CN101459607A - 一种报文发送方法和路由器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种报文发送方法和路由器，所述报文发送方法包括：入接口板接收组播报文，根据所述组播报文获得组播组参数；所述入接口板根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；所述入接口板对应的负载分担接口板接收所述入接口板发送的组播报文，复制并发送所述组播报文至所述出接口板。本发明实施例解决了入方向组播复制模块复制能力不足的问题，缓解了入方向组播复制模块和板间交换模块之间通道的流量负载，保证了单播转发性能。

Description

一种报文发送方法和路由器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种报文发送方法和路由器。

背景技术

在互联网初期，组播报文由组播源给每个组播的接收者复制一份报文，通过单播的方式来进行组播转发。随着互联网的发展，组播技术应用得越来越广泛，尤其是近年来，随着IPTV(Internet Protocol Television，网络电视)等技术的发展和广泛应用，对于组播报文处理能力的要求也越来越高。

路由器中包括多块接口板，按照功能的不同，可将接口板分为入接口板和出接口板，入接口板用于接收发送至路由器的报文，出接口板用于将入接口板接收的报文从相应的端口发送出去。路由器中一般包括一块入接口板和多块出接口板，入接口板可以包括入方向转发模块和入方向组播复制模块，出接口板可以包括出方向转发模块和出方向组播复制模块。入接口板和出接口板通过板间交换模块连接。现有技术中，在进行组播的转发处理时，上述模块的作用分别为：

(1)入方向转发模块

入方向转发模块，用于根据报文转发信息识别组播报文，之后，查询相应的转发表项，确定该组播报文所属的组播组，然后给报文头部添加一个路由器内部的数据结构，记录上述组播组的ID(Identifier，标识)，然后交给该入方向转发模块对应的入方向组播复制模块。

(2)入方向组播复制模块

路由器中，会同时存在很多的转发模块，每一个转发模块下，又会有很多的端口，每当一个转发模块下的任何端口加入组播组，入方向转发模块所对应的入方向组播复制模块就会在相应组播组ID的属性表中添加这个转发模块。当有相应的报文过来时，入方向组播复制模块就会给组播组中的每个出方向转发模块对应的出方向组播复制模块复制一份报文，然后发送到板间交换模块，由板间交换模块下发到对应的出方向组播复制模块中。

(3)板间交换模块

板间交换模块的作用是将入方向组播复制模块发送过来的报文，根据入方向组播复制模块所填写的相应出方向组播复制模块号，发送到对应的出方向组播复制模块。

(4)出方向组播复制模块

出方向组播复制模块根据组播组ID，再次查询相应的转发表项，获得出方向转发模块中加入上述组播组的端口，为加入组播组的每个端口复制一份组播报文，填入相应的端口信息，将复制的这些组播报文发送至相应的出方向转发模块。

(5)出方向转发模块

出方向转发模块接收出方向组播复制模块发送的组播报文，根据组播报文携带的端口信息将该组播报文从相应的端口转发出去。

上述5个模块之间的关系如图1所示。

现有技术采用图1中的模型，当有组播数据流需要从入方向转发模块转发到多个出方向转发模块时，入方向组播复制模块进行多份复制，复制的份数由需要转发到的出方向转发模块的个数确定。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术当组播流量很大时，如果需要复制多份组播报文，则会出现上行的组播流量瓶颈。具体表现在入方向组播复制模块的复制能力不足，或者入方向组播复制模块和板间交换模块之间的通路带宽不足等。因为入方向组播复制模块和板间交换模块之间的通路带宽是一定的，如果组播流量占用过多带宽，势必会导致单播流量的带宽不足，从而产生大量丢包。

发明内容

本发明实施例提供一种报文发送方法和路由器，以实现对需要复制、转发的组播报文利用负载分担接口板进行分流。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种报文发送方法，包括：

入接口板接收组播报文，根据所述组播报文获得组播组参数；

所述入接口板根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；

所述入接口板对应的负载分担接口板接收所述入接口板发送的组播报文，复制并发送所述组播报文至所述出接口板。

另一方面，本发明实施例提供一种路由器，包括入接口板、出接口板和负载分担接口板，

所述入接口板，用于接收组播报文，根据所述组播报文获得组播组参数，并根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；

所述负载分担接口板，用于接收所述入接口板发送的组播报文，复制并发送所述组播报文至所述出接口板；

所述出接口板，用于发送所述组播报文。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：通过本发明实施例，入接口板根据组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制并发送接收到的组播报文，入接口板对应的负载分担接口板将入接口板发送的组播报文发送至上述出接口板。从而解决了入方向组播复制模块复制能力不足的问题，缓解了入方向组播复制模块和板间交换模块之间通道的流量负载，保证了单播转发性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术路由器对组播的转发处理的模块示意图；

图2为现有的组播报文转发模型的示意图；

图3为本发明实施例一种报文发送方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的组播负载分担模型示意图；

图5为本发明实施例一种路由器的结构图；

图6为本发明实施例另一种路由器的结构图；

图7为本发明实施例再一种路由器的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，为现有的组播报文转发模型的示意图，其中，LPU(LineProcessing Unit，线路处理单元)1为组播入接口板，LPU2、LPU3、LPU4、LPU5、LPU6和LPU7为组播出接口板，其中LPU2和LPU3为具有环回能力的组播出接口板。在LPU2和LPU3未被配置成负载分担接口板之前，当LPU1要将组播报文发送至LPU3、LPU4、LPU5、LPU6和LPU7时，LPU1共需复制5份组播报文。

上述处理在组播流量较大时会出现上行的组播流量瓶颈，同时由于组播流量占用过多带宽，势必会导致单播流量的带宽不足。例如：在10GB以太网中，入接口板(例如：LPU1)的入方向组播复制模块与板间交换模块的交换能力在13G左右，如果入口的组播报文是800M，将该组播报文复制到16块板需要占用上行12.8G带宽，则只给单播流量留下了200M带宽。

本发明实施例提供一种报文发送方法，对需要转发、复制的组播报文利用负载分担接口板进行分流，解决了入方向组播复制模块复制能力不足的问题，以及入方向组播复制模块和板间交换模块之间的通路带宽不足的问题。

如图3所示，为本发明实施例一种报文发送方法的流程图，包括：

步骤S301，入接口板接收组播报文，根据该组播报文获得组播组参数。

入接口板接收到组播报文之后，可以根据该组播报文的信息例如VLANID(Virtual Local Area Network Identifier，虚拟局域网标识)或IP(InternetProtocol，因特网协议)等，查找路由器的转发表项，从转发表项中可以获得组播组参数，例如：组播组ID。

步骤S302，入接口板根据组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文。

优选地，入接口板可以先统计组播组的流量，当该组播组的流量超过预设的阈值时，该入接口板再根据组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文。

本发明实施例中，路由器的控制模块将当前在位的具有环回能力的出接口板配置为负载分担接口板，配置组播组与负载分担接口板的绑定关系。

其中，在位指出接口板插在路由器的槽位中，并能正常工作；

具有环回能力的出接口板是指出接口板在接收到入接口板发送的组播报文之后，可以根据接收的组播报文查询相应的转发表项，将组播报文发送至其他出接口板。

其中，配置组播组与负载分担接口板的绑定关系可以为：

通过命令行配置组播组与负载分担接口板的绑定关系，一块负载分担接口板可以分担一个或多个组播组的流量。例如：A号负载分担接口板分担组播组S1，S2，S3的流量，B号负载分担接口板分担组播组S4，S5，S6的流量；或者，A号负载分担接口板分担组播组S1的流量，B号负载分担接口板分担组播组S2，S3，S4，S5和S6的流量。

或者，通过命令行配置组播组对应的出接口板与负载分担接口板的绑定关系，一块负载分担接口板可以分担组播组对应的一块或多块出接口板的流量。例如：可以配置A号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板1、出接口板2和出接口板3的流量，B号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板4和出接口板5的流量；或者，可以配置A号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板1的流量，B号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板2、出接口板3、出接口板4和出接口板5的流量。

其中，配置组播组与负载分担接口板的绑定关系还可以为：

通过命令行配置组播组与负载分担接口板的绑定关系；

统计组播组的流量，根据组播组的流量调整组播组与负载分担接口板的绑定关系。例如：原本A号负载分担接口板分担组播组S1，S2，S3的流量，B号负载分担接口板分担组播组S4，S5，S6的流量。但是如果组播组S1的流量非常大，超过了预设值，则可以将原本A号板分担的组播流量中的一部分交由B号板分担，从而可以减轻A号板的负担。或者，

通过命令行配置组播组对应的出接口板与负载分担接口板的绑定关系，统计出接口板的流量，根据出接口板的流量调整组播组对应的出接口板与负载分担接口板的绑定关系。例如：原本配置A号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板1、出接口板2和出接口板3的流量，B号负载分担接口板分担组播组对应的出接口板4和出接口板5的流量。但是如果出接口板3的流量非常大，超过了预设值，则可以将原本A号负载分担接口板分担的出接口板3的流量交由B号负载分担接口板分担，从而可以减轻A号负载分担接口板的负担。

步骤S303，入接口板对应的负载分担接口板接收入接口板发送的组播报文，复制并发送该组播报文至出接口板。

在一种实现方式中，入接口板将复制后的组播报文全部发送至该入接口板对应的负载分担接口板，再由负载分担接口板复制并发送组播报文至上述组播组对应的出接口板。

在另一种实现方式中，上述组播组对应的出接口板包括第一出接口板，则步骤S302中入接口板发送复制后的组播报文具体为：

入接口板发送复制后的组播报文至出接口板中的第一出接口板和该入接口板对应的负载分担接口板。这时，

步骤S303中，入接口板对应的负载分担接口板复制并发送所述组播报文至所述出接口板具体为：

入接口板对应的负载分担接口板复制并发送组播报文至出接口板中除第一出接口板之外的其他接口板。

本发明实施例中的第一出接口板指出接口板中的一部分出接口板，并且本发明实施例中的第一出接口板只是为了描述方便，并不用来限定优先级的高低或顺序的先后。

上述报文发送方法，将当前在位的具有环回能力的出接口板配置为负载分担接口板，由负载分担接口板复制并转发部分组播报文至出接口板。从而解决了入方向组播复制模块复制能力不足的问题，缓解了入方向组播复制模块和板间交换模块之间通道的流量负载，保证了单播转发性能。

采用上述报文发送方法，本发明实施例对图2所示的现有的组播报文转发模型进行了改进，由路由器的控制模块通过命令行将当前在位的具有环回能力的出接口板LPU2和LPU3配置成负载分担接口板，可以配置LPU2分担LPU5的流量，LPU3分担LPU6和LPU7的流量。通过上述配置，本发明实施例提供的组播负载分担模型如图4所示，在图4所示的模型中，LPU4为第一出接口板。入接口板LPU1在接收到组播报文之后，LPU1只复制3份组播报文分别发送给LPU2、LPU3和LPU4，由LPU2复制1份组播报文发送至LPU5，由LPU3复制2份组播报文发送至LPU6和LPU7。从而既实现了组播报文的复制，也达到了整个路由器多个接口板之间组播报文的负载平衡，提高了路由器处理组播报文的性能。

本发明实施例提供的组播负载分担模型通过配置负载分担接口板，从根本上解决了传统组播处理中路由器出现的入方向组播复制模块复制能力不足，以及入方向组播复制模块和板间交换模块之间的通路带宽不足的问题，并且响应速度较快。并且本发明实施例将原有的接口板复用为负载分担接口板，一方面节省了额外的硬件开销，另一方面平衡了路由器各接口板之间的组播负载。

如图5所示，为本发明实施例一种路由器的结构图，包括入接口板51、出接口板52和负载分担接口板53，

入接口板51，用于接收组播报文，根据组播报文获得组播组参数，并根据该组播组参数确定组播组对应的出接口板52，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；

负载分担接口板53，用于接收入接口板51发送的组播报文，复制并发送组播报文至出接口板52；

出接口板52，用于发送组播报文。

其中，如图6所示，入接口板51可以包括：

第一接收模块511，用于接收组播报文；

确定模块512，用于根据第一接收模块511接收的组播报文获得组播组参数，并根据组播组参数确定组播组对应的出接口板52。

上述第一接收模块511和确定模块512完成入方向转发模块的功能。

第一复制模块513，用于根据确定模块512确定的出接口板的个数，复制第一接收模块511接收的组播报文；

发送模块514，用于发送第一复制模块513复制的组播报文。

第一复制模块513和发送模块514完成入方向组播复制模块的功能。

该入接口板51还可以包括：

流量统计模块515，用于统计组播组的流量；

相应地，确定模块512具体用于当流量统计模块515统计的组播组的流量超过预设的阈值时，根据组播组参数确定组播组对应的出接口板52。

其中，负载分担接口板53可以包括：

第二接收模块531，用于接收入接口板51发送的组播报文；

第二复制模块532，用于复制第二接收模块531接收的组播报文；

第二发送模块533，用于发送第二复制模块532复制的组播报文至出接口板52。

该路由器还可以包括：

控制模块54，用于将当前在位的具有环回能力的出接口板配置为负载分担接口板53，配置组播组与负载分担接口板53的绑定关系。

其中，控制模块54可以包括：

配置子模块541，用于通过命令行配置组播组与负载分担接口板53的绑定关系；或者，通过命令行配置组播组对应的出接口板52与负载分担接口板53的绑定关系。

如图7所示，控制模块54还可以包括：

调整子模块542，用于根据流量统计模块515统计的组播组的流量调整配置子模块541配置的组播组与负载分担接口板53的绑定关系；或者，根据流量统计模块515统计的组播组对应的出接口板的流量调整配置子模块541配置的组播组对应的出接口板与负载分担接口板53的绑定关系。

上述设备内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种报文发送方法、装置和路由器，解决了入方向组播复制模块的复制能力不足，以及组播复制模块和板间交换模块之间的通路的带宽不足的问题。对于大流量组播报文，本发明实施例通过配置负载分担接口板，在硬件层面进行组播分流，解决了组播复制模块复制能力不足的问题，缓解了组播复制模块和板间交换模块之间通道的流量负载，保证了单播转发性能。本发明实施例不改变现有的组网和环境，提高了组播复制、转发性能且易于实现，可根据流量对负载分担接口板进行配置，提供了较为灵活的负载分担方式。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种报文发送方法，其特征在于，包括：

入接口板接收组播报文，根据所述组播报文获得组播组参数；

所述入接口板根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；

所述入接口板对应的负载分担接口板接收所述入接口板发送的组播报文，复制并发送所述组播报文至所述出接口板。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出接口板包括第一出接口板，所述入接口板发送复制后的组播报文具体为：

所述入接口板发送复制后的组播报文至所述出接口板中的第一出接口板和所述入接口板对应的负载分担接口板；

所述入接口板对应的负载分担接口板复制并发送所述组播报文至所述出接口板具体为：

所述入接口板对应的负载分担接口板复制并发送所述组播报文至所述出接口板中除第一出接口板之外的其他接口板。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入接口板根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板具体为：

所述入接口板统计所述组播组的流量；

当所述组播组的流量超过预设的阈值时，所述入接口板根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

路由器的控制模块将当前在位的具有环回能力的出接口板配置为负载分担接口板，配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系具体包括：

通过命令行配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系；或者，

通过命令行配置所述组播组对应的出接口板与所述负载分担接口板的绑定关系。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系具体包括：

通过命令行配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系，统计所述组播组的流量，根据所述组播组的流量调整所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系；或者，

通过命令行配置所述组播组对应的出接口板与所述负载分担接口板的绑定关系，统计所述出接口板的流量，根据所述出接口板的流量调整所述组播组对应的出接口板与所述负载分担接口板的绑定关系。

7、一种路由器，其特征在于，包括入接口板、出接口板和负载分担接口板，

所述入接口板，用于接收组播报文，根据所述组播报文获得组播组参数，并根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板，复制接收的组播报文，发送复制后的组播报文；

所述负载分担接口板，用于接收所述入接口板发送的组播报文，复制并发送所述组播报文至所述出接口板；

所述出接口板，用于发送所述组播报文。

8、如权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述入接口板包括：

第一接收模块，用于接收组播报文；

确定模块，用于根据所述第一接收模块接收的组播报文获得组播组参数，并根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板；

第一复制模块，用于根据所述确定模块确定的出接口板的个数，复制接收的组播报文；

发送模块，用于发送所述第一复制模块复制的组播报文。

9、如权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述入接口板还包括：

流量统计模块，用于统计所述组播组的流量；

相应地，所述确定模块具体用于当所述流量统计模块统计的组播组的流量超过预设的阈值时，根据所述组播组参数确定组播组对应的出接口板。

10、如权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述负载分担接口板包括：

第二接收模块，用于接收所述入接口板发送的组播报文；

第二复制模块，用于复制所述第二接收模块接收的组播报文；

第二发送模块，用于发送所述第二复制模块复制的组播报文至所述出接口板。

11、如权利要求7所述的路由器，其特征在于，还包括：

控制模块，用于将当前在位的具有环回能力的出接口板配置为负载分担接口板，配置所述组播组与所述负载分担接口板的绑定关系。

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