CN102664745A - 一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置，该方法中交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中；当确定自身为环端口时，将该交换机的第二环端口也注册到组播表项中。当第一环端口进行组播表项删除时，判断该交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；当判定结果为是时，保持组播表项不变；否则，在组播表项中删除自身及第二环端口。在本发明中交换机通过将自身的两个环端口共同注册到组播表项中，因此当环网冗余发生链路切换时，由于底层的组播表项保持不变，因此保证了环网组播业务的正常传输，从而有效的提高了组播业务的稳定性，增加了环网的可靠性。

Description

一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及环网冗余技术领域，尤其涉及一种基于环网冗余的组播表项注册、删除方法及装置。

背景技术

随着工业以太网技术的飞速发展，工业以太网的核心技术之一的冗余技术被越来越多的使用，工业组网中为了增强网络的可靠性，一般都会组建冗余网络，而且要求较高的环倒换时间。由于电信领域的冗余协议倒换时间较长，工业环境中一般使用环形的工业环网协议，这类协议可以支持的拓扑不是任意的，较多基于环，但是可以达到快速倒换，如DRP，MRP等，倒换时间可达到5ms。

环网的基本的原理是在环网中，逻辑阻塞一个端口，当某个链路断开时，主动告知阻塞节点打开，这样便可达到冗余备份的目的。当环网冗余链路发生异常断开，那么原来阻塞点便主动打开，并且环网中的所有节点都将清除其动态MAC地址表，使表项重新学习，使环网的所有节点都可正常访问。

GMRP即GARP Multicast Registration Protocol，是通用属性注册协议在组播上的一个实现，其主要原理是通过发送join/leave报文来实现组播的动态注册与注销。图1为现有技术中环网冗余的GMRP组播注册的结构示意图，“a”表示注册上组播a，即成为组播a的成员端口，“A”表示发送了a的join报文的端口。终端通过发送join报文，使收到join报文的的端口都成为组播a的成员端口，这样终端便可以收到环路中的目的地址为a的组播业务流，而没有发送join报文的终端则不会收到a的业务流。当终端不需要a的组播业务流时，可通过发送leave报文进行注销。终端可以通过报文自由的选择自己需要的业务流。

当发送过join报文建立表项之后，GMRP通过其老化机制来更新整个网络中的组播表项。每个端口会在leave-all定时器超时的时候发送leave-all信息，收到leave-all信息或者leave-all定时器超时后，端口会对自己注册的GMRP表项启动leave定时器，如果在leave定时器超时之前还未收到join报文，则将该表项注销。所以如果终端一直需要收到a的数据流，那么他需要持续的在leave定时器时间内发送join报文。而收到leave-all信息或者leave-all定时器超时的端口，会将其他端口注册的表项通过join报文发送出去，如果某个端口断了，那其注册的表项将会被注销掉，这样端口之间便能维持正常的表项关系。

因此，如图1所示当原链路异常断开时，通过打开阻塞的节点切换至新链路，环网中的所有节点都将清除其动态MAC地址表进行重新学习，对于GMRP而言，由于只清除了动态MAC地址表，而GMRP组播表项没有清除，因此无法实现GMRP组播表项的快速切换，即使在上述过程中，同时将GMRP组播表项也清除，但是GMRP组播表项重新注册需要时间，尤其是表项很多时，需要花费很长的时间进行重新注册，因此无法实现与环网的5ms快速切换相匹配，从而降低了网络的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置，用以解决在环网冗余中进行链路切换时，由于现有的组播表项注册方法无法快速切换，而导致终端的数据传输无法正常运行，进一步导致网络可靠性差的问题。

本发明提供了一种基于环网的组播表项注册方法，该注册方法包括：

交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文，根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中；

当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

本发明提供了一种基于上述组播表项注册方法的环网组播表项删除方法，该删除方法包括：

当交换机的第一环端口确定进行组播表项删除时，判断所述交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；

当确定所述交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变；

否则，将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

本发明提供了一种基于环网的组播表项注册装置，该注册装置包括：

接收模块，用于接收网络侧设备发送的join报文；

第一执行模块，用于根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

本发明提供了一种基于上述组播表项注册装置的环网组播表项删除装置，该删除装置包括：

第二判断模块，用于当交换机的第一环端口确定进行组播表项删除时，判断所述交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；

第二执行模块，用于当确定所述交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变，否则，将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

本发明提供了一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置，该方法中交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文，根据接收到的该join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，当确定自身为环端口时，将该交换机的第二环端口也注册到组播表项中；当交换机的第一环端口进行组播表项删除时，判断该交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中，当确定该交换机的第二环端口保存在GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变，否则，将自身及该交换机的第二环端口均从组播表项中删除。在本发明中交换机将自身的两个环端口共同注册到组播表项中，当环网冗余发生链路切换时，通过发送leave-all信息实现了新链路GMRP表项的快速注册，同时，由于底层的组播表项保持不变，因此保证了环网组播业务的正常传输，从而有效的提高了组播业务的稳定性，增加了环网的可靠性。

 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中环网冗余的组播业务注册的结构示意图；

图2为本发明提供一种基于环网的组播表项注册过程示意图；

图3为本发明提供的一种基于环网的组播表项删除过程示意图；

图4为发生链路切换时，本发明提供的一种基于环网的组播业务快速倒换结构示意图；

图5为本发明提供的一种基于环网的组播表项注册装置的结构示意图；

图6为本发明提供的一种基于环网的组播表项删除装置的结构示意图。

 

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例为了解决现有技术中当环网发生链路切换时，由于无法实现GMRP表项的快速切换，而导致终端无法正常进行数据传输的问题，提出了一种基于环网冗余的组播表项注册、删除方法及装置。

下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细说明。

图2为本发明提供一种基于环网的组播表项注册过程示意图，该注册过程包括以下几个步骤：

S201：交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文。

其中，所述网络侧设备包括但不仅限于终端或者交换机。

S202：根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中。

S203：当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

具体的，终端根据自身需求选择组播业务并向交换机发送join报文，当交换机的一个端口接收到该join报文后，根据接收到的该join报文，将自身的第一端口注册到GMRP表项中，并下发硬件完成第一端口的组播表项注册，所述第一端口判断自身是否为环端口，当自身为环端口时，将该交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

另外，在本发明中所述第一端口判断自身是否为环端口，可以在接收到网络侧设备发送的join报文时进行判断，或者在完成自身在GMRP表项中注册时进行判断，也可以在完成自身在组播表项中注册时进行判断。

图3为本发明提供的一种基于环网的组播表项删除过程示意图，该删除过程包括以下几个步骤：

S301：交换机的第一环端口确定进行组播表项删除。

具体的，交换机的任一端口接收到组播业务删除指令时，根据所述组播业务删除指令，将自身从GMRP表项中删除，并判断自身是否为环端口，当确定自身是环端口时，交换机的所述环端口进行后续步骤，否则，该端口直接下发硬件进行组播表项删除。

S302：交换机的第一环端口根据自身保存的GMRP表项中的注册信息，判断该交换机的第二环端口是否注册到该GMRP表项中；当判定结果为是时进行步骤S303，否则，进行步骤S304。

S303：当确定该交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变。

S304：将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

具体的，交换机的任一环端口进行组播业务删除时，根据接收到的组播业务删除指令，在自身保存的GMRP表项中将自身进行删除，并判断所述交换机的另一个环端口是否注册到该GMRP表项中，当确定所述交换机的另一个环端口注册到该GMRP表项中时，保持自身的组播表型不变，否则，在自身保存的组播表项中将所述交换的另一个环端口也删除。

另外，所述交换机的第一环端口确定进行组播表项删除的方法包括：所述交换机的第一环端口启动leave定时器，当确定在leave定时器定时时长范围内，未接收到网络侧设备发送的join报文时，确定进行组播表项的删除。其中，所述启动leave定时器的方法包括：所述交换机的第一环端口的leave-all定时器超时时启动，或者接收到网络侧设备发送的leave-all信息时启动，其中，所述leave-all定时器超时为leave-all定时器达到设定的定时阈值时主动超时，或者当环网发生链路切换时主动超时。

具体的，当交换机的第一环端口接收到终端或者其他交换机发送的leave-all信息时，启动自身的leave定时器，判断在自身的leave定时器在定时时长范围内，是否接收到终端或者其他交换机发送的join报文，当确定在自身的leave定时器在定时时长范围内，未接收到终端或者其他交换机发送的join报文时，确定进行组播表型的删除，否则不满足组播表项删除要求。

方法还包括：当交换机的第一环端口自身的leave-all定时器达到设定的定时阈值时，启动自身的leave定时器，判断在自身的leave定时器在定时时长范围内，是否接收到终端或者其他交换机发送的join报文，当确定在自身的leave定时器在定时时长范围内，未接收到终端或者其他交换机发送的join报文时，确定进行组播表型的删除，否则不满足组播表项删除要求。其中，leave-all定时器的在接收到网络侧设备发送的leave报文时启动，或者环网发生链路切换时启动。

图4为发生链路切换时，本发明提供的一种基于环网的组播业务快速倒换结构示意图，其中“×”代表环网冗余的逻辑断点，“○”标识终端，“→”表述数据传输的方向，“a”表示注册为组播成员，“A”表示发送了join报文的端口。

具体的，交换机的10的一个端口11接收到交换机20发送的join报文，根据接收到的该join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，由于端口11为环端口，将交换机的第二环端口12也注册到组播表项中；当环网链路1-1出发生故障断开时，环网冗余链路2-2导通，清除各端口的动态MAC地址表进行重新学习，并发送leave-all信息通知各端口完成GMRP表项的重新学习，交换机10的第二环端口12接收到leave-all信息启动自身的leave定时器，当该leave定时器超时时，将自身从GMRP表项中删除，并判断该交换机的第一环端口11是否注册到该GMRP表项中，由于第一环端口11注册到该GMRP表项中，因此第二环端口12保持自身的组播表项不变。

在本发明中由于交换机10将自身的两个环端口（11、12）共同注册到组播表项中，因此当链路发生切换时，底层的组播表项没有发生变化，从而使得数据保持正常传输。

图5为本发明提供的一种基于环网的组播表项注册装置的结构示意图，所述注册装置包括：

接收模块51，用于接收网络侧设备发送的join报文；

第一执行模块52，用于根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

所述装置还包括：

第一判断模块53，用于判断所述换机的第一端口是否为环端口。

图6为本发明提供的一种基于环网的组播表项删除装置的结构示意图，所述注册装置包括：

第二判断模块61，用于当交换机的第一环端口确定进行组播表项删除时，判断所述交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；

第二执行模块62，用于当确定所述交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变，否则，将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

所述装置还包括：

删除触发模块63，用于当确定在leave定时器定时时长范围内，未接收到网络侧设备发送的join报文时，确定进行组播表项的删除。

    所述删除触发模块63具体用于在leave-all定时器超时时启动，或者接收到网络侧设备发送的leave-all超时信息时启动，其中，所述leave-all定时器超时为leave-all定时器达到设定的定时阈值时主动超时，或者当环网发生链路切换时主动超时。

本发明提供了一种基于环网的组播表项注册、删除方法及装置，该方法中交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文，根据接收到的该join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，当确定自身为环端口时，将该交换机的第二环端口也注册到组播表项中；当交换机的第一环端口进行组播表项删除时，判断该交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中，当确定该交换机的第二环端口保存在GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变，否则，将自身及该交换机的第二环端口均从组播表项中删除。在本发明中交换机将自身的两个环端口共同注册到组播表项中，当环网冗余发生链路切换时，通过发送leave-all信息实现了新链路GMRP表项的快速注册，同时，由于底层的组播表项保持不变，因此保证了环网组播业务的正常传输，从而有效的提高了组播业务的稳定性，增加了环网的可靠性。

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 (10)

1.一种基于环网的组播表项注册方法，其特征在于，所述方法包括：

交换机的第一端口接收网络侧设备发送的join报文，根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中；

当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中，包括：

所述换机的第一端口判断自身是否为环端口；

当所述换机的第一端口确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

3.一种基于权利要求1或2的组播表项注册方法的环网组播表项删除方法，其特征在于，所述方法包括：

当交换机的第一环端口确定进行组播表项删除时，判断所述交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；

当确定所述交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变；

否则，将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交换机的第一环端口确定进行组播表项删除的方法包括：

所述交换机的第一环端口启动leave定时器，当确定在leave定时器定时时长范围内，未接收到网络侧设备发送的join报文时，确定进行组播表项的删除。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述启动leave定时器的方法包括：

所述交换机的第一环端口的leave-all定时器超时时启动，或者接收到网络侧设备发送的leave-all信息时启动，其中，所述leave-all定时器超时为leave-all定时器达到设定的定时阈值时主动超时，或者当环网发生链路切换时主动超时。

6.一种基于环网的组播表项注册装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收网络侧设备发送的join报文；

第一执行模块，用于根据接收到的所述join报文，将自身注册到GMRP表项及组播表项中，当确定自身为环端口时，将所述交换机的第二环端口也注册到组播表项中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一判断模块，用于判断所述换机的第一端口是否为环端口。

8.一种基于权利要求6或7的组播表项注册装置的环网组播表项删除装置，其特征在于，所述装置包括：

第二判断模块，用于当交换机的第一环端口确定进行组播表项删除时，判断所述交换机的第二环端口是否保存在GMRP表项中；

第二执行模块，用于当确定所述交换机的第二环端口保存在所述GMRP表项中时，保持自身的组播表项不变，否则，将自身从组播表项中删除，并将所述交换机的第二环端口也从组播表项中删除。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

删除触发模块，用于当确定在leave定时器定时时长范围内，未接收到网络侧设备发送的join报文时，确定进行组播表项的删除。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述删除触发模块具体用于在leave-all定时器超时时启动，或者接收到网络侧设备发送的leave-all超时信息时启动，其中，所述leave-all定时器超时为leave-all定时器达到设定的定时阈值时主动超时，或者当环网发生链路切换时主动超时。

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