CN103354502A - 一种epon家庭网关跨vlan组播实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种EPON家庭网关跨vlan组播的实现方法，在EPON家庭网关启动时先初始化驱动层中保存跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id的数据结构；在应用层起来后，将跨vlan组播的vlan id和wan连接的vlan id传入驱动层，并保存在驱动层已初始化的数据结构中，带跨vlan组播vlan id的组播数据报文到达EPON家庭网关的wan侧后，在驱动层将组播数据报文的跨vlan组播vlan id替换为wan连接的vlan id进行处理后到达EPON家庭网关的lan侧的终端设备，完成组播节目的播放，能有效解决为wan连接vlan id和跨vlan组播vlan id分别创建虚拟设备添加到桥设备中出现的环路问题。本发明的有益效果是整个过程实现起来简单，容易实施，对EPON家庭网关的其它业务没有影响，对EPON家庭网关性能的稳定性有保证。
Description
技术领域
本发明涉及EPON家庭网关数据通信的组播控制技术，具体涉及一种EPON家庭网关跨vlan组播的实现方法。
背景技术
在通信技术领域，随着国家三网融合的大力推动，组播IPTV业务已成为EPON家庭网关一种非常重要的基本业务（通常包括：语音、宽带、组播、TR069四种业务）。基于IGMP Snooping（是Internet Group Management Protocol Snooping（互联网组管理协议窥探）的简称，它是运行在二层设备上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。）和IGMP Proxy（IGMP Proxy是靠拦截用户和路由器之间的IGMP报文建立组播表，Proxy设备的上联端口执行主机的角色，下联端口执行路由器的角色）功能有效解决组播报文二层泛滥的问题，标准的IGMP Snooping功能只能提供同一vlan（虚拟局域网）内的组播功能，目前大多数运营商采用端口划分802.1qvlan（802.1q vlan协议：即Virtual Bridged Local Area Networks协议，主要规定了VLAN的实现）的方式进行用户的隔离与定位，因此在实施组播业务时，用户通常处于不同的vlan内，如果采用标准的IGMP Snooping会导致每个vlan内部都要建立一条组播流，最终无法达到节省网络带宽的效果。采用跨vlan组播技术通过在用户侧配置跨vlan组播vlan id可以实现处于不同vlan内的用户观看相同的组播节目。在EPON家庭网关实现中，跨vlan组播业务实现方法通常是根据跨vlan组播vlan id创建一个虚拟设备、开辟一个独立的通道给跨vlan组播业务，wan连接vlan id创建的虚拟设备只处理组播协议报文，如：lan侧终端设备发出的组播请求报文到达wan侧后的vlan id为wan连接的vlan id，组播数据报文到达EPON家庭网关的wan侧所带的vlan为跨vlan组播的vlan id，跨vlan组播数据报文通过跨vlan组播vlan id创建的虚拟设备转发到lan侧终端设备完成组播节目的播放。这种实现方式中，跨vlan组播vlan id创建的虚拟设备和跨vlan组播业务所绑定的wan连接vlan id创建的虚拟设备添加进一个网桥设备中，若对该桥设备中的数据不加以限制必然产生环路，导致故障的产生，而通过ebtables（Ebtables即是以太网桥防火墙,以太网桥工作在数据链路层）添加规则对数据转发加以限制则必然影响数据转发的效率。
本发明介绍一种EPON家庭网关跨vlan组播实现方法，通过将跨vlan组播数据报文的vlan id替换为wan连接的vlan id，组播数据报文通过wan连接vlan id创建的虚拟设备进行转发，因此不用对跨vlan组播的vlan id单独创建数据转发的虚拟设备，在桥设备中也就无所谓的环路的产生。
发明内容
本发明针对目前跨vlan组播的实现方式容易产生环路的特点，设计一种通过在驱动层将跨vlan组播数据报文的vlan id替换为wan连接vlan id进行数据转发的跨vlan组播技术。
本发明为了完成其技术目的所采用的技术方案是：一种EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，包括以下步骤：
A. 系统启动时在驱动层初始化保存包括有跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id两种vlan id的数据结构；创建wan连接vlan id的虚拟设备并完成设备注册供收发数据；
B. 应用层程序启动时将跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id配置到驱动层对应的所述数据结构；
C. lan侧终端设备发出的组播请求报文，通过wan连接vlan id创建的虚拟设备转发，带wan连接vlan id到达组播服务器；
D. 服务器将组播数据报文下发到网关，此时组播数据报文的vlan id为跨vlan组播的vlan id；
E. 网关收到带跨vlan组播vlan id的数据报文后，根据驱动层保存的数据结构将跨vlan组播的vlan id转换成wan连接的vlan id进入协议栈进行转发；
F. lan侧的终端设备接收到数据流后完成组播节目的播放。
进一步的，上述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法中：网关通过wan连接的vlan id创建一个虚拟设备，组播的协议报文和数据报文在家庭网关中通过同一个虚拟设备进行转发。
进一步的，上述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法中：所述的步骤A和B中，在驱动层收包处对配置的跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id进行保存，跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id是绑定在一起的，因此找到跨vlan组播vlan id就可以找到wan连接vlan id。
进一步的，上述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法中：在步骤C中，lan侧终端设备发出的组播请求报文经过wan连接vlan id创建的虚拟设备打上wan连接vlan id到达服务器侧。
进一步的，上述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法中：在步骤E中，带跨vlan组播vlan id的数据报文到达网关后，在驱动层根据跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id保存的数据结构将跨vlan组播vlan id转换成wan连接vlan id进入协议栈进行处理，在协议栈中通过wan连接的vlan id找到wan连接vlan id创建的虚拟设备对组播数据报文进行转发，这样就使得数据报文和协议报文在走同一个虚拟设备到达lan侧的终端设备，完成组播节目播放。
本发明的有益效果是整个过程实现起来简单，容易实施，通过对跨vlan组播vlan id进行替换实现，对EPON家庭网关的其他业务不会产生影响，有益于EPON家庭网关各功能业务的稳定性。
EPON家庭网关在跨vlan组播的实现中，跨vlan组播业务实现方法通常是根据跨vlan组播的vlan id创建一个虚拟设备、开辟一个独立的通道给跨vlan组播业务，wan连接vlan id创建的虚拟设备只处理组播协议报文，这种实现方式跨vlan组播vlan id创建的虚拟设备和跨vlan组播所绑定的wan连接vlan id创建的虚拟设备添加进一个桥设备中，若对该桥设备中的数据不加以限制必然产生环路，导致故障的产生，通过ebtables添加规则对数据转发加以限制则必然影响数据转发的效率。由于只有wan连接vlan id创建的虚拟设备，没有跨vlan组播vlan id创建的虚拟设备，因此，不会产生环路。
下面通过结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的说明。
附图说明
附图1是本发明实施例流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施专利是一种通过在EPON家庭网关驱动层将跨vlan组播数据报文的vlan id替换为wan连接vlan id实现的跨vlan组播技术，具体包括启动EPON家庭网关、在驱动层初始化保存跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id的数据结构、启动应用程序将跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id保存到驱动层对应数据结构中、跨vlan组播数据报文的vlan id替换为跨vlan组播业务绑定wan连接的vlan id、EPON家庭网关完成数据转发、lan侧终端设备完成组播节目播放。本方法的步骤包括：
A. 系统启动时在驱动层初始化保存有跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id的数据结构；创建wan连接vlan id的虚拟设备并完成设备注册供转发数据。这里，由于只有wan连接vlan id创建的虚拟设备，没有跨vlan组播vlan id创建的虚拟设备，因此，不会产生环路。
B. 应用层程序启动时将跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id配置到驱动层对应的数据结构。
C. lan侧终端设备发出的组播请求报文，通过wan连接vlan id创建的虚拟设备转发，带wan连接的vlan id到达组播服务器。
D. 服务器将组播数据报文下发到家庭网关，此时组播数据报文的vlan id为跨vlan组播的vlan id。
E. 家庭网关收到带跨vlan组播vlan id的数据报文后，根据步骤A中驱动层保存的数据结构将跨vlan组播的vlan id转换成wan连接的vlan id进入协议栈进行转发。
F. lan侧终端设备接收到数据流后完成组播节目的播放。
本实施例在保存跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id前，先要初始化存储vlan id的数据结构，在步骤A中，初始化保存vlan id的数据结构是系统启动时在驱动层初始化的。
在步骤B中，应用层启动时将跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id传入驱动层，然后在步骤A初始化的数据结构中进行保存
在步骤C中，lan侧终端设备发出的组播请求报文经过wan连接vlan id创建的虚拟设备打上wan连接的vlan id转发到服务器侧
在步骤E中，带跨vlan组播vlan id的数据报文到达网关后，在驱动层根据跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id保存的数据结构将跨vlan组播vlan id转换成wan连接vlan id进入协议栈进行处理，在协议栈中通过wan连接的vlan id找到wan连接vlan id创建的虚拟设备对组播数据报文进行转发，这样就使得组播数据报文和协议报文在走同一个虚拟设备到达lan侧终端设备，完成组播节目播放。
在整个跨vlan组播的实现过程中，只有wan连接的vlan id会创建对应的虚拟设备并添加到桥设备中，lan侧终端设备发出的组播请求报文通过wan连接vlan id创建的虚拟设备带wan连接的vlan id到达服务器侧；组播服务器发出的数据报文带跨vlan组播的vlan id到达EPON家庭网关的wan侧，在驱动层查找保存跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id的数据结构，将组播数据报文的跨vlan组播vlan id转换成wan连接的vlan id，进行处理后到达EPON家庭网关lan侧的终端设备完成组播节目的播放。
VLAN ID 用来区分不同的业务数据流（业务如：上网、语音、IPTV业务等），值在1到4096之间。
Claims (5)
1.一种EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
A. 系统启动时在驱动层初始化保存包括有跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id两种vlan id的数据结构；创建wan连接vlan id的虚拟设备并完成设备注册供收发数据；
B. 应用层程序启动时将跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id配置到驱动层对应的所述数据结构；
C. lan侧终端设备发出的组播请求报文，通过wan连接vlan id创建的虚拟设备转发，带wan连接vlan id到达组播服务器；
D. 服务器将组播数据报文下发到网关，此时组播数据报文的vlan id为跨vlan组播的vlan id；
E. 网关收到带跨vlan组播vlan id的数据报文后，根据驱动层保存的数据结构将跨vlan组播的vlan id转换成wan连接的vlan id进入协议栈进行转发；
F. lan侧终端设备接收到数据流后完成组播节目的播放。
2.根据权利要求1所述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，其特征在于：网关通过wan连接的vlan id创建一个虚拟设备，组播的协议报文和数据报文在家庭网关中通过同一个虚拟设备进行转发。
3.根据权利要求1所述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，其特征在于：所述的步骤A和B中，在驱动层收包处对配置的跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id进行保存，跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id是绑定在一起的，因此找到跨vlan组播vlan id就可以找到wan连接vlan id。
4.根据权利要求1所述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，其特征在于：在步骤C中，lan侧终端设备发出的组播请求报文通过wan连接vlan id创建的虚拟设备打上wan连接vlan id到达服务器侧。
5.根据权利要求1所述的EPON家庭网关跨VLAN组播实现方法，其特征在于：在步骤E中，带跨vlan组播vlan id的数据报文到达网关后，在驱动层根据跨vlan组播vlan id和wan连接vlan id保存的数据结构将跨vlan组播vlan id转换成wan连接vlan id进入协议栈进行处理，在协议栈中通过wan连接的vlan id找到wan连接vlan id创建的虚拟设备对组播数据报文进行转发，这样就使得数据报文和协议报文在走同一个虚拟设备到达lan侧终端设备，完成组播节目播放。
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