CN103222246B - 互联网协议版本IPv6组播地址生成的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种IPv6组播地址生成的方法和装置，涉及组播技术领域，所述方法包括：接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，其中携带组播组的IPv4地址；向DHCP服务器请求获取第一IPv6单播前缀，接收其返回的第一IPv6单播前缀；根据第一IPv6单播前缀和组播组的IPv4地址生成组播组的IPv6地址；在IPv6网络内通过MR将携带组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求。所述装置包括接收模块、获取模块、生成模块和发送模块。本发明实现了使用嵌入单播地址的IPv6组播地址格式时的组播过渡。

Description

互联网协议版本IPv6组播地址生成的方法和装置

技术领域

本发明涉及组播技术领域，特别涉及一种IPv6组播地址生成的方法和装置。

背景技术

在通讯系统中，IPv4(InternetProtocolVersion4，互联网协议版本4)到IPv6(InternetProtocolVersion6，互联网协议版本6)的组播过渡场景越来越多。其中，在过渡场景下组播接收方如何获得组播地址，从而加入组播组是实现组播平滑过渡的关键技术之一。

组播过渡场景主要包括：隧道、翻译和双栈。在隧道或翻译的一些场景下(如IPv4->IPv6->IPv4场景)，IPv4组播接收方需要将IPv4的组播地址转换为IPv6的组播地址，才能实现IPv6网络的穿越，去访问IPv4的用户或因特网。

RFC3306(RequestForComments3306)定义了嵌入单播前缀(networkprefix)的IPv6组播地址格式，但是，并未定义如何获得单播前缀并根据单播前缀生成IPv6组播地址，因此，在使用上述嵌入单播地址的IPv6组播地址格式时，现有技术无法获取单播前缀，也不能获得转换后的IPv6组播地址，从而无法实现IPv6网络的穿越，导致组播过渡失败。

发明内容

为了解决现有技术中使用嵌入单播地址的IPv6组播地址格式时无法实现组播过渡的问题，本发明实施例提供了一种IPv6组播地址生成的方法和装置。

一方面，一种IPv6组播地址生成的方法，应用于组播过渡的场景，所述场景包括翻译方式或隧道方式，该方法包括：

接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，所述请求中携带所述组播组的IPv4地址；

在接收到所述加入组播组的请求后，向动态主机配置协议版本DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的响应消息，从所述响应消息中获取所述DHCPv6服务器分配的所述第一IPv6单播前缀；

根据所述第一IPv6单播前缀和所述组播组的IPv4地址，生成所述组播组的IPv6地址；

在IPv6网络内，通过组播路由器将携带所述组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至所述组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求。

另一方面，一种IPv6组播地址生成的装置，应用于组播过渡的场景，所述场景包括翻译方式或隧道方式，包括：

接收模块，用于接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，所述请求中携带所述组播组的IPv4地址；

获取模块，用于在所述接收模块收到所述加入组播组的请求后，向动态主机配置协议版本DHCPv6服务器请求获取第一IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的所述第一IPv6单播前缀；

生成模块，用于根据所述获取模块收到的所述第一IPv6单播前缀和所述接收模块收到的所述组播组的IPv4地址，生成所述组播组的IPv6地址；

发送模块，用于在IPv6网络内，通过组播路由器将携带所述组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至所述组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求；

其中，所述获取模块包括：

请求单元，用于在所述接收模块收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀；

获取单元，用于接收所述DHCPv6服务器返回的响应消息，从所述响应消息中获取所述DHCPv6服务器分配的所述第一IPv6单播前缀。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：当IPv4组播接收设备需要穿越IPv6网络请求加入IPv4组播组时，通过向DHCP服务器请求并获取IPv6单播前缀，根据该单播前缀来生成组播组的IPv6地址，并在IPv6网络内通过组播路由器转发至组播树的终结点，完成组播过渡场景下的组播加入请求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的组播过渡的场景示意图；

图2是本发明实施例提供的IPv6组播地址生成的方法一种流程图；

图3是本发明实施例提供的IPv6组播地址生成的方法另一种流程图；

图4是本发明实施例提供的新增单播前缀字段的示意图；

图5是本发明实施例提供的嵌入单播前缀的组播地址格式示意图；

图6是本发明实施例提供的加入组播组请求的转换流程示意图；

图7是本发明实施例提供的IPv6组播地址生成的装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例涉及组播技术，尤其是涉及组播过渡的场景，该组播过渡的场景包括翻译方式或隧道方式。具体地，在本发明实施例中，组播过渡是指具有IPv4地址的组播接收设备穿越IPv6网络请求加入IPv4的组播组，从而完成组播加入请求。

参见图1，为本发明实施例提供的组播过渡的场景示意图。其中，组播接收设备为STB(SetTopBox，机顶盒)，该STB和组播源均具有IPv4的地址，STB欲访问该组播源的组播内容，所以请求加入该组播源对应的IPv4组播组。与STB直接相连接的是CPE(CustomerPremiseEquipment，用户侧设备)，STB通过该CPE接入一个IPv6网络，该IPv6网络内包括至少一个MR(MulticastRouter，组播路由器)，还包括边界网关(BorderGateway)。组播源通过该边界网关接入到该IPv6网络。当IPv4STB穿越IPv6网络请求加入IPv4组播组时，通过IPv6网络将请求转发至组播树的终结点(如边界网关)，从而完成组播加入请求，实现组播过渡，下面具体说明。

参见图2，本实施例提供了一种IPv6组播地址生成的方法，包括：

201：接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，该请求中携带组播组的IPv4地址；

202：在接收到所述加入组播组的请求后，向DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议)v6服务器请求获取第一IPv6单播前缀，接收DHCPv6服务器返回的第一IPv6单播前缀；

203：根据接收到的第一IPv6单播前缀和该请求中的组播组的IPv4地址，生成组播组的IPv6地址；

204：在IPv6网络内，通过组播路由器将携带组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至该组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求。

步骤203中生成的组播组的IPv6地址是指按照RFC3306规定的嵌入单播前缀的组播地址格式生成的。

其中，步骤202可以具体包括：在接收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀；接收DHCPv6服务器返回的响应消息，从该响应消息中获取DHCPv6服务器分配的第一IPv6单播前缀。优选地，所述第一IPv6单播前缀携带在该响应消息中的单播前缀字段中。

本实施例提供的上述方法，通过从DHCPv6服务器获取第一IPv6单播前缀，并生成组播组的IPv6地址通过IPv6网络转发，使得IPv4组播接收设备加入IPv4组播组的请求能够穿越IPv6网络传输给组播组所属的组播树的终结点，完成了组播加入请求，实现了组播过渡，且保证了组播的平滑过渡。

参见图3，本实施例在上述实施例的基础上，还提供了一种IPv6组播地址生成的方法，具体包括：

301：具有IPv4地址的STB发送加入IPv4组播组的请求给CPE，该请求中携带组播组的IPv4地址。

其中，该CPE位于一个IPv6的网络中，既支持IPv4地址，可以与IPv4的STB通信，又支持IPv6地址，可以与IPv6的MR通信。STB发送给CPE的请求为IGMP(InternetGroupManagementProtocol，因特网组管理协议)请求。

302：CPE接收STB发来的加入组播组的请求，向DHCPv6服务器发送Information-request信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀。

303：DHCPv6服务器接收到CPE发来的信息请求消息后，为CPE生成一个第一IPv6单播前缀，并返回Reply响应消息给CPE，该响应消息中携带生成的第一IPv6单播前缀。

具体地，所述第一IPv6单播前缀可以是组播汇聚点的地址等，本发明对此不限定。

304：CPE接收DHCPv6服务器返回的响应消息，从该响应消息中提取出第一IPv6单播前缀。

其中，第一IPv6单播前缀可以携带在响应消息中的单播前缀字段中。该单播前缀字段为在信息请求消息和响应消息中新增的字段，用于传输第一IPv6单播前缀。

具体地，参见图4，在信息请求消息和响应消息中新增的字段可以具体包括：

1、Option_Unicast_Prefix字段：单播前缀类型字段；

2、option-len字段：Option_Unicast_Prefix字段的长度；

3、Unicast-Prefix字段：用于嵌入组播地址中的单播前缀；

4、Prefix-Length字段：Unicast-Prefix字段的长度。

其中，Option_Unicast_Prefix字段用于表明当前字段的类型为单播前缀，具体地，可以设置为指定的值或字符来代表单播前缀类型。Unicast-Prefix字段的内容就是用于嵌入组播地址中的第一IPv6单播前缀，将第一IPv6单播前缀携带在该字段中进行传输。

当然，本发明还可以采用其它格式来传输单播前缀，在此不做限定。

305：CPE根据得到的第一IPv6单播前缀和上述请求中的组播组的IPv4地址，生成该组播组的IPv6地址。

具体地，CPE可以按照RFC3306规定的嵌入单播前缀的组播地址格式来生成。参见图5，为RFC3306规定的嵌入单播前缀的组播地址格式。该组播地址格式包括以下字段：

1、11111111：表示这个地址是组播地址；

2、Flags：由如下四位组成：|0|R|P|T|，是组播标记，由于本字段占用4个比特位，因此在图5中简写为flgs；

3、Scop：4个比特位的组播范围值，用来限制组播组的范围；

4、Reserved：预留位；

5、Plen：networkprefix单播前缀的真正比特数，在Plen＝1时标识子网；

6、networkprefix：单播前缀，指示属于组播地址的单播子网的网络前缀；

7、groupID：组播源的IPv4地址。

CPE可以将得到的第一IPv6单播前缀放入第6个字段中，按照上述格式生成组播组的IPv6地址。

306：CPE在所在的IPv6网络内，将上述已收到的IGMP的加入组播组请求转换为MLD(MulticastListenerDiscovery，组播成员发现协议)的加入组播组请求，然后将该MLD的加入组播组请求转发给IPv6网络内的MR，其中，该MLD的加入组播组请求中携带上述生成的组播组的IPv6地址。

307：IPv6网络内的MR收到该MLD的加入组播组请求后，组播路由器将其转换为PIM(ProtocolIndependentMulticast，独立组播协议)v6的加入组播组请求，生成该组播组所属的组播树，并根据组播路由表将PIMv6的加入组播组请求转发到下一跳MR，直到该PIMv6的加入组播组请求转发至该组播树的终结点，完成组播加入请求。

其中，IPv6网络中生成的组播树可以包括多个MR，至少包括一个MR，并且可以在IPv6网络的边界网关终结，即终结点为边界网关，或者在边界网关之前的一跳MR终结，即终结点为边界网关之前的一跳MR。

进一步地，上述方法还可以包括：

308：IPv4组播源下发组播内容通过IPv6网络传输给CPE，CPE将该组播内容转发给IPv4STB。

另外，在上述方法中，STB发送的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址，该组播源的IPv4地址与组播组的IPv4地址可以用<S,G>来表示，则相应地，上述方法还包括：

CPE根据获得的第一IPv6单播前缀和组播源的IPv4地址S，生成组播源的IPv6地址S’；将组播源的IPv6地址S’随组播组的IPv6地址G’一起转发至组播树的终结点，完成组播加入请求；

或者，

CPE向DHCPv6服务器请求获取第二IPv6单播前缀，接收DHCPv6服务器返回的第二IPv6单播前缀；根据获得的第二IPv6单播前缀和组播源的IPv4地址S，生成组播源的IPv6地址S’；将组播源的IPv6地址S’随组播组的IPv6地址G’一起转发至组播树的终结点，完成组播加入请求。

参见图6，为上述携带组播源的IPv4地址与组播组的IPv4地址<S,G>的加入组播组请求的转换过程示意图。具体转换如下：IPv4STB将携带<S,G>的IGMP请求发送给CPE，CPE转换为携带<S’,G’>的MLD请求发送给MR，MR转换为携带<S’,G’>的PIMv6请求发送给组播树的终结点边界网关，完成组播加入过程。

本实施例中，可以采用嵌入单播前缀的组播地址格式来得到组播源的IPv6地址，当然，也可以采用其它形式的组播地址格式，本发明对此不做限定。

本实施例提供的上述方法，当IPv4STB需要穿越IPv6网络请求加入IPv4组播组时，通过CPE向DHCPv6服务器请求并获取单播前缀，根据该单播前缀来生成组播组的IPv6地址并在IPv6网络内通过组播路由器转发至组播树的终结点，完成了组播加入过程，且保证了组播的平滑过渡。

参见图7，本实施例提供了一种IPv6组播地址生成的装置，包括：

接收模块701，用于接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，该请求中携带组播组的IPv4地址；

获取模块702，用于在接收模块701收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器请求获取第一IPv6单播前缀，接收DHCPv6服务器返回的第一IPv6单播前缀；

生成模块703，用于根据获取模块702收到的所述第一IPv6单播前缀和接收模块701收到的所述组播组的IPv4地址，生成组播组的IPv6地址；

发送模块704，用于在IPv6网络内，通过组播路由器将携带组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至该组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求。

本实施例中，获取模块702可以包括：

请求单元，用于在接收模块701收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀；

获取单元，用于接收DHCPv6服务器返回的响应消息，从响应消息中获取DHCPv6服务器分配的第一IPv6单播前缀。

进一步地，上述获取单元可以具体用于：接收DHCPv6服务器返回的响应消息，从响应消息中的单播前缀字段中获取第一IPv6单播前缀。

本实施例中，接收模块701收到的组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址；相应地，生成模块703还用于：根据获取模块702收到的所述的第一IPv6单播前缀和接收模块701收到的所述组播源的IPv4地址，生成组播源的IPv6地址；发送模块704还用于：将生成模块703得到的组播源的IPv6地址随组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

或者，当接收模块701收到的组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址时，获取模块702还用于：在接收模块701收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器请求获取第二IPv6单播前缀，接收DHCPv6服务器返回的第二IPv6单播前缀；相应地，生成模块703还用于：根据获取模块702收到的该第二IPv6单播前缀和接收模块701收到的组播源的IPv4地址，生成组播源的IPv6地址；发送模块704还用于：将生成模块703得到的组播源的IPv6地址随组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

本实施例中，接收模块701还可以用于：通过IPv6网络接收组播源发送的组播内容；相应地，发送模块704还可以用于：将接收模块701收到的组播内容转发给组播接收设备。

本实施例提供的上述装置可以执行上述方法实施例中的任一方法，方法流程详见方法实施例，此处不赘述。

本实施例提供的上述装置具体可以位于CPE中。

本实施例提供的上述装置，当IPv4组播接收设备需要穿越IPv6网络请求加入IPv4组播组时，通过向DHCPv6服务器请求并获取单播前缀，根据该单播前缀来生成组播组的IPv6地址并在IPv6网络内通过组播路由器转发至组播树的终结点，完成了组播加入过程，实现了组播过渡，且保证了组播的平滑过渡。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种互联网协议版本IPv6组播地址生成的方法，其特征在于，应用于组播过渡的场景，所述场景包括翻译方式或隧道方式，所述方法包括：

接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，所述请求中携带所述组播组的IPv4地址；

在接收到所述加入组播组的请求后，向动态主机配置协议版本DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的响应消息，从所述响应消息中获取所述DHCPv6服务器分配的所述第一IPv6单播前缀；

根据所述第一IPv6单播前缀和所述组播组的IPv4地址，生成所述组播组的IPv6地址；

在IPv6网络内，通过组播路由器将携带所述组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至所述组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一IPv6单播前缀携带在所述响应消息中的单播前缀字段中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址，所述方法还包括：

根据所述第一IPv6单播前缀和所述组播源的IPv4地址，生成所述组播源的IPv6地址；

将所述组播源的IPv6地址随所述组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址，所述方法还包括：

在接收到所述加入组播组的请求后，向所述DHCPv6服务器请求获取第二IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的所述第二IPv6单播前缀；

根据所述第二IPv6单播前缀和所述组播源的IPv4地址，生成所述组播源的IPv6地址；

将所述组播源的IPv6地址随所述组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述IPv6网络接收所述组播源发送的组播内容，并转发给所述组播接收设备。

6.一种互联网协议版本IPv6组播地址生成的装置，其特征在于，应用于组播过渡的场景，所述场景包括翻译方式或隧道方式，所述装置包括：

接收模块，用于接收具有IPv4地址的组播接收设备发来的加入组播组的请求，所述请求中携带所述组播组的IPv4地址；

获取模块，用于在所述接收模块收到所述加入组播组的请求后，向动态主机配置协议版本DHCPv6服务器请求获取第一IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的所述第一IPv6单播前缀；

生成模块，用于根据所述获取模块收到的所述第一IPv6单播前缀和所述接收模块收到的所述组播组的IPv4地址，生成所述组播组的IPv6地址；

发送模块，用于在IPv6网络内，通过组播路由器将携带所述组播组的IPv6地址的加入组播组的请求转发至所述组播组所属的组播树的终结点，完成组播加入请求；

其中，所述获取模块包括：

请求单元，用于在所述接收模块收到所述加入组播组的请求后，向DHCPv6服务器发送信息请求消息，请求获取第一IPv6单播前缀；

获取单元，用于接收所述DHCPv6服务器返回的响应消息，从所述响应消息中获取所述DHCPv6服务器分配的所述第一IPv6单播前缀。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：接收所述DHCPv6服务器返回的响应消息，从所述响应消息中的单播前缀字段中获取所述第一IPv6单播前缀。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块收到的所述组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址；

所述生成模块还用于：根据所述获取模块收到的所述第一IPv6单播前缀和所述接收模块收到的所述组播源的IPv4地址，生成所述组播源的IPv6地址；

所述发送模块还用于：将所述生成模块得到的所述组播源的IPv6地址随所述组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块收到的所述组播接收设备发来的加入组播组的请求中还包括组播源的IPv4地址；

所述获取模块还用于：在所述接收模块收到所述加入组播组的请求后，向所述DHCPv6服务器请求获取第二IPv6单播前缀，接收所述DHCPv6服务器返回的所述第二IPv6单播前缀；

所述生成模块还用于：根据所述获取模块收到的所述第二IPv6单播前缀和所述接收模块收到的所述组播源的IPv4地址，生成所述组播源的IPv6地址；

所述发送模块还用于：将所述生成模块得到的所述组播源的IPv6地址随所述组播组的IPv6地址一起转发至所述终结点，完成组播加入请求。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收模块还用于：通过所述IPv6网络接收所述组播源发送的组播内容；

所述发送模块还用于：将所述接收模块收到的所述组播内容转发给所述组播接收设备。

11.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置位于用户侧设备CPE中。