CN101605103B - 一种组播数据静态转发的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播数据静态转发的方法及装置，所述方法包括：所述交换设备配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息；所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配；若匹配成功，所述交换设备根据所述静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；否则，所述交换设备丢弃所述组播数据。本发明中，避免了组播数据的丢失，节约了组播转发路径上交换设备的系统资源，并降低了组播配置的复杂程度。而且通过使用地址聚合技术将多个组播源地址和组播组地址聚合到一起，减少了静态组播转发表项中存储的地址数目。

Description

一种组播数据静态转发的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种组播数据静态转发的方法及装置。

背景技术

PIM(Protocol Independent Multicast，协议无关组播)表示可以利用静态路由或任意单播路由协议所生成的单播路由表为IP组播提供路由，组播路由与所采用的单播路由协议无关，只需要通过单播路由协议产生相应的组播路由表项即可，其中，PIM利用RPF(Reverse Path Forwarding，逆向路径转发)机制实现对组播数据的转发，当组播数据到达本地设备时，首先对该组播数据进行RPF检查，若RPF检查通过，则创建相应的组播路由表项，从而进行组播数据的转发；若RPF检查失败，则丢弃该组播数据。其中，PIM根据实现机制的不同，分为以下两种模式PIM-DM(Protocol IndependentMulticast-Dense Mode，协议无关组播-密集模式)和PIM-SM(ProtocolIndependent Multicast-Sparse Mode，协议无关组播-稀疏模式)；其中，PIM-SM属于稀疏模式的组播路由协议，使用“拉(Pull)模式”传送组播数据，通常适用于组播组成员分布相对分散、范围较广的大中型网络。

在PIM SM的应用中，若先有接收者后有组播源加入，则需要经过以下三个阶段，从接收者侧建立RPT(Rendezvous Point Tree，共享树)；组播源向RP(Rendezvous Point，汇集点)注册；建立SPT(Shortest Path Tree，最短路径树)的转发路径。

现有技术中，RPT的构建过程包括：(1)当接收者加入一个组播组G时，先通过IGMP(Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议)报文通知与该接收者直连的DR(Designated Router，指定路由器)；(2)DR根据组播组G的接收者的信息向该组播组所对应的RP方向逐跳发送加入报文；(3)从DR到RP所经过的路由器形成了RPT的分支，所经过的路由器均将在自身的转发表中生成(*，G)表项，其中，该“*”表示来自任意组播源，RPT以RP为根，以DR为叶子。

组播源向RP注册的过程包括：(1)当组播源S向组播组G发送了一个组播数据时，与该组播源直连的DR在收到该组播数据后，将该组播数据封装成注册报文，并通过单播方式发送给相应的RP；(2)当RP收到该注册报文后，解封装该注册报文并将封装在其中的组播数据沿着RPT转发给接收者；并向组播源方向逐跳发送(S，G)加入报文，其中，从RP到组播源所经过的路由器形成了SPT分支，所经过的路由器均在自身的转发表中生成了(S，G)表项，SPT以组播源侧的DR为根，以RP为叶子；(3)组播源发出的组播数据沿着已建立好的SPT到达RP，然后由RP将组播数据沿着RPT向接收者进行转发；当RP收到沿着SPT转发来的组播数据后，通过单播方式向与组播源直连的DR发送注册停止报文，组播源的注册过程结束。

接收者侧DR周期性地检测组播数据(S，G)的转发速率，一旦发现转发速率超过阈值，立即发起SPT切换，该过程包括：(1)接收者侧DR向组播源方向发送(S，G)加入报文，并最终送达组播源侧DR，沿途经过的所有路由器均在自身的转发表中生成了(S，G)表项，从而建立了SPT分支；(2)当组播数据沿SPT到达RPT与SPT分叉的路由器时，该路由器开始丢弃沿RPT到达的组播数据，同时向RP逐跳发送含RP位的剪枝报文，RP收到该剪枝报文后继续向组播源方向发送剪枝报文(假设此时只有这一个接收者)，从而完成了SPT切换；(3)组播数据将沿SPT从组播源到达到接收者。

基于上面的分析，目前在使用PIM SM协议时存在如下缺点：

在上述组播源向RP注册的过程中，组播源侧的DR和RP需要对组播数据进行繁琐的封装和解封装处理，而封装和解封装处理在交换设备上由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)来进行处理，无法由芯片完成该处理过程。若流量非常大时，CPU的封装和解封装处理过程会成为瓶颈，并出现丢失数据报文的情况。而在上述的SPT切换过程中，由于涉及组播流入接口的切换，也会出现短时间丢失数据报文的情况。

另外，随着IPTV(交互式网络电视)、视频会议等业务的开展，组播业务在现有网络上越来越受到广泛的应用，现有组播路径上的路由器(或三层交换机)均需要使用动态组播路由协议(例如，PIM SM协议)发现和维护组播路由信息，并确定组播数据在网络中进行传递的路径。当组播路径发生变化时，动态组播路由协议会自动重新计算新的组播路径，并生成组播转发表。但是动态组播路由协议的运行消耗了设备的大量系统资源，当组播路由表项较多时，会导致设备运行缓慢等问题。

发明内容

本发明提供一种组播数据静态转发的方法及装置，以通过静态的方式转发组播数据，避免了组播数据的丢失，保证了组播的传输质量。

为了达到上述目的，本发明提出了一种组播数据静态转发的方法，应用于包括交换设备、组播源和接收者的组播网络中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，所述方法包括以下步骤：

所述交换设备配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息；

所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配；

若匹配成功，所述交换设备根据所述静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；

否则，所述交换设备丢弃所述组播数据。

优选的，所述静态组播转发表项中携带的内容包括以下中的一种或几种：组播组地址、入接口、组播源地址和和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

优选的，所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：

所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

优选的，所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：

所述交换设备对所述组播数据进行逆向路径转发RPF检查；

若检查不成功，所述交换设备根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；

当匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址的结果为匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，所述交换设备根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；

当匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址的结果为匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

优选的，所述方法还包括：

所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；和/或

所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

本发明还提出了一种组播数据静态转发的装置，应用于包括交换设备、组播源和接收者的组播网络中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，组播数据静态转发的装置为所述交换设备，所述装置包括：

配置模块，用于在所述交换设备中配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息；

匹配模块，与所述配置模块电性连接，用于根据所述配置模块配置的静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配；

处理模块，与所述匹配模块和所述配置模块分别电性连接，用于当所述匹配模块的匹配结果为成功时，根据所述配置模块配置的静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；

否则，丢弃所述组播数据。

优选的，所述静态组播转发表项中携带的内容包括以下中的一种或几种：组播组地址、入接口、组播源地址和和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

优选的，所述匹配模块具体用于：

根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

优选的，所述匹配模块还用于：

对所述组播数据进行逆向路径转发RPF检查；

若检查不成功，根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；当匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址的结果为匹配不成功时，进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；当匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址的结果为匹配不成功时，进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

优选的，所述配置模块还用于：

通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；并通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过在交换设备中配置静态组播转发表项，当接收到组播数据时，将该组播数据与该静态组播转发表项进行匹配，在匹配成功的情况下，通过使用该静态组播转发表项转发给组播数据，使得在特定的应用场景下，避免了组播数据的丢失，节约了组播转发路径上交换设备的系统资源，并降低了组播配置的复杂程度。而且通过使用地址聚合技术将多个组播源地址和组播组地址聚合到一起，减少了静态组播转发表项中存储的地址数目。

附图说明

图1为本发明提出的一种组播数据静态转发的方法流程图；

图2为本发明一种应用场景下提出的组播数据静态转发方法所使用的组网图；

图3为本发明一种应用场景下提出的一种组播数据静态转发的方法流程图；

图4为本发明提出的一种组播数据静态转发的装置结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想是在组播业务应用多且接收者位置固定的组播网络中，通过配置静态组播转发表项，进行特定应用场景下的组播转发，不需要使用动态组播路由协议，节省了不必要的系统资源，避免了组播数据的丢失，保证了组播传输的质量。其中，在该静态组播转发表项中携带的内容包括但不限于组播组地址、组播源地址、入接口和出接口；而该组播组地址和组播源地址均可以使用地址聚合技术对数目较多的地址进行聚合，以节省表项配置的数量。

本发明提出的一种组播数据静态转发的方法，应用于包括交换设备、组播源和接收者的组播网络中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S 101，所述交换设备配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息。

步骤S 102，所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

其中，所述静态组播转发表项中携带的内容包括以下中的一种或几种：组播组地址、入接口、组播源地址和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

本发明中，所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

进一步的，所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：

所述交换设备对所述组播数据进行RPF检查；

若检查不成功，所述交换设备根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；当匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，所述交换设备根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；当匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

需要说明的是，对于所有接收到的来自组播源的组播数据，均需要进行RPF检查，当RPF检查成功时，则说明入接口匹配成功，不需要对入接口进行匹配；而当RPF检查没有成功时，则需要进一步进行入接口的匹配。

具体的，在RPF检查不成功时，交换设备查找具有入接口的匹配优先级，并根据匹配优先级的级别匹配组播数据；其中，具有入接口的匹配优先级为第一级别的匹配优先级和第二级别的匹配优先级；本发明中，交换设备需要先使用匹配优先级高的信息匹配该组播数据；其中，该第一级别的匹配优先级为最高的匹配优先级，交换设备根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据，而该第一级别的匹配优先级中需要匹配的内容为组播组地址、入接口和组播源地址，即所述交换设备根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址。进一步的，当匹配不成功(其中，当匹配成功时，则本步骤的匹配结果为成功)时，交换设备根据第二级别的匹配优先级匹配组播数据的组播组地址和入接口，当匹配成功时，则本步骤的匹配结果为成功，当匹配不成功时，则本步骤的匹配结果为不成功。

同样的，当RPF检查成功时，交换设备查找不具有入接口的匹配优先级，并根据匹配优先级的级别匹配组播数据；其中，不具有入接口的匹配优先级为第三级别的匹配优先级和第四级别的匹配优先级；即交换设备根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址。进一步的，当匹配不成功(其中，当匹配成功时，则本步骤的匹配结果为成功)时，交换设备根据第四级别的匹配优先级匹配组播数据的组播组地址，当匹配成功时，则本步骤的匹配结果为成功，当匹配不成功时，则本步骤的匹配结果为不成功。

步骤S103，若匹配成功，所述交换设备根据所述静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；否则，所述交换设备丢弃所述组播数据。

本发明中，所述交换设备根据所述静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者具体为：所述交换设备根据静态组播转发表项中的出接口将组播数据转发给接收者。其中，该出接口为匹配上述不同级别的匹配优先级的出接口；例如，上述过程中表项1匹配成功时，则使用该表项1对应的出接口将组播数据转发给接收者。

本发明中，所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；和/或所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

需要说明的是，本发明所适用的组网环境中，由于接收者在组播网络中的位置固定，可以在网络中配置(S组，G)的转发表项，即交换设备可以通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个静态组播转发表项中。同样的，由于组播源在组播网络中的位置也相对固定，可以在网络中配置(S，G组)的转发表项，即交换设备可以通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个静态组播转发表项中。

本发明一种应用场景下提出的组播数据静态转发的方法，该组播数据静态转发方法通过使用静态转发表项对组播数据进行转发，不需要使用动态组播路由协议发现和维护组播路由信息，适用于拥有固定长时间不变的接收者的场景中，其中，上述场景的网络模型在搭建好以后便不会频繁更改，例如，在实际应用中，对于公安局或特殊监控场所需要监控的地方，可以作为固定的长时间不变的接收者，在该特定的应用场景中，可以采用静态配置组播转发表的方式来避免由于网络振荡导致的组播数据丢失的问题，同时减少了大量组播动态表项以及组播协议运行导致的系统资源消耗的问题，降低了组播配置的复杂程度。如图2所示的视频监控应用场景(例如，上述的特殊监控场所需要监控的场景情况)，在图2所示的组网中，监控摄像头作为组播源，本发明中，以2层交换机(2层汇聚交换机)SW1上连接有254个监控摄像头，该254个监控摄像头的地址分别为192.168.1.1～192.168.1.254，2层汇聚交换机SW2上连接的254个摄像头的地址分别是192.168.2.1～192.168.2.254，2层汇聚交换机SW3上的连接的254个摄像头的地址分别是192.168.3.1～192.168.3.254，而监控中心(接收者主机)的组播地址是227.1.1.1，在3层交换机或路由器上有4个端口，分别为Port 1、Port 2、Port 3和Port 4，上述Port1与2层汇聚交换机SW1连接，Port 2与2层汇聚交换机SW2连接，Port 3与2层汇聚交换机SW3连接，Port 4与接收者主机连接。

如图3所示，为图2所示的应用场景下提出的组播数据静态转发的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S301，在3层设备上配置静态组播转发表项，其中，该静态组播转发表项中存储的内容包括但不限于组播组地址、组播源地址、入接口和出接口。该3层设备包括路由器、3层交换机等，本发明中，以路由器为例进行说明。

本发明中，该组播组地址表示组播流的目的组播地址，该组播组地址可以使用地址聚合技术，当组播组数目较多时通过将多个组播组地址聚合到一起，从而减少静态组播转发表项配置的组播组地址的数量。该组播源地址表示组播源的单播地址，该组播源地址为可选项，即可以在静态组播转发表项配置该组播源地址，也可以不在静态组播转发表项配置该组播源地址(即在静态组播转发表项中该组播源地址为空)，若在静态组播转发表项中配置了该组播源地址时，路由器在转发组播数据时需匹配该组播源地址；若在静态组播转发表项中没有配置该组播源地址时，路由器在转发组播数据时任意源地址均可以通过匹配。需要说明的是，该组播源地址也可以使用地址聚合技术，当组播源地址数目较多时通过将多个组播源地址聚合到一起，从而减少静态组播转发表项配置的组播源地址的数量。该入接口表示组播数据从哪个接口流入，该入接口为可选项，即可以在静态组播转发表项配置该入接口，也可以不在静态组播转发表项配置该入接口(即在静态组播转发表项中该入接口为空)。该出接口表示组播数据从哪个接口流出。其中，组播组数目较多时可以将多个组播组地址聚合到一起的原因是组播源在组播网络中的位置相对固定，可以在网络中配置(S，G组)的转发表项；同样的，组播源地址数目较多时可以将多个组播源地址聚合到一起的原因是组播组在组播网络中的位置固定，可以在网络中配置(S组，G)的转发表项。

需要进一步说明的是，本发明中可以通过以下配置命令实现在路由器上配置静态组播转发表项的操作。

group groupip{mask 1|mask-length 1}[source sourceip{mask 2|mask-length 2}][in-interface interface-type interface-number]out-interfaceinterface-type interface-number

其中，在上述命令中，该groupip表示组播流的目的组播地址，即组播组地址表示；该mask 1指定了组播组地址的掩码，该mask-length 1指定了组播组地址的掩码长度，取值范围为0～32；该sourceip表示组播源的单播地址，即组播源地址；该mask 2指定了组播源地址的掩码，该mask-length 2指定了组播源地址的掩码长度，取值范围为0～32；该in-interface interface-typeinterface-number表示对应入接口的接口类型和接口编号；该outgoing interfaceinterface-type interface-number表示对应出接口的接口类型和接口编号。需要说明的是，该[]表示其中的内容是可选的。

继续以图4所示的组网模式为例进行说明，由于SW1上的254个摄像头的地址分别是192.168.1.1～192.168.1.254，SW2上的254个摄像头的地址分别是192.168.2.1～192.168.2.254，SW3上的254个摄像头的地址分别是192.168.3.1～192.168.3.254，而监控中心的组播地址是227.1.1.1，可以看出，由于SW1上的254个摄像头的前24位相同，可以只为该SW1上的254个摄像头配置一条静态组播转发表项，同样的，可以为该SW2和SW3上的254个摄像头配置一条静态组播转发表项，即只需在路由器上配置三条静态组播转发表项，分别为：

(1)group 227.1.1.1/32source 192.168.1.0/24 in-interface Port 1out-interface Port 4

(2)group 227.1.1.1/32source 192.168.2.0/24in-interface Port 2out-interface Port 4

(3)group 227.1.1.1/32source 192.168.3.0/24in-interface Port 3out-interface Port 4

通过配置(1)表示了SW1上的254个摄像头的组播组地址、组播源地址、入接口和出接口，组播组地址为227.1.1.1/32，组播源地址为192.168.1.0/24，入接口为Port 1，出接口为Port 4，同样的，通过配置(2)表示了SW2上的254个摄像头的组播组地址为227.1.1.1/32，组播源地址为192.168.2.0/24，入接口为Port 2，出接口为Port 4，通过配置(3)表示了SW3上的254个摄像头的组播组地址为227.1.1.1/32，组播源地址为192.168.3.0/24，入接口为Port3，出接口为Port 4。其中，上述配置过程中便对组播源地址使用了地址聚合技术，通过将多个组播源地址聚合到一起，减少了静态组播转发表项配置的组播源地址的数量。

需要说明的是，本发明中，还可以通过表项的方式存储上述的静态组播转发表项，如表1所示的一种对应上述三条配置命令的静态组播转发表项。

表1

表项	组播组地址	组播源地址	入接口	出接口
					表项1	227.1.1.1/32	192.168.1.0/24	Port 1	Port 4
表项2	227.1.1.1/32	192.168.2.0/24	Port 2	Port 4
					表项3	227.1.1.1/32	192.168.3.0/24	Port 3	Port 4

步骤S302，组播源收集组播数据，并将收集的组播数据发送给2层交换机，其中，该组播源为监控摄像头，该监控摄像头将实时的对目的地进行监控，并实时的获取组播数据。

本发明中，SW1对应的组播源(IP地址为192.168.1.1～192.168.1.254)将收集到的组播数据发送给SW1，SW2对应的组播源(IP地址为192.168.2.1～192.168.2.254)将收集到的组播数据发送给SW2，SW3对应的组播源(IP地址为192.168.3.1～192.168.3.254)将收集到的组播数据发送给SW3。

步骤S303，2层交换机通过对应的端口将组播数据传输给路由器，其中，SW1通过Port 1将组播数据传输给路由器，SW2通过Port 2将组播数据传输给路由器，SW3通过Port 3将组播数据传输给路由器。

步骤S304，路由器通过使用静态组播转发表项对该组播数据进行匹配。其中，在路由器上配置了步骤S301中的静态组播转发表项之后，当该路由器接收到组播数据时，需要使用静态组播转发表项中的组播组地址、组播源地址和入接口对该组播数据进行匹配。

其中，本发明中通过使用静态组播转发表项对组播数据进行匹配具体包括：

当接收到组播数据时，路由器根据RPF判断组播数据的入接口是否正确，其中，该RPF用于通过对收到的组播数据的源IP进行检查，确定是否从正确的入接口接收到该组播数据；该RPF判断组播数据的入接口是否正确的过程为现有技术，在此不再详加描述。

当RPF检查成功时，即组播数据的入接口正确，该路由器需要根据静态组播转发表项匹配该组播数据的组播组地址和组播源地址，当收到组播数据时，对该组播数据进行组播源地址匹配，判断该组播数据的组播源地址是否在静态组播转发表项中有相应的记录；并对该组播数据中携带的组播组地址进行匹配，判断该组播组地址在静态组播转发表项中是否有相应的记录；当在静态组播转发表项中有相应的组播源地址和组播组地址，且该组播源地址和组播组地址在静态组播转发表项中有对应关系，则匹配成功，通过该对应关系中记录的出接口将组播数据转发出去。其中，该对应关系对应上述表1中的一个表项。

进一步的，当匹配组播数据的组播组地址和组播源地址没有成功时，该路由器需要根据静态组播转发表项匹配该组播数据的组播组地址；当收到组播数据时，任意的源地址均可以通过匹配组播源地址；对该组播数据中携带的组播组地址进行匹配，判断该组播组地址在静态组播转发表项中是否有相应的记录；当在静态组播转发表项中有相应的组播组地址，则匹配成功，通过该组播源地址对应的出接口将组播数据转发出去。

当RPF检查没有成功时，即RPF检查出组播数据的入接口不正确，该路由器需要根据静态组播转发表项匹配该组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；当收到组播数据时，对该组播数据进行组播源地址匹配，判断该组播数据的组播源地址是否在静态组播转发表项中有相应的记录；对该组播数据进行入接口匹配，判断该入接口在静态组播转发表项中是否有相应的记录；并对该组播数据中携带的组播组地址进行匹配，判断该组播组地址在静态组播转发表项中是否有相应的记录；在静态组播转发表项中有相应的入接口、组播源地址和组播组地址，且该入接口、组播源地址和组播组地址在静态组播转发表项中有对应关系，则匹配成功，通过该对应关系中记录的出接口将组播数据转发出去。

进一步的，当匹配组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址没有成功时，该路由器需要根据静态组播转发表项匹配该组播数据的组播组地址和入接口；当收到组播数据时，任意的源地址均可以通过匹配组播源地址；对该组播数据进行入接口匹配，判断该入接口在静态组播转发表项中是否有相应的记录；并对该组播数据中携带的组播组地址进行匹配，判断该组播组地址在静态组播转发表项中是否有相应的记录；在静态组播转发表项中有相应的入接口和组播组地址，且该入接口和组播组地址在静态组播转发表项中有对应关系，则匹配成功，通过该对应关系中记录的出接口将组播数据转发出去。

为了更加清楚的描述上述的匹配情况，以表2所示的静态组播转发表项为例对上述的匹配情况进行详细说明；

表2

表项	组播组地址	组播源地址	入接口	出接口
					表项1	1.1.1.1/32	2.2.2.2/32	Port 1	Port 4
表项2	1.1.1.1/32	2.2.2.2/32		Port 5
					表项3	1.1.1.1/32			Port6
表项4	1.1.1.1/32		Port 2	Port 7
					表项5	1.1.1.1/32	3.3.3.3/32		Port 8

当接收到组播数据时，先对该组播数据进行RPF检查，当检查成功时，则匹配该组播数据的组播组地址和组播源地址，当组播数据中携带的组播组地址与表项中携带的组播组地址相同时，则组播组地址匹配成功(例如，组播数据中携带的组播组地址为1.1.1.1，则和表项2和表项5均匹配)，在匹配组播数据中携带的组播源地址，例如，当组播源地址为3.3.3.3时，则匹配表项5成功，需要通过使用Port 8将组播数据发送出去。进一步的，当组播源地址为4.4.4.4时，则无法匹配该组播数据的组播组地址和组播源地址，此时需要只匹配该组播数据的组播组地址，例如，当该组播组地址为1.1.1.1时。可知匹配表项3成功，需要通过Port6将组播数据发送出去。

本发明中，当检查不成功时，则匹配该组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址，当组播数据中携带的组播组地址为1.1.1.1，组播源地址为2.2.2.2，入接口为Port 1，则匹配表项1成功，需要通过Port4将组播数据发送出去。进一步的，当入接口为Port 2时，无法匹配组播组地址、入接口和组播源地址，此时需要匹配组播组地址和入接口，任意组播源均可，可知，组播组地址为1.1.1.1、入接口为Port 2可以匹配表项4成功，需要通过Port7将组播数据发送出去。

综上可以看出，在静态组播转发表项中，组播源地址和入接口是可以为空的，可以根据实际的需要进行配置。

步骤S305，路由器根据对该组播数据进行匹配的结果对该组播数据进行处理。其中，若上述过程中没有匹配成功时，则需要将接收到的组播数据直接丢掉；若上述过程中匹配成功时，则将该组播数据通过对应的关系发送出去，例如，当通过表2中的表项2匹配成功时，则通过出接口5将该组播数据发送出去，该过程在上述步骤中已经详细描述，在此不再赘述。

本发明中，通过上述的静态配置过程，即使用静态组播转发表项对组播数据进行处理，不需要动态接收者点播和组播源注册的过程，当网络中存在路由振荡，或其他可能导致组播表项重建的过程中，不会出现组播数据的丢失的情况，并使接收者可以接收到准确的组播数据。当有大量的组播业务需要使用组播网络时，若使用动态组播方式将会消耗大量的系统资源，而使用本发明提供的静态转发方式时，节省了大量的系统资源。

本发明中，通过使用静态配置组播转发表项的方式可以避免由于网络振荡导致的组播数据丢失的情况，同时解决了大量组播动态表项以及组播协议运行导致的系统资源消耗问题，减少了系统资源的消耗。在组播动态协议的组播转发过程中，需要按照(S，G)表项或(*，G)表项转发，而本发明中采用静态组播配置转发方式进行转发时，在芯片上可以实现(S组，G)和(S，G组)的转发流程，在芯片的驱动上，当匹配组播数据时，可以根据配置的静态组播转发表项中的S组及相应的掩码匹配一定范围的组，并对组内的所有组播数据进行一次性的转发，从而极大的利用了设备芯片资源的使用，解决了芯片资源的瓶颈问题，使得3层交换机或路由器的组播处理能力得到了极大的提高，当应用在相对固定的传输路径和组播传输骨干网上时，弥补了现有动态组播协议的缺陷。

其中，本发明方法可以根据实际需要对各个步骤顺序进行调整。

本发明还提出了一种组播数据静态转发的装置，应用于包括交换设备、组播源和接收者的系统中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，其中，该组播数据静态转发的装置为该交互设备，包括但不限于3层交换机、路由器、3层设备等，如图4所示，所述装置包括：

配置模块41，用于在所述交换设备中配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息。

其中，该所述配置模块41通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；并通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

需要说明的是，该静态组播转发表项中存储的内容包括以下中的一种或几种组播组地址、组播源地址、入接口和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

匹配模块42，与所述配置模块41电性连接，用于根据所述配置模块41配置的静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

其中，所述匹配模块42具体用于根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

进一步的，该匹配模块42还用于对所述组播数据进行RPF检查；

若检查不成功，根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；当匹配不成功时，进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；当匹配不成功时，进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

处理模块43，与所述匹配模块42和所述配置模块41分别电性连接，用于当所述匹配模块42的匹配结果为成功时，根据所述配置模块41配置的静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；否则，丢弃所述组播数据。

其中，所述处理模块43还用于根据静态组播转发表项中的出接口将组播数据转发给接收者。其中，该出接口为匹配上述不同级别的匹配优先级的出接口；例如，上述过程中表项1匹配成功时，则使用该表项1对应的出接口将组播数据转发给接收者。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述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。

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 (10)

1.一种组播数据静态转发的方法，应用于包括交换设备、组播源和接收者的组播网络中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述交换设备配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息；

所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配；

若匹配成功，所述交换设备根据所述静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；

否则，所述交换设备丢弃所述组播数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态组播转发表项中携带的内容包括以下中的一种或几种：组播组地址、入接口、组播源地址和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述交换设备根据所述静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：

所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交换设备根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配具体包括：

所述交换设备对所述组播数据进行逆向路径转发RPF检查；

若检查不成功，所述交换设备根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；

当匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址的结果为匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，所述交换设备根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；

当匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址的结果为匹配不成功时，所述交换设备进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；和/或

所述交换设备通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

6.一种组播数据静态转发的装置，应用于包括交换设备、组播源和接收者的组播网络中，所述接收者在所述组播网络中的位置固定，组播数据静态转发的装置为所述交换设备，其特征在于，所述装置包括：

配置模块，用于在所述交换设备中配置静态组播转发表项，所述静态组播转发表项用于静态存储组播数据的路由信息；

匹配模块，与所述配置模块电性连接，用于根据所述配置模块配置的静态组播转发表项对来自所述组播源的组播数据进行匹配；

处理模块，与所述匹配模块和所述配置模块分别电性连接，用于当所述匹配模块的匹配结果为成功时，根据所述配置模块配置的静态组播转发表项将所述组播数据转发给所述接收者；

否则，丢弃所述组播数据。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述静态组播转发表项中携带的内容包括以下中的一种或几种：组播组地址、入接口、组播源地址和出接口；其中，不同内容的组合对应不同的匹配优先级；所述组播组地址、入接口和组播源地址对应第一级别的匹配优先级；所述组播组地址和入接口对应第二级别的匹配优先级；所述组播组地址和组播源地址对应第三级别的匹配优先级；所述组播组地址对应第四级别的匹配优先级。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述匹配模块具体用于：根据不同的匹配优先级对来自所述组播源的组播数据进行匹配。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述匹配模块还用于：

对所述组播数据进行逆向路径转发RPF检查；

若检查不成功，根据第一级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址；当匹配所述组播数据的组播组地址、入接口和组播源地址的结果为匹配不成功时，进一步根据第二级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和入接口；

若检查成功，根据第三级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址；当匹配所述组播数据的组播组地址和组播源地址的结果为匹配不成功时，进一步根据第四级别的匹配优先级匹配所述组播数据的组播组地址。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块还用于：

通过使用地址聚合技术将至少两个组播组地址聚合在一个组播组地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播组地址数目；并通过使用地址聚合技术将至少两个组播源地址聚合在一个组播源地址中，以减少所述静态组播转发表项中存储的组播源地址数目。

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