CN102195846A - 一种组播树的保护/恢复方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组播树的保护/恢复方法及装置，上述方法为组播树生成树干保护路径和分支保护路径；当上述组播树发生故障时，则启动保护/恢复，确定故障发生的位置，若故障发生在树干上，则将数据切换到相应的树干保护路径上传输；若故障发生在分支上，则将数据切换到相应的分支保护路径上传输；若故障发生在分支节点上，则为所述分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到所述恢复路径上传输；上述装置包括保护模块、故障检测模块、恢复模块及切换模块。本发明实现简单，保护效率高，占用资源少。

Description

一种组播树的保护/恢复方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯网络组播业务领域，具体涉及一种组播树的保护/恢复方法及装置。

背景技术

在通讯领域网络中，组播/多播是一种常见的网络业务，多用于VOD(VideoOn Demand，视频点播技术)，IPTV(Internet Protocol Television，交互式网络电视)等流媒体业务中，与基本的点对点通讯不同，它要求在单一的源节点和多个目的节点之间建立合适的通道，以实现点到多点的数据传输。

最简单的实现组播的方法是在源节点和目的节点之间建立多条相互独立的点对点传输通道，但这种做法的资源利用率很低。好的组播实现方案应该充分考虑到组播路径上的资源共享，以达到使用最少的网络资源来满足组播需求的目标。组播树的出现解决了上述问题，即使得源节点和多个目的节点之间最大程度地共享一个传输通道，在尽可能距离各个目的节点近的地方产生分叉点，从而节省网络传输通道资源。

随着市场竞争的日益激烈和实现技术的不断提高，用户对服务质量要求也提出了更高要求，不仅仅满足于网络提供组播业务的服务能力，也看重偶尔发生故障情况，业务迅速恢复的能力。因此，对组播树的保护/恢复也提出了要求。

目前的组播保护/恢复技术为了简化处理，通常都是在组播树设立组播ID，每个隶属成员单独预留保护路径或者计算一条恢复路径，一旦该成员通讯通道检测到故障，则单独对其进行保护或者恢复。这种做法有一定局限性，主要是当多个节点间的物理链路或者节点发生故障时，会导致多个保护/恢复同时动作，保护效率比较低，且占用了较多的网络资源。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种组播树的保护/恢复方法及装置，以解决现有技术中，保护效率低，占用资源多的缺陷。本发明实现简单。

本发明提出了一种组播树的保护/恢复方法，

首先为组播树的每相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径；为上述组播树的分支生成分支保护路径；

上述组播树发生故障时，则启动保护/恢复，确定故障发生的位置，若上述故障发生在树干上，则将数据切换到相应的树干保护路径上传输；若上述故障发生在分支上，则将数据切换到相应的分支保护路径上传输；若上述故障发生在分支节点上，则为上述分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到上述恢复路径上传输。

优选地，上述方法还进一步包括：

为上述组播树的指定分支节点生成节点保护路径。

优选地，若故障发生在分支节点上，则在为上述分支节点计算恢复路径前，首先判断上述分支节点是否有节点保护路径，若有，则将数据切换到相应的节点保护路径上传输；否则，为上述分支节点计算恢复路径。

优选地，若上述发生故障的分支节点有分支，则在切换数据的同时，还将上述分支节点的分支改挂到指定的分支节点上。

优选地，上述树干保护路径及节点保护路径通过如下方法生成：

从上述组播树的根节点开始，沿组播工作链路搜索上述组播树上的所有分支节点，搜索完成后，为相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径，并按照用户策略，为指定的分支节点生成节点保护路径；同时记录搜索到分支节点时经过的链路、普通节点、分支节点以及上述搜索到的分支节点的分支数量及分支的位置。

优选地，上述方法进一步包括：

当上述保护/恢复完成后，或者有新的组播成员加入/退出上述组播树时，重新为上述组播树生成保护路径；或者为上述组播树上发生变化的部分生成保护路径。

优选地，若上述故障树干、分支或者分支节点保护失败，则为上述故障树干、分支或者分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到上述恢复路径上传输。

本发明进一步提出了一种组播树的保护/恢复装置，包括保护模块、故障检测模块、恢复模块及切换模块，

上述保护模块，用于搜索组播树；生成树干保护路径和分支保护路径；记录搜索到分支节点时经过的链路、普通节点、分支节点以及上述搜索到的分支节点是否有分支及分支的位置。

上述故障检测模块，用于检测组播树是否发生故障，并确定上述故障发生的位置；

上述恢复模块，用于为故障分支节点计算并分配恢复路径；

上述切换模块，用于将数据切换到树干保护路径、分支保护路径或者恢复路径上。

优选地，

上述保护模块，还用于为指定分支节点生成节点保护路径；

上述切换模块，还用于判断故障分支节点是否有节点保护路径；用于将数据切换到节点保护路径上；用于判断故障分支节点是否有分支；用于将分支改挂到指定的分支节点上。

优选地，上述恢复模块还用于判断故障树干、分支或者分支节点是否保护成功；用于为保护失败的树干、分支或者分支节点计算并分配恢复路径。

本发明中，树干保护路径和节点保护路径为组播树上的多条业务公用，现有技术需要对每条业务分别进行保护/恢复，保护效率低、资源浪费大。本发明只需执行一次保护/恢复即可同时完成相应树干和分支节点上的所有故障业务的保护/恢复，既省时又省资源。

附图说明

图1是本发明所述方法的第一实施例流程图；

图2是本发明中具有树干保护路径和分支保护路径的组播树实施例示意图；

图3是本发明所述方法的第二实施例流程图；

图4是本发明中具有节点保护路径的组播树实施例示意图；

图5是本发明中同时具有树干保护路径、分支保护路径及节点保护路径的组播树的实施例示意图；

图6是本发明所述装置的优选实施例结构框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例，对本发明提出的组播树的保护/恢复方法及装置作进一步的详细说明。

如图1所示，是本发明所述方法的第一实施例流程图，包括：

S101：为组播树的每相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径；为上述组播树的分支生成分支保护路径；

上述分支节点包括根节点。

组播树中，根节点与下游的第一个(N＝1)分支节点之间的链路称为“完备树干”，为组播树的所有组播成员公用，一旦发生故障，将影响所有组播成员的数据接收；而第N(N＞＝1)个分支节点与第N+1个分支节点之间的链路称为“部分树干”，为上述N个分支节点的所有下游节点公用，发生故障时，将影响其下游的所有节点的数据接收，“完备树干”和“部分树干”统称为树干。

如图2所示，是具有树干保护路径和分支保护路径的组播树实施例示意图。图中，○表示根节点或者分支节点；□表示普通节点；

表示叶节点；×表示故障位置。以该图为例，说明生成树干/分支保护路径的具体过程：

从组播树的根节点开始，沿组播工作链路向下游搜索分支节点，会搜索到分支节点1、分支节点2、……、分支节点N，搜索完成后，在分支节点1与根节点(在本实施例中，分支节点1的上游分支节点即为根节点)间生成树干保护路径1；在分支节点2与分支节点1之间生成树干保护路径2；在分支节点2与分支节点3及分支节点2与分支节点M之间分别生成树干保护路径3及树干保护路径M；依此类推，只至在分支节点N-1与分支节点N之间生成树干保护路径N；树干保护路径生成完毕后，继续为组播树的分支生成分支保护路径；在搜索过程中，每搜索到一个分支节点，均记录所经过的链路、普通节点、分支节点以及上述搜索到的分支节点的分支数量及分支的位置等信息；比如，从分支节点1搜索到分支节点2，则经过的链路包括链路i和i+1，经过的普通节点为普通节点2，且分支节点2还具有一个分支，故需要记录的信息包括上述链路i、链路i+1、普通节点2以及其分支数量及分支位置；到此，组播树的树干和分支保护路径生成完毕。

S102：当检测到有故障发生时，启动保护/恢复；

S103：确定故障发生的位置，若故障发生在树干上，则执行S104；若故障发生在分支上，则执行S105；若故障发生在分支节点上，执行S106；

S104：将数据切换到上述树干的树干保护路径上传输；

如图2所示，假设故障发生在根节点与分支节点1之间的链路上，则数据将从树干保护路径1上向下传输。若同时有多个树干发生故障，则同时启动上述树干的保护/恢复。

S105：将数据切换到上述分支的分支保护路径上传输；

如图2所示，假设故障发生在分支节点1的分支上，则将数据切换到该分支的分支保护路径上。

S106：为上述分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到上述恢复路径上传输。

若上述分支节点有分支，则还将分支改挂到指定的分支节点上，上述指定分支节点可以是上述分支节点的上游分支节点，也可以是下游分支节点。在其他实施例中，还可以将分支改挂到指定的普通节点上，普通节点被挂上分支后，即升级为分支节点；如图2所示，假设故障发生在分支节点N-1上，因其有分支，故故障恢复成功后，还将其分支改挂到指定的分支节点(比如分支节点N-2)或者普通节点(比如普通节点2)上。

如图3所示，是本发明所述方法的第二实施例流程图，包括：

S301：为组播树的每相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径；为上述组播树的分支生成分支保护路径；

S302：为上述组播树的指定分支节点生成节点保护路径；

如图4所示，是具有节点保护路径的组播树示意图，以该图为例，说明节点保护路径的生成过程如下：

按照用户策略，假设指定的分支节点为：根节点、分支节点1、分支节点2、分支节点3、……、分支节点N-1、分支节点N。从根节点开始，沿组播树搜索上述分支节点，搜索完成后，在根节点与分支节点2之间生成节点保护路径1，用来保护分支节点1；在分支节点1与分支节点3之间生成节点保护路径2，用来保护分支节点2，同时在根节点与分支节点3之间生成节点保护路径T2，用来保护分支节点1和分支节点2；依此类推，直至在叶节点与分支节点N-1之间生成节点保护路径N，用来保护分支节点N，同时在根节点与叶节点之间生成节点保护路径TN，用来保护上述树干上的所有分支节点(即分支节点1-N)；同时，在搜索过程中，每搜索到一个分支节点，均记录所经过的链路、普通节点、分支节点以及上述搜索到的分支节点的分支数量及分支的位置等信息。

S303：当检测到有故障发生时，启动保护/恢复；

S304：确定故障发生的位置，若故障发生在树干上，则执行S305；若故障发生在分支上，则执行S306；若故障发生在分支节点上，执行S307；

S305：将数据切换到上述树干的树干保护路径上传输，结束；

S306：将数据切换到上述分支的分支保护路径上传输，结束；

S307：判断上述分支节点是否有节点保护路径，若是，则执行S308；否则，执行S309；

S308：将数据切换到相应的节点保护路径上传输，转入S310执行；

S309：为上述分支节点计算并分配恢复路径，并将数据切换到上述恢复路径上传输；

S310：判断上述分支节点是否有树枝，若是，则执行S310；否则，结束；

S311：将上述分支节点的树枝改挂到指定的分支节点上。

本发明在故障处理结束后、以及有新的组播成员加入(比如普通节点因被挂上分支而升级为分支节点)/退出所述组播树时，还重新为组播树生成保护路径；或者为组播树上发生变化的部分生成保护路径；即一旦组播树发生变化，则重新生成保护路径，可以整个组播树重新生成一次，也可以仅为发生变化的部分生成保护路径即可，以实现对新的组播树保护/恢复。

在其他实施例中，将数据切换到树干/分支保护路径上后，还判断是否切换成功，若成功，则结束；若失败，则继续为相应故障实施恢复操作，即为其计算并分配恢复路径，并将数据切换到上述恢复路径上传输。

如图5所示，是同时具有树干保护路径、分支保护路径及具有节点保护路径的组播树的示意图，该实施例以分支节点2为例，树干保护路径2保护其上游树干，也就是与分支节点1之间的链路；树干保护路径2保护其下游树干，也就是与分支节点3之间的链路；节点保护路径2保护分支节点2本身，树干保护路径T2可保护从根节点到分支节点3之前的树干及节点；本实施例中，若仅分支节点2发生故障、或者分支节点2与其上游树干、或者与其下游树干、或者与其上、下游树干同时发生故障，则可启用节点保护路径2，也可启用树干保护路径T2；若是分支节点2的上游或者下游树干发生故障，则启用树干保护路径2或者树干保护路径3即可；若其上、下游树干同时发生故障，则同时启用树干保护路径2及树干保护路径3即可；对于非主树干上的分支节点，若发生故障，则进行恢复，即立即为其计算恢复路径并分配资源，之后将数据切换到恢复路径上传输。

如图6所示，是本发明所述装置的优选实施例结构框图，包括保护模块10、故障检测模块20、恢复模块30及切换模块40，

上述保护模块10，用于搜索组播树；为组播树生成树干保护路径、分支保护路径以及节点保护路径；记录搜索到分支节点时经过的链路、普通节点、分支节点以及所述搜索到的分支节点是否有分支及分支的位置；

上述故障检测模块20，用于检测组播树是否有故障，并确定故障发生的位置；

上述恢复模块30，用于判断故障树干、分支或者分支节点是否保护成功；用于为保护失败的或者无保护路径的故障树干、分支、分支节点计算并分配恢复路径；

上述切换模块40，用于在树干发生故障时，将数据切换到上述树干的树干保护路径上；在分支发生故障时，将数据切换到上述分支的分支保护路径上；在分支节点发生故障时，用于判断故障分支节点是否有节点保护路径；用于在故障分支节点有保护路径时，将数据切换到上述分支节点的节点保护路径上；在故障分支节点无保护路径时，将数据切换到恢复路径上；用于判断故障分支节点是否有分支；用于将分支改挂到指定的分支节点上。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种组播树的保护/恢复方法，其特征在于，

为组播树的每相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径；为所述组播树的分支生成分支保护路径；

所述组播树发生故障时，则启动保护/恢复，确定故障发生的位置，若所述故障发生在树干上，则将数据切换到相应的树干保护路径上传输；若所述故障发生在分支上，则将数据切换到相应的分支保护路径上传输；若所述故障发生在分支节点上，则为所述分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到所述恢复路径上传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还进一步包括：

为所述组播树的指定分支节点生成节点保护路径。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若故障发生在分支节点上，则在为所述分支节点计算恢复路径前，首先判断所述分支节点是否有节点保护路径，若有，则将数据切换到相应的节点保护路径上传输；否则，为所述分支节点计算恢复路径。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，若所述发生故障的分支节点有分支，则在切换数据的同时，还将所述分支节点的分支改挂到指定的分支节点上。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述树干保护路径及节点保护路径通过如下方法生成：

从所述组播树的根节点开始，沿组播工作链路搜索所述组播树上的所有分支节点，搜索完成后，为相邻两个分支节点间的树干生成树干保护路径，并按照用户策略，为指定的分支节点生成节点保护路径；同时记录搜索到分支节点时经过的链路、普通节点、分支节点以及所述搜索到的分支节点的分支数量及分支的位置。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述保护/恢复完成后，或者有新的组播成员加入/退出所述组播树时，重新为所述组播树生成保护路径；或者为所述组播树上发生变化的部分生成保护路径。

7.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，若所述故障树干、分支或者分支节点保护失败，则为所述故障树干、分支或者分支节点计算并分配恢复路径，将数据切换到所述恢复路径上传输。

8.一种组播树的保护/恢复装置，其特征在于，包括保护模块、故障检测模块、恢复模块及切换模块，

所述保护模块，用于搜索组播树；生成树干保护路径和分支保护路径；记录搜索到分支节点时经过的链路、普通节点、分支节点以及所述搜索到的分支节点是否有分支及分支的位置。

所述故障检测模块，用于检测组播树是否发生故障，并确定所述故障发生的位置；

所述恢复模块，用于为故障分支节点计算并分配恢复路径；

所述切换模块，用于将数据切换到树干保护路径、分支保护路径或者恢复路径上。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述保护模块，还用于为指定分支节点生成节点保护路径；

所述切换模块，还用于判断故障分支节点是否有节点保护路径；用于将数据切换到节点保护路径上；用于判断故障分支节点是否有分支；用于将分支改挂到指定的分支节点上。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述恢复模块还用于判断故障树干、分支或者分支节点是否保护成功；用于为保护失败的树干、分支或者分支节点计算并分配恢复路径。

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