CN101989952A - 一种组播方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播方法及装置，用以在组播网络中减少协议交互报文的数量，降低网络拥塞的可能性，提高网络的利用效率和稳定性。本发明提供的一种组播方法包括：协商采用预先定义的报文格式；通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

Description

一种组播方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种组播方法及装置。

背景技术

目前，协议无关组播-稀疏模式(PIM-SM)是域内组播的公认标准，随着网络的发展组播业务的发展，也必将有更多的用户需要IP组播服务，随着用户量的增加和网络设备集成度的越来越高，单台设备需要维护的组播路由数目也呈现剧增趋势。在常用的组播组网方式中，经常采用以PIM-SM为核心的解决方案，这样每条组播路由都需要维护路由的状态信息。

在组播路由状态维护过程中，组播协议和单播协议不同，组播协议需要为每条组播路由维护协议状态，每条组播路由需要维护的主要信息有：接口的下游状态、每条组播路由的上游状态。同时第一跳指定路由器(DR)上还需要维护每条组播路由SG条目路由的注册状态，PIM-SM汇聚点路由器(RP)上需要对注册状态进行响应，这些协议状态的维护中，需要进行必要的协议报文交互，由于组播路由都是各自独立进行状态维护，所以这些协议报文中有很多都是每条路由各自单独发送的。

随着网络的发展，网络中组播用户量越来越多，单台设备需要维护的组播路由数目也越来越多，当设备中维护的路由数目很多的时候，设备中需要为每条路由进行协议状态维护，而需要交互的协议报文也越来越多，这些协议报文中，有很多是短的报文，比如注册停止、空注册、组播断言机制(Assert，用于选出一个接口转发组播流量)报文和候选RP(C-RP，Candidate-RP)通告报文。并且这些报文都是需要周期性的进行交互，周期时间根据报文类型和协议要求从30秒到几分钟不等。当网络中路由量增加的时候，这些需要交互的报文也会随着路由量的增加而成倍的增加，并且都是周期性的各自交互，这样对网络的稳定性造成了很大的影响，同时这些需要交互的报文中很多是小报文，也使得网络利用效率也受到影响。

鉴于以上情况，由于需要交互的是协议状态稳定所必须的协议报文，这些报文一旦丢失就会造成组播路由的状态的不稳定，当路由量很大的时候，会造成设备间需要交互的协议报文很多而导致网络的拥塞，而PIM-SM协议本身并没有在大容量环境下提高网络性能和效率上的考虑，所以在大容量的环境下，目前尚未有很好的办法解决网络中因为需要交互的协议报文过多而导致的拥塞和性能上的下降。

例如，假设组播网络结构如图1所示，网络中有六台路由设备R1-R6，R1是RP，R5是自举路由器(BSR，Boot Strap Router)，R5和R6分别有10万个IGMP组加入，R1和R4分别由源节点S1和S2向这10万个组发送流量，R5到RP的单播选路走R5-R2-R1，R6到RP的单播选路走R6-R3-R1。

当S1向这10万个组发送流量的时候，在R2和R3之间的共享网络中，由于R5和R6的选路不同，会发生Assert，在不考虑组播路由XG条目的Assert情况下，将会有10万个Assert报文在R5和R6的网络中传输。

当S2开始向这10万个组发送流量的时候，根据PIM-SM协议，需要先注册，等路由状态稳定后，R4需要定期地为每条路由向RP单播空注册报文，R1的RP收到这样的空注册报文，需要向R4单播回应注册停止报文，根据PIM-SM协议的注册状态机，这10万个路由的注册报文和注册停止报文散列在30秒到90秒的时间范围，平均每秒需要传输3300多个报文，加上Assert报文，在R2与R3之间的共享网络中，平均每秒约有3000-5000个协议报文需要传输，这还不包括其他协议报文，例如加入剪枝报文、Hello报文、C-RP通告报文等等。

由此可见，在图1所示的网络中，根据协议，需要每条路由分别发送需要周期性交互的协议报文，例如空注册、注册停止和Assert报文，而报文内容仅仅是一些源组信息等，报文长度都很短，但是数量很多，这样不仅使网络的利用效率比较低，同时也增加了网络拥塞的可能性，使网络的稳定性降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种组播方法及装置，用以在组播网络中减少协议交互报文的数量，降低网络拥塞的可能性，提高网络的利用效率和稳定性。

本发明实施例提供的一种组播方法包括：

协商采用预先定义的报文格式；

通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

本发明实施例提供的一种组播装置，包括：

能力协商单元，用于协商采用预先定义的报文格式；

路由信息交互单元，用于通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

本发明实施例，协商采用预先定义的报文格式；通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。从而实现了在组播网络中减少协议交互报文的数量，降低网络拥塞的可能性，提高网络的利用效率和稳定性。

附图说明

图1为现有的典型的组播网络报文交互示意图；

图2为本发明实施例提供的一种组播方法的总体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的BSM报文格式示意图；

图4为本发明实施例提供的C-RP报文格式示意图；

图5为本发明实施例提供的注册报文格式示意图；

图6为本发明实施例提供的注册停止报文格式示意图；

图7为本发明实施例提供的Assert报文格式示意图；

图8为本发明实施例提供的组播网络报文交互示意图；

图9为本发明实施例提供的一种组播装置中的路由器的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种组播方法及装置，用以在组播网络中减少协议交互报文的数量，降低网络拥塞的可能性，提高网络的利用效率和稳定性。

本发明实施例提供的技术方案，属于数据网络通信领域中的组播通信，是在协议无关组播-稀疏模式(PIM-SM)的协议基础上进行的一种网络优化方案，尤其是在大容量组播路由应用中，可以很大程度地减少协议交互报文。

本发明实施例提供的技术方案可以不影响当前组播路由协议的稳定，并且能够有效降低网络中需要传输的报文数量，提高网络的传输效率，以及能有效实现当前协议状态所需要的信息交互。

本发明实施例提供的技术方案，是一种新的组播优化技术，在实际组网中，根据预先配置的本地策略，决定是否需要进行网络优化协商，协商成功后使用新的协议报文进行协议交互，新的协议报文不是根据每条路由单独发送的，而是携带尽量多的路由的交互信息。

所述新的协议报文，包括空注册报文、注册报文、注册停止报文、Assert报文、BSM报文和C-RP通告报文。新的协议报文携带更多的路由交互信息，从而可以提高网络传输效率和减少交互的报文数量，避免大容量路由存在时，产生大量的小报文在网络中传输，占用大量网络资源，增加网络负担。

本发明实施例由于采用新的报文交互机制，因此本地设备需要配置策略，用于判断是否需要采用新的策略进行信息交互。本地配置使用新的协议状态进行交互之后，需要首先进行能力协商，用以确认网络中的设备是否支持本发明实施例提供的组播优化技术。

协商的方法，是通过原有的协议无关组播(PIM)协议报文进行协商，具体可以通过现有的Hello报文协商邻居信息，通过现有的C-RP通告报文和BSM报文，向网络中所有设备通告RP的能力信息。

若设备被配置成支持本发明实施例提供的组播优化技术，在现有的Hello报文中需要增加相应的选项字段进行邻居之间的能力协商，当PIM-SM发生Assert时，对于网络中协商成功的接口，按照新的报文格式进行Assert的信息交互。在C-RP通告报文中携带相应的能力信息字段进行RP协商，BSR收到这样的C-RP通告报文，在BSM消息中对应的RP信息中，携带相应的信息字段进行RP能力的通告。收到这样的BSM消息的设备，如果本地被配置成支持本发明实施例提供的组播优化技术，则在本地和RP之间需要进行注册信息的交互时，使用新的报文进行信息交互。RP收到这样新的注册报文，根据协议计算的结果需要回应注册停止报文时，按照新的报文结构进行注册停止的信息交互。

参见图2，本发明实施例提供的一种组播方法的总体流程包括：

步骤S101、协商采用预先定义的报文格式。

即确定组播网络中支持组播优化技术的网络设备。其中，所述支持组播优化技术的网络设备，为具有采用预先定义的报文格式交互路由信息的能力的网络设备。

以下所述的确定网路设备是否支持组播优化技术，即确定该网络设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

其中，所述网络设备，可以是路由器，也可以是交换机等。本发明实施例中以路由器为例进行说明。

通过在组播网络中的路由器之间，进行交互能力协商，确定组播网络中支持组播优化技术的路由器。

所谓支持组播优化技术，即支持采用本发明实施例定义的新的报文格式交互路由信息的能力。

较佳地，所述交互能力协商，包括：

协议无关组播(PIM)邻居之间的能力协商，选取出的自举路由器(E-BSR)的能力通告，汇聚点路由器(RP)的能力通告，以及E-BSR向组播网络中的所有路由器通告RP能力。

步骤S102、通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

即采用预先定义的报文格式，与支持组播优化技术的网络设备交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

其中，采用预先定义的报文格式的报文，可以是用于交互注册状态机的注册信息的报文，也可以是assert状态机的assert报文，也可以是CRP通告报文等其他报文。其中，CRP是BSR机制的一部分。

所述注册状态机，为协议无关组播(PIM)注册状态机，具体可以为协议无关组播-稀疏模式(PIM-SM)注册状态机，或者，也可以为协议无关组播-密集模式(PIM-DM)注册状态机。

所述交互路由信息的步骤包括：

采用预先定义的报文格式发送报文；

对接收到的采用预先定义的报文格式的报文进行解析处理。

也就是说，在组播网络中，在支持组播优化技术的路由器之间，按照新的报文格式进行路由信息的交互；在不支持组播优化技术的路由器之间，按照原有的报文格式进行路由信息的交互。

较佳地，所述PIM邻居之间的能力协商，包括路由器之间相互发送Hello报文，其中携带本地设备是否支持组播优化技术的信息。具体包括：

步骤a11、本地设备被配置为支持组播优化技术。

步骤a12、本发明实施例中，在Hello报文中定义网络优化选项，在选项字段中，设选项类型(OptionType)的值为3(也可以设为其他值，这里不能用现有协议标准已经使用的值)，长度(length)值为0，表示本地设备支持组播优化技术；在本地设备的PIM接口发送Hello报文，携带该网络优化选项。

步骤a13、收到携带该网络优化选项的Hello报文的设备，记录发送该网络优化选项的邻居(路由器)的同时，记录此邻居是否支持组播优化技术。

步骤a14、若本地设备某一接口的所有PIM邻居都支持组播优化技术，则认为该接口对应的PIM邻居协商成功(本地设备可以采用新的报文格式向该接口对应的所有路由器发送路由信息)，若只要该接口有一个PIM邻居不支持组播优化技术，则认为该接口对应的PIM邻居协商失败(本地设备不可以采用新的报文格式向该接口对应的所有路由器发送路由信息)。

较佳地，所述E-BSR的能力通告，包括E-BSR向所述组播网络中的所有组播路由器发送BSM报文，其中携带E-BSR是否支持组播优化技术的信息。具体包括：

步骤a21、本地设备配置为候选BSR(C-BSR，Candidate-BSR)，并且本地设备被配置为支持组播优化技术。

步骤a22、在本地设备配置新的BSM报文格式，定义新的BSR能力通告字段M位和RP的能力通告字段M位，报文格式如图3所示，BSM报文头的M位，用于标识BSR支持组播优化技术。每个RP的M位用于携带每个RP是否支持组播优化技术的能力信息。

图3中所述的英文含义如下：

PIM Ver：PIM版本，目前为2；

type：PIM报文类型，BSR对应的PIM报文类型为4；

N：BSM报文的N位，不转发标记；

M：本发明实施例中定义的用于表示BSR是否支持组播优化技术的M位；

reserved：保留位；

checksum：校验和；

Fragment Tag：Tag位，用于区别不同的BSM报文，报文分片用；

Hash Mask Len：哈希掩码长度；

BSR Priority：BSR优先级；

BSR Address：BSR地址；

Group Address：组地址；

RP Count：RP个数；

rpl address：RP地址，编码单播地址格式，编码格式见rfc5059；

priority：RP优先级；

holdtime：保持时间；

M位：对应的RP的M位能力标记，用于表示对应的RP是否支持组播优化技术。较佳地，置1表示支持组播优化技术，置0表示不支持组播优化技术。

步骤a23、本地设备若为E-BSR，则在需要进行E-BSR的能力通告的时，根据本地配置的情况设置BSM报文中的M位的值，若本地设备支持组播优化技术，则将M位的值置为1，否则置为0。

步骤a24、当组播网络中的设备收到这样的BSM报文时，获取BSM报文头的M位，若M位的值为1，则表示该E-BSR支持组播优化技术。当设备需要向E-BSR发送C-RP通告报文时，则可使用组播优化技术。

较佳地，所述RP的能力通告，包括支持组播优化技术的候选汇聚点路由器C-RP，接收E-BSR发送的BSM报文，确定E-BSR支持组播优化技术；C-RP发送C-RP通告报文给E-BSR，并指示其中携带多个C-RP是否支持组播优化技术的信息。具体包括：

步骤a31、将本地设备配置为候选RP(C-RP，Candidate-RP)，并且配置本地设备支持组播优化技术。

本发明实施例中所述的配置路由器支持组播优化技术，是指在路由器中配置本发明实施例定义的如图3至图7所示的新的报文格式，使得路由器可以发送并解析新的报文格式的报文。

步骤a32、本发明实施例在C-RP中配置的新的C-RP通告报文，其格式如图4所示，新的C-RP通告报文头中增加M位，当M位的值置为1时，表示在新的C-RP通告报文中，携带多个C-RP的通告信息；当M位的值置为0时，则表示和原有的C-RP通告报文的格式相同，C-RP通告报文内只携带一个C-RP的通告信息。

图4中所述的英文含义如下：

PIM Ver：PIM版本，目前为2；

type：PIM报文类型，CRP对应的为8；

M：本发明实施例定义的M位，用于表示在新的C-RP通告报文中，是否携带多个C-RP的通告信息；

reserved：保留位；

checksum：校验和；

RP count：本发明实施例定义的用于表示C-RP通告报文中携带的RP个数的位；

prefi count：报文组地址前缀个数；

priority：RP优先级；

holdtime：保持时间；

rpl address：RP地址，编码单播地址格式，编码格式见rfc5059；

groupaddress：组地址，编码组播地址格式，编码格式见rfc5059。

步骤a33、本地设备收到E-BSR发送来的BSM报文，解析BSM报文头的M位，若BSM报文的报文头的M位的值为1，则认为当前E-BSR支持组播优化技术，若BSM报文头的M位的值为0，则认为当前网络中的E-BSR不支持组播优化技术。

步骤a34、在步骤a33中，若当前E-BSR支持组播优化技术，则当本地RP向BSR做Candidate-RP通告时，按照新的C-RP通告报文的格式进行通告，将M位的值置为1，报文内部携带多个C-RP的通告信息，用于表示多个C-RP是否支持组播优化技术；若E-BSR不支持组播优化技术，则按照原有的报文格式进行通告，每个C-RP通告报文只携带一个C-RP的通告信息。

较佳地，所述E-BSR向组播网络中的所有路由器发送RP的能力信息，包括：

步骤a41、E-BSR接收C-RP发送的C-RP通告报文，校验C-RP通告报文中的M位的值是否置为1。

步骤a42、若C-RP通告报文的M位的值置为1，则确定C-RP通告报文中携带多个C-RP是否支持组播优化技术的信息。并且，确定E-BSR本地支持组播优化技术，则按照图4所示的C-RP通告报文的格式进行报文解析，并生成新的BSM报文，其中在向BSM报文中填充相应的C-RP的通告信息时，将BSM报文中相应的RP的M位的值置为1。

若E-BSR本地不支持组播优化技术，则忽略此C-RP通告报文。

步骤a43、若C-RP通告报文中的M位的值没有置为1，则确定C-RP通告报文中没有携带多个C-RP是否支持组播优化技术的信息，按照原有的C-RP通告报文的格式进行解析，然后，在向BSM报文中填写RP信息时将相应的M位的值置为0。

所述步骤S102中，在支持组播优化技术的路由器之间，采用预先定义的新的报文格式，在每个用于发送PIM-SM注册状态机的注册信息的报文中，交互多条组播路由SG的路由信息，包括：

步骤b11、在本地设备配置新的注册报文的格式，该格式如图5所示，在注册报文的PIM头增加M位字段，M位的值置为1，表示本地设备支持组播优化技术，也就是说该注册报文采用的是新的注册报文格式；M位的值置为0，表示不支持组播优化技术。增加SG个数(SG Count)字段，表示注册报文携带的SG数目，后面携带对应数目的SG的IP头部信息。其余字段同原有报文含义。

图5所示的英文含义如下：

PIM Ver：PIM版本，目前为2；

type：PIM报文类型，注册报文对应的为1；

M：本发明实施例定义的M位，用于表示本地设备是否支持组播优化技术；

reserved：保留位；

checksum：校验和；

B：边界位；

N：空注册位，若N的值为1，则表示该注册报文为空注册报文，否则，表示该注册报文就是注册报文；

SG Count：本发明实施例定义的用于表示注册报文(或空注册报文)中携带的SG的个数的字段；

IP head 1：IP头1。

本发明实施例中定义的注册报文的格式，与空注册报文的格式相同。

在本地设备配置新的注册停止报文的格式，该格式如图6所示，在注册停止报文的PIM头增加M位字段，M位的值置为1，表示该注册停止报文采用新的报告格式；增加SG Count字段，表示注册停止报文携带的SG数目，报文后面携带对应数目的注册停止的SG信息，注册停止报文的其余字段同原有报文含义。

图6所示的英文含义如下：

PIM Ver：PIM版本，目前为2；

type：PIM报文类型，注册停止报文对应的为2；

M：本发明实施例中定义的M位，用于表示该注册停止报文是否采用新的注册停止报文格式，即本地设备是否支持组播优化技术；

reserved：保留位；

checksum：校验和；

B：边界位；

N：空注册位；

SG Count：本发明实施例中定义的用于表示该注册停止报文中携带的SG的个数的字段；

Sourcel Address：源地址，编码单播地址格式，编码格式见rfc4601；

groupaddress：组地址，编码组播地址格式，编码格式见rfc4601。

步骤b12、在第一跳指定路由器(DR)上配置支持组播优化技术，对组播组(即组播路由器)按照原有的协议机制进行RP选举，得到一个选举出的RP，通过收到的BSM消息中所述选举出的RP所对应的M位，确定选举出的RP设备是否支持组播优化技术。

步骤b13、若RP支持组播优化技术，第一跳DR设备，当路由进入稳定状态，需要周期性的向RP发送空注册报文时，则按照图5所示的报文格式进行空注册报文发送，将空注册报文头的M位的值置为1，每个空注册报文携带多个SG的IP头信息，用于空注册多个SG。

步骤b14、若RP设备不支持组播优化技术，第一跳DR设备，当路由进入稳定状态，需要发送空注册报文时，按照原有的报文格式进行逐条路由单个发送空注册报文。

步骤b15、当RP收到这样的经过合并的空注册报文(每条空注册报文携带多个SG的IP头信息)后，解析空注册报文头的M位，若M位的值置为1，则表示空注册报文携带了多个SG的空注册信息，RP需要对每个SG的IP头进行解析，并按照标准的协议注册状态机进行处理，当RP需要对这些SG路由条目发送注册停止报文时，按照图6所示的报文格式将注册停止报文进行封装，将M位的值置为1，携带多个注册停止的源组信息。

步骤b16、若RP收到的空注册报文中M位的值没有置为1，当需要发送注册停止报文时，则按照原有的报文格式每条SG单个发送。

较佳地，所述步骤S102中，进一步包括步骤：在支持组播优化技术的路由器之间，采用预先定义的新的报文格式，交互Assert状态机的Assert信息。具体包括：

步骤b21、在本地设备配置如图7所示的新的Assert报文格式，在PIM的Assert报文头增加M位，用于表示该Assert报文是否采用新的Assert报文格式，即表示每个Assert报文中是否携带多个SG的Assert信息；同时在原有的报文格式基础上，增加两个字节的SG个数字段，其余字段含义不变。报文的后面具体携带每个SG参与Assert的具体信息。

PIM Ver：PIM版本，目前为2；

type：PIM报文类型，Assert报文对应的为5；

M：本发明实施例定义的M位，用于表示该Assert报文是否采用新的Assert报文格式；

reserved：保留位；

checksum：校验和；

R：RPT比特(bit)位；

SG Count：本发明实施例中定义的用于表示该Assert报文中携带的SG的个数的字段；

Sourcel Address：源地址，编码单播地址格式，编码格式见rfc4601；

groupaddress：组地址编码组播地址格式，编码格式见rfc4601；

Metricl Preference：单播优先级；

Metricl：单播metric值。

步骤b22、当某一路由器的某个接口发生Assert时，根据上述步骤S101中的PIM邻居协商结果，若确定该接口的PIM邻居之间的能力协商成功，则在该接口按照新的格式发送Assert报文，将M位的值置为1，按照新的Assert报文格式，将需要发送的Assert信息填充到报文中，每个Assert报文携带多个SG的Assert信息。

步骤b23、若上述步骤S101中的PIM邻居协商不成功，则按照原有的Assert报文格式进行报文发送。

若原先PIM邻居协商是成功的，但后来由于有新的PIM邻居加入，导致PIM邻居协商不成功，则重新回到原有的Assert报文标准格式进行Assert报文发送。

除此之外，在支持组播优化技术的路由器之间，还可以采用图4所示的新的C-RP通告报文的格式，通过C-RP通告报文交互路由信息。

综上所述，与现有的组播技术相比较，本发明实施例提供的组播技术通过将PIM-SM协议状态机所需要的空注册报文、注册报文、注册停止报文、Assert报文、C-RP通告报文，按照新的报文格式进行发送，极大地缩小了网络中所要传输的报文数量，并提高了网络的传输效率和质量，优化了组播网络环境，使组播网络的质量和性能得到很大的提升。

下面给出一个具体的实施例。

本发明实施例提供的组播网络如图8所示，路由器R1为C-RP，路由器R4为BSR，路由器R5和R6分别有10万个IGMP组加入，假设路由器R5加入RP的方向是R5-R2-R1，路由器R6建立RPT的方向是R6-R3-R1，图中的REC1和REC2，分别表示第1个接收设备和第2个接收设备。则具体的组播方法包括：

步骤一：由源节点S1和S2分别向这10万个IGMP组发送流量，所有设备被配置成支持组播优化技术。

步骤二：BSR向网络中的所有路由器发送BSM报文，其中的报文格式按照如图3所示的报文格式进行填写，将M位的值置为1，同时，路由器R1至R6的所有设备中的PIM接口使用Hello报文进行组播优化技术的协商，携带网络优化选项。

步骤三：RP获取BSR信息之后，向BSR单播C-RP通告报文，报文格式按照图4所示的报文格式填写，并且将M位的值置为1，一个C-RP通告报文携带多个C-RP信息。

步骤四：BSR收到新的C-RP通告报文之后，将对应的C-RP信息加入到BSM报文中，将支持组播优化技术的设备RP的地址所对应的M位的值置为1，并向网络中所有设备发送BSM报文。

步骤五：网络中的源节点S1向这10万个IGMP组发送流量，每台设备上将会产生10万条SG路由，同时，在路由器R2和R3之间，这10万条路由将会发生Assert；根据PIM-SM原有的协议，每条路由的Assert winner接口每隔177秒将会发送一个Assert报文，将会产生10万个Assert报文在路由器R2和R3之间的共享网络中传播；由于路由器R2和R3经过协商支持组播优化技术，则按照图7所示新的报文格式填写Assert报文，每个Assert报文可以携带多条源信息，假设每个Assert报文可以携带2000个SG的Assert信息，10万条路由在177秒的周期中只有50个Assert报文传输。

步骤六：当源节点S2向10万条路由发送流量时，由于第一跳DR需要向RP注册，当路由稳定后进入周期的空注册周期时，根据PIM-SM协议的注册状态机，路由器R4和R1在平均60秒的周期中需要交互所有路由的空注册报文和注册停止报文，这样平均每隔60秒就会有总共20万个空注册和注册停止报文在R4-R2-R1的链路上传输；由于路由器R5在收到的BSM报文中发现RP支持组播优化技术，在路由器R5发送空注册报文时，将一个空注册报文按照图5所示的报文格式尽量封装较多的SG空注册信息，假设一个空注册报文最多可以携带2000个SG的IP头信息，则路由器R5只需要向RP发送50个空注册报文即可。

步骤七：RP上收到M位的值置为1的空注册报文，则表示一个空注册报文中携带了多个SG的空注册信息，将其进行逐条解析，当需要对这些SG路由发送注册停止报文时，将注册停止报文按照图6所示的报文格式进行封装，并将M位的值置为1，假设新的注册停止报文每个报文最多可以携带2000个SG的源组信息，则10万条路由最终只有50个注册停止报文周期地在网络中传播。

步骤八：经过步骤六和步骤七的处理之后，在R4-R2-R1链路上只有少数的注册报文和注册停止报文在周期性的交互，同时Assert报文交互数量也大大减少，大大优化了网络质量，当网络中有不支持组播优化技术的设备存在时，与这些不支持组播优化技术的设备交互信息时，采用现有的报文交互方式。

经过以上步骤，在网络中即使有大量的组播路由需要周期性地发送空注册报文和注册停止报文，或者周期性地发送Assert报文，与原有的标准协议相比，交互的报文数量得到大大减少，从而可以大大提升网络传输质量和报文交互效率。

参见图9，本发明实施例提供的一种组播装置，包括：

能力协商单元101，用于协商采用预先定义的报文格式。

路由信息交互单元102，用于通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

较佳地，所述路由信息交互单元102，采用预先定义的报文格式，与支持组播优化技术的网络设备交互路由信息，包括：采用预先定义的报文格式发送报文；并且，对接收到的采用预先定义的报文格式的报文进行解析处理。

较佳地，所述能力协商单元101，包括：

PIM邻居协商单元201，用于进行协议无关组播PIM邻居之间的能力协商。

第一RP能力通告单元202，用于当所述能力协商单元所在的路由器是支持组播优化技术的候选汇聚点路由器C-RP时，进行RP的能力通告。

E-BSR的能力通告单元203，用于当所述能力协商单元所在的路由器是选取出的自举路由器E-BSR时，进行E-BSR的能力通告。

第二RP能力通告单元204，用于当所述能力协商单元所在的路由器是选取出的自举路由器E-BSR时，向组播网络中的所有路由器通告RP能力。

当然，能力协商单元101，也可以只包括PIM邻居协商单元201和第一RP能力通告单元202；或者，能力协商单元101只包括PIM邻居协商单元201、E-BSR的能力通告单元203和第二RP能力通告单元204。

较佳地，所述PIM邻居协商单元201，向所述能力协商单元101所在的网络设备之外的网络设备发送Hello报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

较佳地，所述E-BSR的能力通告单元203，向所述组播网络中的所有组播路由器发送自举BSM报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

较佳地，所述第一RP能力通告单元202，接收选举出的自举路由器E-BSR发送的BSM报文，确定E-BSR能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；发送C-RP通告报文给E-BSR，并指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

较佳地，所述第二RP能力通告单元204，接收候选汇聚点路由器C-RP发送的C-RP通告报文，确定其中携带多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的指示；确定本地设备能够采用预先定义的报文格式交互路由信息，然后按照预先定义的新的C-RP通告报文格式，对接收的C-RP通告报文进行解析，确定多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；向组播网络中的所有路由器发送BSM报文，其中指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

较佳地，所述路由信息交互单元102，包括：

空注册报文发送单元301，用于当所述装置是第一跳指定路由器DR时，通过收到的BSM消息，确定能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的汇聚点路由器RP；向能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的RP发送注册报文或空注册报文，指示其中携带多个组播路由条目SG信息。

注册停止报文发送单元302，用于当所述装置是汇聚点路由器RP时，接收注册报文或空注册报文，确定其中携带多个SG信息，并对每一SG信息进行解析处理；发送注册停止报文给所述DR，并指示其中携带多个SG的注册停止的源组信息。

当然，路由信息交互单元102，可以只包括空注册报文发送单元301，或者只包括注册停止报文发送单元302。

较佳地，所述路由信息交互单元102，还包括：

Assert报文发送单元303，用于按照预先定义的报文格式，与能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的路由器交互组播断言机制Assert报文，其中，每个Assert报文中携带多个SG的Assert信息。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种组播方法，其特征在于，该方法包括：

协商采用预先定义的报文格式；

通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，包括：

采用预先定义的报文格式发送报文；

对接收到的采用预先定义的报文格式的报文进行解析处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协商采用预先定义的报文格式，包括：

发送Hello报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协商采用预先定义的报文格式，还包括：

选举出的自举路由器E-BSR向所述组播网络中的所有组播路由器发送自举BSM报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述协商采用预先定义的报文格式，还包括：

候选汇聚点路由器C-RP，接收E-BSR发送的BSM报文，确定E-BSR能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；

C-RP发送C-RP通告报文给E-BSR，并指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述协商采用预先定义的报文格式，还包括：

E-BSR接收C-RP发送的C-RP通告报文，确定其中携带多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的指示；

E-BSR确定本地设备能够采用预先定义的报文格式交互路由信息，然后按照预先定义的新的C-RP通告报文格式，对接收的C-RP通告报文进行解析，确定多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；

E-BSR向组播网络中的所有路由器发送BSM报文，其中指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

7.根据权利要求1-6任一权项所述的方法，其特征在于，所述通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，包括：

第一跳指定路由器DR，通过收到的BSM消息，确定能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的汇聚点路由器RP；

所述第一跳DR，向能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的RP发送注册报文或空注册报文，指示其中携带多个组播路由条目SG信息；

所述RP收到注册报文或空注册报文，确定其中携带多个SG信息，并对每一SG信息进行解析处理；

所述RP发送注册停止报文给所述DR，并指示其中携带多个SG的注册停止的源组信息。

8.根据权利要求1-6任一权项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

按照预先定义的报文格式，与能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的路由器交互组播断言机制Assert报文，其中，每个Assert报文中携带多个SG的Assert信息。

9.一种组播装置，其特征在于，所述装置包括：

能力协商单元，用于协商采用预先定义的报文格式；

路由信息交互单元，用于通过采用预先定义的报文格式的报文交互路由信息，其中，在每个采用预先定义的报文格式的报文中，携带有多条组播路由SG的路由信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述路由信息交互单元，采用预先定义的报文格式发送报文；并且，对接收到的采用预先定义的报文格式的报文进行解析处理。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述能力协商单元，发送Hello报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述装置为选举出的自举路由器E-BSR时，

所述能力协商单元，还用于向所述组播网络中的所有组播路由器发送自举BSM报文，其中指示本地设备是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当所述装置为支持预先定义的报文格式交互路由信息的候选汇聚点路由器C-RP时，

所述能力协商单元，还用于接收选举出的自举路由器E-BSR发送的BSM报文，确定E-BSR能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；发送C-RP通告报文给E-BSR，并指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述能力协商单元，还用于接收候选汇聚点路由器C-RP发送的C-RP通告报文，确定其中携带多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的指示；确定本地设备能够采用预先定义的报文格式交互路由信息，然后按照预先定义的新的C-RP通告报文格式，对接收的C-RP通告报文进行解析，确定多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息；向组播网络中的所有路由器发送BSM报文，其中指示多个C-RP是否能够采用预先定义的报文格式交互路由信息。

15.根据权利要求9-14任一权项所述的装置，其特征在于，所述路由信息交互单元，包括：

空注册报文发送单元，用于当所述装置是第一跳指定路由器DR时，通过收到的BSM消息，确定能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的汇聚点路由器RP；向能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的RP发送注册报文或空注册报文，指示其中携带多个组播路由条目SG信息；

注册停止报文发送单元，用于当所述装置是汇聚点路由器RP时，接收注册报文或空注册报文，确定其中携带多个SG信息，并对每一SG信息进行解析处理；发送注册停止报文给所述DR，并指示其中携带多个SG的注册停止的源组信息。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述路由信息交互单元，还包括：

Assert报文发送单元，用于按照预先定义的报文格式，与能够采用预先定义的报文格式交互路由信息的路由器交互组播断言机制Assert报文，其中，每个Assert报文中携带多个SG的Assert信息。

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