CN102413062B - 一种路由选择的方法和路由设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路由选择的方法，该方法包括：路由器确定出接收到的组播流(组播源S，组播组G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。本发明同时公开了一种路由设备，应用本发明所述的路由选择的方法和路由设备，能够根据不同链路带宽进行组播流量的负载分担，使得网络带宽得到最有效的利用。

Description

一种路由选择的方法和路由设备
技术领域
本发明涉及组播技术领域，特别涉及组播技术中一种路由选择的方法和路由设备。
背景技术
因特网协议(IP)组播是一种数据流传输方法，它是指在IP网络中将数据流以尽力传送的形式发送到网络中的某个确定节点子集，这个节点子集成为组播组。IP组播的基本思想是，源主机只发送一份数据，这份数据的目的地址为组播组地址；组播组中的主机都可以接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机，即目的主机可以接收该数据拷贝，网络中其它主机则无法接收。
组播方式中，数据传输的路径称为组播分发树，组播路由协议的任务就是构建组播分发树来实现组播数据流的转发，协议无关组播(PIM)是常用的域内组播路由协议，包括稀疏模式协议无关组播(PIM-SM)和密集模式协议无关组播(PIM-DM)。在稀疏模式下，PIM构建以组播共享树汇聚点(RP)为根的共享分发树；在密集模式下，PIM构建以组播源为根的源分发树。
PIM协议利用路由器保存的单播路由表作反向路径转发(RPF)检查，由此获得组播分发树，具体来讲，当路由器要加入某个组播树时，路由器首先查询自己的单播路由表，选择到达组播源地址或组播RP地址的最短路由所对应的下一跳路由器，将其作为自己的下一跳路由器，进而发送加入报文或嫁接报文到选定的下一跳路由器，下一跳路由器收到此加入报文或嫁接报文后，将接收该报文的接口加入到其保存的组播转发表项的出接口列表中，其中，每一个路由器的组播转发表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口，共享分发树中路由器的组播转发表项还包括组播RP地址；每一个路由器都重复上述过程，直到选定的下一跳路由器为组播源或组播RP时，组播分发树建立完成。后续在转发消息报文时，按照建成的组播分发树进行转发，路由器将接收到的报文复制后从每个出接口转发一份。
上述建立组播分发树的过程中，路由器在查询单播路由表时，如果组播源地址出现等价路由，也就是组播源地址有多个对应的下一跳路由器的接口，需要从多个下一跳路由器接口中选择一个作为自己的下一跳路由器出接口，现有技术的做法是选择IP地址最大的下一跳路由器的接口作为自己的下一跳路由器出接口。
可见，目前的组播数据流路由选择是根据组播源进行的，在组播源不同的情况下，能够实现组播数据流的负载分担。但是，对于组播源或组播RP相同的情况，当路由器到达组播源或组播RP存在等价路由时，只能固定选择其中一个路由所对应的下一跳路由器接口作为下一跳路由器出接口，而其它下一跳路由器出接口则不可能被选到，后续在转发组播数据时也只能按照这一条路径进行转发，无法做到组播数据流的负载分担。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种路由选择的方法，能够根据不同链路带宽进行组播流量的负载分担，使得网络带宽得到最有效利用。
本发明还提供了一种路由设备，能够根据不同链路带宽进行组播流量的负载分担，使得网络带宽得到最有效利用。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种路由选择的方法，该方法包括：
路由器确定出接收到的组播流(组播源S，组播组G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；
根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。
所述路由器确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由之前，该方法还包括：
路由器接收组播流(S，G)。
所述根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项包括：
根据等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比；
以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
将刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后，重新计算各个接口的带宽比；
以重新计算带宽比后的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
依次执行将接口的带宽比减1、重新计算接口的带宽比、以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项的操作，直至等价路由中各个接口的带宽比都为0。
当两个以上接口的带宽比相等时，以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
所述组播路由表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口列表。
一种路由设备，该路由设备包括获取单元和表项建立单元，其中，
所述获取单元，用于确定出接收到的组播流(组播源S，组播组G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；
所述表项建立单元，用于根据获取单元获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。
该路由设备还包括接收单元，用于接收组播流(S，G)；则，
所述获取单元，用于确定出接收单元接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽。
所述表项建立单元包括计算子单元、表项建立子单元和带宽比递减子单元，其中，
所述计算子单元，用于根据所述获取单元获取到的等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比，或，所述带宽比递减子单元刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后重新计算各个接口的带宽比；
所述表项建立子单元，用于以所述计算子单元计算后得到的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
所述带宽比递减子单元，用于将所述表项建立子单元刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1。
当所述计算子单元计算后得到的两个以上接口的带宽比相等时，所述表项建立子单元以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
所述组播路由表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口列表。
综上所述，本发明所采用的路由选择的方法和路由设备，是通过当确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由时，获取等价路由中各个接口的带宽，进而根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。由于本发明方法根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项的，也即考虑到了链路带宽，通过建立的组播路由表项进行组播数据流的转发，也即在考虑链路带宽的情况进行组播数据流的转发，因此，能够在网络带宽得到最有效利用的情况下，实现组播流量的负载分担。
附图说明
图1为本发明所采用的路由选择方法的工作流程图；
图2为本发明不同链路带宽形成的等价路由示意图；
图3为本发明所采用的路由设备的结构示意图。
具体实施方式
为了解决本发明提出的技术问题，本发明所述方案的具体实现包括：
路由器确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图1为本发明路由选择方法的工作流程图。如图1所示，该流程包括：
步骤101：路由器接收组播流(S，G)。
其中，所述S为组播流中的组播源，所述G为组播流中的组播组。
步骤102：确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽。
在本步骤中，当确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由时，需要获取等价路由中各个接口的带宽。
步骤103：根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。
在本步骤中，所述根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项包括：根据等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比；以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；将刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后，重新计算各个接口的带宽比；以重新计算带宽比后的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；依次执行将接口的带宽比减1、重新计算接口的带宽比、以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项的操作，直至等价路由中各个接口的带宽比都为0。
需要说明的是，在本步骤中，当两个以上接口的带宽比相等时，以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
其中，所述组播路由表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口列表，且所述组播源地址可以相同，也可以不相同。
至此，即完成了本发明所采用的路由选择方法的整个工作流程。
下面通过举例来说明通过本发明方法建立的组播路由表项，如图2所示，在R2上有三个接口A、B和C，其带宽比Band_A∶Band_B∶Band_C＝1∶2∶3，从PC1进入的组播流依次为(S，G1)、(S，G2)、(S，G3)、(S，G4)、(S，G5)和(S，G6)，对应的IP地址为IP_A＞IP_B＞IP_C，则有，
1、对于组播流(S，G1)，以带宽比最大的接口C为入接口建立包含(S，G1)的组播路由表项；
2、将接口C在各接口的带宽比中减1后，得到Band_A∶Band_B∶Band_C＝1∶2∶2；
3、对于组播流(S，G2)，由于接口B和接口C的带宽比相等，且接口B的IP地址大于接口C的IP地址，则以接口B为入接口建立包含(S，G2)的组播路由表项；
4、将接口B在各接口的带宽比中减1后，得到Band_A∶Band_B∶Band_C＝1∶1∶2；
5、对于组播流(S，G3)，以带宽比最大的接口C为入接口建立包含(S，G3)的组播路由表项；
6、将接口C在各接口的带宽比中减1后，得到Band_A∶Band_B∶Band_C＝1∶1∶1；
7、对于组播流(S，G4)，由于接口A、接口B和接口C的带宽比相等，且接口A的IP地址大于接口B和接口C的IP地址，则以接口A为入接口建立包含(S，G4)的组播路由表项；
8、将接口A在各接口的带宽比中减1后，得到Band_A∶Band_B∶Band_C＝0∶1∶1；
9、对于组播流(S，G5)，由于接口B和接口C的带宽比相等，且接口B的IP地址大于接口C的IP地址，则以接口B为入接口建立包含(S，G5)的组播路由表项；
10、将接口B在各接口的带宽比中减1后，得到Band_A∶Band_B∶Band_C＝0∶0∶1；
11、对于组播流(S，G6)，以带宽比最大的接口C为入接口建立包含(S，G6)的组播路由表项，至此，各个接口的带宽比都为0。
通过上述处理后，R1上得到的组播路由表项分别为：
PC1-＞(S，G1)-＞接口C；
PC1-＞(S，G2)-＞接口B；
PC1-＞(S，G3)-＞接口C；
PC1-＞(S，G4)-＞接口A；
PC1-＞(S，G5)-＞接口B；
PC1-＞(S，G6)-＞接口C。
R2上建立的组播路由表项为：
接口C----＞(S，G1)----＞PC2；
接口B----＞(S，G2)----＞PC2；
接口C----＞(S，G3)----＞PC2；
接口A----＞(S，G4)----＞PC2；
接口B----＞(S，G5)----＞PC2；
接口C----＞(S，G6)----＞PC2。
基于上述方法，图3给出了本发明所采用的路由设备的结构示意图。如图3所示，该路由设备包括接收单元31、获取单元32、表项建立单元33，其中，
所述接收单元31，用于接收组播流(S，G)。
所述获取单元32，用于确定出接收单元31接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽。
所述表项建立单元33，用于根据获取单元32获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。
进一步地，所述表项建立单元33包括计算子单元331、表项建立子单元332、带宽比递减子单元333，其中，
所述计算子单元331，用于根据所述获取单元32获取到的等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比，或，所述带宽比递减子单元333刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后重新计算各个接口的带宽比；
所述表项建立子单元332，用于以所述计算子单元331计算后得到的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
所述带宽比递减子单元333，用于将所述表项建立子单元332刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1。
更进一步地，当所述计算子单元331计算后得到的两个以上接口的带宽比相等时，所述表项建立子单元332以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
至此，即得到了本发明所采用的路由设备。
总之，本发明所采用的路由选择的方法和路由设备，通过当确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由时，获取等价路由中各个接口的带宽，进而根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项。由于本发明方法根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项的，也即考虑到了链路带宽，通过建立的组播路由表项进行组播数据流的转发，也即在考虑链路带宽的情况进行组播数据流的转发，因此，能够在网络带宽得到最有效利用的情况下，实现组播流量的负载分担。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种路由选择的方法，其特征在于，该方法包括：
路由器确定出接收到的组播流(组播源S，组播组G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；
根据获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项；
所述根据等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项包括：
根据等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比；
以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
将刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后，重新计算各个接口的带宽比；
以重新计算带宽比后的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
依次执行将接口的带宽比减1、重新计算接口的带宽比、以带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项的操作，直至等价路由中各个接口的带宽比都为0。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由器确定出接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由之前，该方法还包括：
路由器接收组播流(S，G)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当两个以上接口的带宽比相等时，以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述组播路由表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口列表。
5.一种路由设备，其特征在于，该路由设备包括获取单元和表项建立单元，其中，
所述获取单元，用于确定出接收到的组播流(组播源S，组播组G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽；
所述表项建立单元，用于根据获取单元获取到的等价路由中各个接口的带宽建立组播路由表项；
其中，所述表项建立单元包括计算子单元、表项建立子单元和带宽比递减子单元，其中，
所述计算子单元，用于根据所述获取单元获取到的等价路由中各个接口的带宽计算得到各个接口的带宽比，或，用于在所述带宽比递减子单元将刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1后，重新计算各个接口的带宽比；
所述表项建立子单元，用于以所述计算子单元计算后得到的带宽比最大的接口为入接口建立组播路由表项；
所述带宽比递减子单元，用于将所述表项建立子单元刚建立组播路由表项的接口在各个接口的带宽比中减1。
6.根据权利要求5所述的路由设备，其特征在于，该路由设备还包括接收单元，用于接收组播流(S，G)；则，
所述获取单元，用于确定出接收单元接收到的组播流(S，G)中的S存在等价路由，获取等价路由中各个接口的带宽。
7.根据权利要求5所述的路由设备，其特征在于，当所述计算子单元计算后得到的两个以上接口的带宽比相等时，所述表项建立子单元以IP地址较大的接口为入接口建立组播路由表项。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的路由设备，其特征在于，所述组播路由表项包括组播源地址、组播组地址、入接口和出接口列表。
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