，G1)的组播流就可通过Rtr1、LSW、Rtr4转发给组播接收者了。

步骤706：路由器Rtrm从自身下行接口收到(*，G)PIM离开消息或(*，G)IGMP离开消息，则通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时向二层交换机发送(*，G)PIM离开消息和(*，G)IGMP离开消息。

步骤707：二层交换机从禁止路由器端口Pm接收(*，G)IGMP离开消息，将Pm端口从组播组G的成员端口列表中删除，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流不会转发给Pm端口。

本发明实施例四：

二层交换机与一台或一台以上路由器直连，且不与组播源直连，二层交换机使能IGSP，各路由器使能PIM SSM。

图9为本发明实施例四提供的组播管理方法的流程图，如图9所示，其具体步骤如下：

步骤901：确定不希望二层交换机主动向路由器Rtrm转发组播流，则将二层交换机上与该路由器Rtrm相连的端口Pm配置为禁止路由器端口。

步骤902：在与二层交换机直连的各路由器上配置PIM协议，在各路由器上与二层交换机相连的每个接口上使能PIM-IGMP转换特性，各路由器之间通过交互PIM hello消息互相成为邻居。

步骤903：二层交换机接收到组播流，向自身的各路由器端口及该组播流对应的组播组成员端口转发该组播流。

步骤904：不希望二层交换机向自身转发组播流的路由器Rtrm从自身下行接口接收到(S，G)PIM加入消息或(S，G)IGMPv3加入消息，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，将(S，G)PIM加入消息和(S，G)IGMPv3成员关系报告消息通过查找到的单播路由表中的RPF接口发送出去。

步骤905：二层交换机从禁止路由器端口Pm接收(S，G)IGMPv3成员关系报告消息，将Pm端口加入组播组G的成员端口列表中，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流转发给Pm端口。

步骤906：路由器Rtrm从自身下行接口接收到(S，G)PIM离开消息或(S，G)IGMPv3离开消息，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，将(S，G)PIM离开消息和(S，G)IGMPv3离开消息通过查找到的单播路由表中的RPF接口发送出去。

步骤907：二层交换机从禁止路由器端口Pm接收(S，G)IGMPv3离开消息，将Pm端口从组播组G的成员端口列表中删除，以使得此后从其它端口接收到的组播组G的组播流不会转发给Pm端口。

图10为本发明实施例提供的进行二层组播管理的二层交换机的组成图，如图10所示，其主要包括：禁止路由器端口设置模块101和组播转发模块102、IGMP报告端口设置模块103和组播组成员端口维护模块104，其中：

禁止路由器端口设置模块101：在本二层交换机使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与本二层交换机直连的每台路由器，若不希望本二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将本二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口，将配置为禁止路由器端口的端口信息发送给组播转发模块102、IGMP报告端口设置模块103和组播组成员端口维护模块104。

组播转发模块102：接收禁止路由器端口设置模块101发来的配置为禁止路由器端口的端口信息；接收组播流，根据配置为禁止路由器端口的端口信息，将组播流向本二层交换机的各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发。

IGMP报告端口设置模块103：接收禁止路由器端口设置模块101发来的配置为禁止路由器端口的端口信息，从禁止路由器端口接收到路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口，以使得此后从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息可以转发给该IGMP报告端口。

组播组成员端口维护模块104：接收禁止路由器端口设置模块101发来的配置为禁止路由器端口的端口信息，从禁止路由器端口接收到针对组播组G的组播加入消息，则将该禁止路由器端口加入该组播组G的成员端口列表中；从禁止路由器端口接收到针对组播组G的组播离开消息，则将该禁止路由器端口从组播组G的成员端口列表中删除。

本发明实施例还提供了如下四种二层组播管理系统，分别如下：

第一种包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SM，其中：

二层交换机：使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口加入到组播组G的成员端口列表中；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，则将该禁止路由器端口从组播组G的成员端口列表中删除；从禁止路由器端口接收到路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口。

路由器：从下行接口接收到(*，G)PIM加入或(*，G)IGMP加入消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP加入消息；从下行接口接收到(*，G)PIM离开或(*，G)IGMP离开消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP离开消息。

第二种包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SSM，其中：

二层交换机：使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口加入到组播组G的成员端口列表中；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，将该禁止路由器端口从组播组G的成员端口中删除。

路由器：从下行接口接收到(S，G)PIM加入或(S，G)IGMPv3加入消息，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送给二层交换机；从下行接口接收到(S，G)PIM离开或(S，G)IGMPv3离开消息，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3离开消息发送给二层交换机。

第三种包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SM，其中：

二层交换机：使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口加入到组播组G的成员端口列表中；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，将该禁止路由器端口从组播组G的成员端口列表中删除。

路由器：对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(*，G)PIM加入消息或(*，G)IGMP加入消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM加入消息和(*，G)IGMP加入消息发送给二层交换机；当从下行接口接收到(*，G)PIM离开消息或(*，G)IGMP离开消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM离开消息和(*，G)IGMP离开消息发送给二层交换机。

第四种包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能IGSP，路由器使能PIM SSM，其中：

二层交换机：使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口加入到组播组G的成员端口列表中；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，将该禁止路由器端口从组播组G的成员端口列表中删除。

路由器：对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(S，G)PIM加入消息或(S，G)IGMPv3加入消息时，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，同时将(S，G)PIM加入消息和(S，G)IGMPv3成员关系报告消息通过查找到的单播路由表中的RPF接口发送给二层交换机；当从下行接口接收到(S，G)PIM离开消息或(S，G)IGMP离开消息时，根据消息中的组播源S信息查找单播路由表，同时将(S，G)PIM离开消息和(S，G)IGMPv3离开消息通过查找到的单播路由表中的RPF接口发送给二层交换机。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种二层组播管理方法，其特征在于，该方法包括：

二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；

二层交换机接收组播流，将组播流向自身除了禁止路由器端口外的各路由器端口以及该组播流对应的组播组成员端口转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将二层交换机上与该路由器相连的端口设置为禁止路由器端口之后进一步包括：

二层交换机从禁止路由器端口接收到路由器发来的针对组播组的组播加入消息，则将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口之后进一步包括：二层交换机从该禁止路由器端口接收到针对所述组播组的组播离开消息，则取消该禁止路由器端口作为所述组播组的成员端口。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述三层组播协议为协议无关组播源特定组播PIM SSM；

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口之后、二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的针对组播组的组播加入消息之前进一步包括：

所述路由器从下行接口接收到(S，G)PIM加入或(S，G)IGMPv3加入消息，根据S信息在单播路由表中查找到反向路径转发RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送出去；

所述二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的针对组播组的组播加入消息为：二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的(S，G)IGMPv3成员关系报告消息。

5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述二层交换机不与组播源直连，

所述方法进一步包括：预先对每个路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性；

所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口之后、二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的针对组播组的组播加入消息之前进一步包括：

所述路由器从下行接口接收到PIM加入消息或IGMP加入消息，则通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将PIM加入消息和IGMP加入消息发送出去，

所述组播加入消息为IGMP加入消息。

6.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述将二层交换机上与该路由器相连的端口设置为禁止路由器端口之后进一步包括：

二层交换机从禁止路由器端口接收路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIM hello报文，则将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口，

二层交换机从其它端口接收IGMP加入或离开消息，向该IGMP报告端口转发该IGMP加入或离开消息。

7.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口的同时进一步包括，将该端口配置为IGMP报告端口；

且，当二层交换机从其它端口接收IGMP加入或离开消息时，向该IGMP报告端口转发该IGMP加入或离开消息。

8.一种二层交换机，其特征在于，该二层交换机包括：

禁止路由器端口设置模块，在本二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP后，对于使能三层组播协议的、与本二层交换机直连的每台路由器，若不希望本二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将本二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；

组播转发模块，接收组播流，将组播流向本二层交换机除了禁止路由器端口外的各路由器端口和该组播流对应的组播组成员端口转发。

9.如权利要求8所述的二层交换机，其特征在于，所述交换机进一步包括互联网组管理协议IGMP报告端口设置模块，用于在从禁止路由器端口接收到路由器发来的源地址不为0.0.0.0的IGMP普遍组查询报文或PIMhello报文时，将该禁止路由器端口设置为IGMP报告端口，以使得此后从其它端口接收到的IGMP加入和离开消息可以转发给该IGMP报告端口。

10.如权利要求8或9所述的二层交换机，其特征在于，所述交换机进一步包括组播组成员端口维护模块，当从禁止路由器端口接收到针对组播组的组播加入消息时，将该禁止路由器端口作为该组播组的成员端口；当从禁止路由器端口接收到针对组播组的组播离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组的成员端口。

11.一种二层组播管理系统，其特征在于，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能协议无关组播稀疏模式PIM SM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)互联网组管理协议IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，从下行接口接收到(*，G)PIM加入或(*，G)IGMP加入消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP加入消息；从下行接口接收到(*，G)PIM离开或(*，G)IGMP离开消息，通过本路由器上使能了PIM-IGMP转换特性的接口，向二层交换机发送(*，G)IGMP离开消息。

12.一种二层组播管理系统，其特征在于，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机与组播源直连，并与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能协议无关组播源特定组播PIMSSM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)互联网组管理协议IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，从下行接口接收到(S，G)PIM加入或(S，G)IGMPv3加入消息，根据S信息在单播路由表中查找到反向路径转发RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送给二层交换机；从下行接口接收到(S，G)PIM离开或(S，G)IGMPv3离开消息，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口将(S，G)IGMPv3离开消息发送给二层交换机。

13.一种二层组播管理系统，其特征在于，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能协议无关组播稀疏模式PIMSM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)互联网组管理协议IGMP加入消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(*，G)IGMP离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(*，G)PIM加入消息或(*，G)IGMP加入消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM加入消息和(*，G)IGMP加入消息发送给二层交换机；当从下行接口接收到(*，G)PIM离开消息或(*，G)IGMP离开消息时，通过自身使能了PIM-IGMP转换特性的接口同时将(*，G)PIM离开消息和(*，G)IGMP离开消息发送给二层交换机。

14.一种二层组播管理系统，其特征在于，该系统包括：二层交换机和路由器，且，二层交换机不与组播源直连，而与路由器直连，二层交换机使能互联网组管理协议窥探IGSP，路由器使能协议无关组播源特定组播PIMSSM，其中：

二层交换机，使能IGSP后，对于使能三层组播协议的、与该二层交换机直连的每台路由器，若不希望二层交换机主动向该路由器转发组播流，则将二层交换机上与该路由器相连的端口配置为禁止路由器端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)互联网组管理协议IGMPv3成员关系报告消息时，将该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；当从禁止路由器端口接收到(S，G)IGMPv3离开消息时，取消该禁止路由器端口作为组播组G的成员端口；

路由器，对本路由器上与二层交换机相连的接口使能PIM-IGMP转换特性，当从下行接口接收到(S，G)PIM加入消息或(S，G)IGMPv3加入消息时，根据S信息在单播路由表中查找到反向路径转发RPF接口，通过该RPF接口同时将(S，G)PIM加入消息和(S，G)IGMPv3成员关系报告消息发送给二层交换机；当从下行接口接收到(S，G)PIM离开消息或(S，G)IGMPv3离开消息时，根据S信息在单播路由表中查找到RPF接口，通过该RPF接口同时将(S，G)PIM离开消息和(S，G)IGMPv3离开消息发送给二层交换机。

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