CN101459578A

CN101459578A - 一种pimdm路由器上的优化方法

Info

Publication number: CN101459578A
Application number: CNA2007101723012A
Authority: CN
Inventors: 汪革; 冯松柏
Original assignee: SHANGHAI BAUD DATA COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI BAUD DATA COMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-17

Abstract

本发明公开了一种pimdm路由器上的优化方法，包括Assert状态的保存步骤和探寻assert winner的状态步骤；其中，所述Assert状态的保存步骤为每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上游的(s，g)assert winner邻居的端口地址，还需要保存本地端口的assert状态。所述探寻assert winner的状态步骤为采用keepalive机制方式以可配置的时间间隔探寻上游assert winner状态的邻居是否正常。该方法能够让现有pimdm路由器尽快知道assert winner的变动，以便及时采取相应措施，恢复整个组播通路。

Description

一种pimdm路由器上的优化方法

技术领域：

本发明涉及数据通信中的IP组播路由，特别涉及一种pimdm路由器上的优化方法。

背景技术：

Internet路由协议中，对于密集模式的组播路由协议pimdm而言，在实际数据通信中存在以下缺陷：如图1所示，上游两台设备，实际上是由assert winner负责组播报文的转发。如果同一个网段有三台或者三台以上机器，assertwinner的下游端口出现故障，则目前的RFC中的做法，无法让下游邻居快速知道上游assert winner已经失效，势必要等到邻居(assert winner)超时或者上游另外一台机器的assert timer超时后，重新打通组播路由链。极端情况下，这个过程要等105秒，也就是组播业务数据可能在这一段时间内全部丢失。所以，只有通过判断down掉的邻居是否是assert winner，才能加快切换速度。

以往图1扩充前的工作原理过程是：

路由器R133和R134，R135通过hello报文建立邻居关系并进行邻居状态位置，同理，R134，R135，R136也有这一个过程。

当邻居关系建立好以后，如果组播数据源src开始发生主播数据，则会在R133上复制数据分别发给R134和R135，也就是一份数据变为了两份，转发给R136，这样，就会导致业务报文重复。为了解决这个问题，RFC的规定是，当R134和R135，如果有一方下游端口收到组播业务数据，就启动assert竞争机制，发送assert报文，宣布自己是assert winner，通过竞争，最后产生一个winner，由winner负责报文的转发，而竞争后处于loser的机器，比如R134的下游端口则处于prune状态，并启动assert定时器，如果定时器没超时，则一直维持prune和loser状态。

上述过程出现的问题：如果assert winner的下游端口突然出现故障，这个时候，负责报文转发的端口失效，则因为hello维持邻居定时器还没有超时，下游机器R136将不能及时切换到R135上，导致在维持定时器超时以前无法获取组播源的业务数据。

名词解释：

RFC—Request for Comments请求注解；

PIM—协议无关组播；

PIM-DM—协议无关组播，密集模式；

(s，g)—组播路由条目；

Upstream—组播上游端口，PIM-DM协议，是指向数据源的端口；

Downstream—组播下游端口；

GenID—组播路由器端口协议UP/DOWN是带的一个ID，用于判断机器或者端口是否重启；

assert winner—对于同一个网段的PIM-DM端口，需要通过竞选，来设置一个负责数据转发的下游端口，该端口就是对应的winner；

assert—实际是一种断言机制，通过这种机制来决定由胜出的一方进行组播数据的转发。

graft—嫁接，用于通知上游邻居，本地需要组播业务报文。

src—组播数据源。

发明内容：

鉴于上述技术问题，本发明的目的是提供一种pimdm路由器上的优化方法。该方法能够让现有pimdm路由器尽快知道assert winner的变动，以便及时采取相应措施，恢复整个组播通路。

为了实现上述技术效果，本发明所述的方案主要包括两大操作流程：

(1)Assert状态的保存：

每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上游的(s，g)assert winner邻居的端口地址，还需要保存本地端口的assert状态。

(2)探寻assert winner的状态：

采用keepalive机制方式以可配置的时间间隔探寻上游assert winner状态的邻居是否正常。

具体步骤如下：

①每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上的(s，g)assert winner，如果是(s，g)的下游端口，还需要保存本地的assert状态。

②下游pimdm路由器的(S，G)上游状态机，增加了keepalive机制，即采用类似于ping的信息，以设定的时间间隔，采用单播形式探索上游pimdm(s，g)assert winner的状态。采用惩罚值进行处理：刚开始以设置的时间间隔t进行ping，并且设置允许连续无回应次数为n。如果发现没有回应，则第二个ping包产生的时间间隔为t/2，同时n值自减一，依次类推。如果n值自减为0，则表明所发出去的连续n个keepalive报文都没有得到上游assert winner邻居的响应，据此判断该assert winner工作状态异常；

③如果如果发现上游assert winner不正常，则快速向上游的其它pimdm邻居发送嫁接报文，让原来处于prune/assert loser状态的上游邻居切换为可转发状态。

④如果发现上游回应的报文中GenID已经发生变化，则也需要快速嫁接到上游assert winner。

⑤本地pimdm的下游端口如果收到嫁接报文，如果assert状态机不是winner状态，则切换为assert的状态设置为缺省状态，反之则不做变动；同时端口处于组播报文转发状态。

⑥可能导致新一轮assert协商，重新维持一个新的组播通路。

使用本本发明方法可以做到在自己设定的时间间隔范围内追踪assertwinner的状态，使下游邻居不再被动依赖于上游assert状态机的迁移来决定如何选择。可以确保上游assert winner down掉后，及时保持整个组播路径的通畅。

另外，该方法的创新之处在于下游pimdm路由器的(S，G)上游状态机，增加了keepalive机制，以单播形式探索上游pimdm(s，g)assert winner的状态。如果发现上游assert winner不再up，则快速嫁接到上游的其它pimdm邻居。同时会触发上游pimdm邻居引起新一轮assert协商机制

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有采用组播路由协议pimdm的网络结构示意图。

此图通过背景技术所述指出了现行assert机制存在的问题。

图2为本发明方法的流程示意图。

图3为pimdm协议，依靠数据驱动创建组播路由(s，g)的流程示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

根据上述发明内容，本发明方法作为一种新增keepalive机制处理流程如下所描述(参见图2)：

1.每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上的(s，g)assert winner，如果是(s，g)的下游端口，还需要保存本地的assert状态。

2.下游pimdm路由器的(S，G)上游状态机，增加了keepalive机制，以单播ping形式探索上游pimdm(s，g)assert winner的状态。

3.如果如果发现上游assert winner不再up，则快速graft到上游的其它pimdm邻居。

4.如果发现上游回应的报文中GenID已经发生变化，则也需要快速graft到上游assert winner。

5.本地pimdm的下游端口如果收到graft报文，如果assert状态机不是winner状态，则切换为noinfo状态，反之则不做变动；同时端口处于组播报文转发状态。

6.可能导致新一轮assert协商，重新维持一个新的组播通路。

上述涉及数据驱动，创建(s，g)的流程参见图3。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1、一种pimdm路由器上的优化方法，包括Assert状态的保存步骤和探寻assert winner的状态步骤；其特征在于，

所述Assert状态的保存步骤为每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上游的(s，g)assert winner邻居的端口地址，还需要保存本地端口的assert状态；

所述探寻assert winner的状态步骤为采用keepalive机制方式以可配置的时间间隔探寻上游assert winner状态的邻居是否正常。

2、根据权利要求1的pimdm路由器上的优化方法，其特征在于，所述方法的具体步骤还包括：

①每台pimdm路由器都需要保存同一个网段上的(s，g)assert winner，如果是(s，g)的下游端口，还需要保存本地的assert状态；

②下游pimdm路由器的(S，G)上游状态机，即采用类似于ping的信息，以设定的时间间隔，采用单播形式探索上游pimdm(s，g)assert winner的状态；采用惩罚值进行处理：刚开始以设置的时间间隔t进行ping，并且设置允许连续无回应次数为n。如果发现没有回应，则第二个ping包产生的时间间隔为t/2，同时n值自减一，依次类推。如果n值自减为0，则表明所发出去的连续n个keepalive报文都没有得到上游assert winner邻居的响应，据此判断该assert winner工作状态异常；

③如果发现上游assert winner不正常，则快速向上游的其它pimdm邻居发送嫁接报文，让原来处于prune/assert loser状态的上游邻居切换为可转发状态；

④如果发现上游回应的报文中GenID已经发生变化，则也需要快速graft到上游assert winner；

⑤本地pimdm的下游端口如果收到嫁接报文，如果assert状态机不是winner状态，则切换为assert的状态设置为缺省状态，反之则不做变动；同时端口处于组播报文转发状态；

⑥可能导致新一轮assert协商，重新维持一个新的组播通路。