CN103701622A

CN103701622A - 基于irf系统的组播处理方法及装置

Info

Publication number: CN103701622A
Application number: CN201310677106.0A
Authority: CN
Inventors: 游君平
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: CN103701622B

Abstract

本申请公开了一种基于IRF系统的组播处理方法及装置，其中，该方法包括：建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备；其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的上一跳的外部设备。

Description

基于IRF系统的组播处理方法及装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种基于IRF系统的组播处理方法及装置。

背景技术

IRF（Intelligent Resilient Framework，智能弹性架构）是一种软件虚拟化技术，它的核心思想是将多台设备通过IRF物理端口连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台“分布式设备”。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护。

通常，将多台设备通过IRF技术组成的“分布式设备”称为IRF系统，将IRF系统中的每一台设备称为成员设备，成员设备之间的链路称为堆叠链路，堆叠链路两端的端口称为堆叠端口（IrfPort）。如图1所示，在一个典型的IRF组网中，包括两类设备：IRF成员设备和独立运行设备。其中，独立运行设备只能单机运行，不能与其他设备形成IRF系统，如图1中的设备（Device）；成员设备可以与其他设备互连形成IRF系统，如图1中的主（Master）成员设备和备（Slave）成员设备，各IRF成员设备可以统一进行管理。

IRF技术主要具有以下优点：

1、简化管理：IRF系统形成之后，用户通过任意成员设备的任意端口都可以登录IRF系统，对IRF系统内的所有成员设备进行统一管理。

2、高可靠性：IRF系统的高可靠性体现在多个方面，例如：IRF系统由多台成员设备组成，Master成员设备负责IRF系统的运行、管理和维护，Slave成员设备在作为备份的同时也可以处理业务。一旦Master成员设备故障，系统会迅速自动选举新的Master成员设备，以保证业务不中断，从而实现了设备的1:N备份；此外，成员设备之间的堆叠链路支持聚合功能，IRF系统和上、下层设备之间的物理链路也支持聚合功能，多条链路之间可以互为备份也可以进行负载分担，从而进一步提高了IRF系统的可靠性。

3、强大的网络扩展能力：通过增加成员设备，可以轻松自如的扩展IRF系统的端口数、带宽。因为各成员设备都有CPU（中央处理器），能够独立处理协议报文，进行报文转发，所以IRF系统还能够轻松自如的扩展处理能力。

在IRF组网中，组播数据报文的转发的一种较为优化的实现方法是：每一个成员设备上均维护了各个组播路由表项对应的出接口分布情况（或出接口分布信息），即，以(S,G)（S表示组播源，G表示组播组G）表示的组播数据流在IRF系统中的出接口位于哪些成员设备上；在某一成员设备接收到组播数据流(S,G)后，若该组播数据流在本成员设备以及下游的成员设备上均没有出接口，则，本成员设备不再将该组播数据流转发给下游的成员设备。例如，如图2所示的IRF网络中，S1～S4这4个成员设备组成一个链形的IRF系统；路由设备R1通过聚合技术连接该IRF系统，即，路由设备R1上连接S1～S4的端口加入到一个聚合组中；路由设备R2通过聚合技术连接S1和S2。假设，组播数据流(S,G)从路由设备R1进入IRF系统，并最终转发给终端设备Client1和路由设备R2，则，路由设备R1接收到组播数据流(S,G)之后，在本地组播转发表中查找到对应的出接口，发现该出接口是聚合组，则，从该聚合组中选择一个端口转发该组播数据流(S,G)，假设，转发给了成员设备S2；成员设备S2发现对应的组播路由表项对应的出接口仅分布在成员设备S1和S2上，则S2只将该组播数据流(S,G)转发给S1，而不会转发给S3，并按照就近框优先转发原则将该组播数据流(S,G)转发给R2，即，转发路径是S2→R2；S1接收到该组播数据流(S,G)之后，转发给Client1，即，转发路径是S2→S1→Client1。从而，组播数据流(S,G)在IRF系统中经过的堆叠链路的跳数为0+1=1跳。

使用上述方法，在一定程度上减少了堆叠链路上的组播数据流的非必要洪泛，实现了组播数据流的优化转发，然而，这种方法在某些情况下也存在比较明显的缺陷。

例如，如图3所示，该IRF网络与如图2所示的IRF网络相同，假设，路由设备R1接收到组播数据流(S,G)之后，转发给了成员设备S4；由于对应的出接口在S1和S2上，因此，S4需要将该组播数据流(S,G)通过S3转发给S2；S2将该组播数据流(S,G)转发给路由设备R2，并将该组播数据流(S,G)转发给S1，由S1转发给Client1，这样，路由设备R2接收到的组播数据流(S,G)的转发路径是S4→S3→S2→R2，而终端设备Client1接收到的组播数据流(S,G)的转发路径是S4→S3→S2→S1→Client1。从而，组播数据流(S,G)在IRF系统中经过的堆叠链路的跳数为2+1=3跳，这样并没有实现组播数据流的优化转发，增加了堆叠链路的流量。

或者，如图4所示，S1～S4这4个成员设备组成一个链形的IRF系统；路由设备R1通过聚合技术连接该IRF系统，路由设备R2通过聚合技术连接该IRF系统。假设，路由设备R1接收到组播数据流(S,G)之后，转发给了成员设备S4；S4按照就近框优先转发原则将该组播数据流转发给路由设备R2，并且，由于还有一个出接口在S1上，因此，S4需要将该组播数据流(S,G)通过S3、S2转发给S1，由S1转发给Client1，这样，路由设备R2接收到的组播数据流(S,G)的转发路径是S4→R2，而终端设备Client1接收到的组播数据流(S,G)的转发路径是S4→S3→S2→S1→Client1。从而，组播数据流(S,G)在IRF系统中经过的堆叠链路的跳数为0+3=3跳，这样也没有实现组播数据流的优化转发，增加了堆叠链路的流量。

由上可见，在某些情况下，IRF网络中现有的组播数据流转发方法并不能实现组播数据流的优化转发。

发明内容

本申请提供了一种基于IRF系统的组播处理方法及装置，以解决在某些情况下IRF网络中现有的组播数据流转发方法并不能实现组播数据流的优化转发的问题。

本申请的以下方案如下：

一方面，提供了一种基于IRF系统的组播处理方法，IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，该方法应用于成员设备，该方法包括：

建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备；

其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的上一跳的外部设备。

另一方面，还提供了一种基于IRF系统的组播处理方法，IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，该方法应用于与IRF系统直连的外部设备，该方法包括：

接收到IRF系统发来的选择集合列表，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；

若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口，将确定出的端口进行聚合，并将对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

又一方面，还提供了一种基于IRF系统的组播处理装置，IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，该装置应用于成员设备，该装置包括：

建立模块，用于建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

计算模块，用于针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表；其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

发送模块，用于将计算模块得到的发送给与IRF系统直连的对应上游设备；其中，对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的上一跳的外部设备。

又一方面，还提供了一种基于IRF系统的组播处理装置，IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，该装置应用于与IRF系统直连的外部设备，该装置包括：

接收模块，用于接收IRF系统发来的选择集合列表，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

匹配模块，用于在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将接收模块接收到的选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口；

修改模块，用于将匹配模块确定出的端口进行聚合，并将对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

通过本申请的以下技术方案，IRF系统在建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息之后，针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，即，将对应上游设备从哪个出接口将组播数据流发送给IRF系统，能够使得该组播数据流在IRF系统中的转发路径最优，从哪个出接口发送最劣，通知给了该对应上游设备，从而，上游设备在获知这些信息后，可以结合自身与IRF系统的连接情况，选择具有较优效果的出接口转发组播数据流给IRF系统，从而实现了基于IRF系统的组播数据流的优化转发。

附图说明

图1是一种典型的IRF组网的示意图；

图2是一种实际的IRF网络中组播数据流的一种转发路径示意图；

图3是图2的IRF网络中组播数据流的另一种转发路径示意图；

图4是另一种实际的IRF网络中组播数据流的一种转发路径示意图；

图5是本申请实施例一的基于IRF系统的组播处理方法的流程图；

图6是本申请实施例二的基于IRF系统的一种组播处理装置的结构示意图；

图7是本申请实施例二的基于IRF系统的另一种组播处理装置的结构示意图；

图8是本申请实施例三的一种实际IRF网络的架构示意图。

具体实施方式

为了解决在某些情况下，IRF网络中现有的组播数据流转发方法并不能实现组播数据流的优化转发的问题，本申请以下实施例中提供了一种基于IRF系统的组播处理方法及装置。

本申请的以下实施例中，IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接。

实施例一

如图5所示，本申请实施例的基于IRF系统的组播处理方法包括以下步骤：

步骤S102，IRF系统中的成员设备通过除堆叠端口以外的其他端口，发送拓扑通告报文给与IRF系统直连的外部设备，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID；

在实际实施过程中，拓扑通告报文可以是UDP（用户数据报协议）报文，成员设备的设备ID例如可以是成员设备所在机框的框号。

另外，拓扑通告报文中还可以携带该报文的出端口和发送该报文的成员设备是否是IRF形态等信息。其中，是否是IRF形态是指是否是IRF系统中的成员设备。

步骤S104，外部设备在接收到拓扑通告报文之后，将接收到该拓扑通告报文的端口的端口ID与该拓扑通告报文中携带的设备ID之间的对应关系保存到本地的IRF系统映射表中；具体的，IRF系统映射表的格式可以参见表1或表2：

表1

本外部设备上的端口的端口ID

IRF系统中成员设备的设备ID

备注

表2

步骤S106，IRF系统中的成员设备建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

IRF系统建立了组播路由表项后，按现有组播路由协议运行过程增删出接口，同时维护出接口分布信息。

步骤S108，IRF系统中的成员设备针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备；其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的上一跳的外部设备；

在实际实施过程中，待出接口分布信息稳定后，即，在预定时间后，出接口分布信息不再发生变化，执行步骤S108。后续，如果出接口分布信息发生了变化，则待变化后的出接口分布信息稳定后，再次执行步骤S108，以便对应上游设备对本地保存的选择集合列表进行更新。这里，之所以要等到出接口分布信息稳定后再执行步骤S108，是为了避免出接口分布信息反复变化导致的选择集合列表频繁计算和发送，以及对应上游设备对于本地选择集合列表的不断更新。

对应上游设备也是该组播路由表项中的入接口（即，该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的端口）所对应的PIM邻居。

在实际实施过程中，选择集合列表可以通过UDP类型的转发路径通告报文发送。另外，发送方式可以是逐个发送；也可以是在多个组播路由表项对应的上游设备相同时，将针对这多个组播路由表项得到的选择集合列表携带在一个转发路径通告报文中发送给该上游设备。此时，转发路径通告报文中可以包括：组播路由表项的个数、针对每一个组播路由表项得到的选择集合列表FrameSelectSetTable。

另外，步骤S108中，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表的方法可以根据不同的侧重点来确定，例如，用户最关注减少IRF系统中的堆叠链路（即堆叠链路）上的流量，则可以按照以下方法一来得到选择集合列表，或者，用户需要综合考虑“充分利用上游设备和IRF系统间的链路带宽”和“减少IRF系统中的堆叠链路上的流量”，则可以按照以下方法二来得到选择集合列表。显然，还可以根据实际侧重情况来选用其他的方法。

方法一、

该方法一中包括以下步骤11至步骤12：

步骤11：针对IRF系统中的每一个成员设备，计算组播数据流从该成员设备进入IRF系统后、以及从各个出接口离开IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数IRF_LINK_HOP；即，组播数据流在IRF系统中必须经过的堆叠链路的数量。

步骤12：按照IRF_LINK_HOP由小到大的顺序，对IRF系统中的全部成员设备进行排序，将排序后的每一个成员设备的设备ID组成一个成员设备选择集合，构成选择集合列表。

在方法一中，IRF_LINK_HOP越小，则优化效果越优。

方法二、

该方法二中包括以下步骤21-22：

步骤21：针对由IRF系统中的任意n个成员设备组成的每一个集合A_n＝{Sj₁,Sj₂,...,Sj_i,...,Sj_n}，按照公式（1）计算O(A_n)：

O(A_n)＝W×O₁(A_n)+(1-W)O₂(A_n) （1）

下面对公式（1）中的各个参数进行介绍：

n＝1,2,3,...,N，N表示IRF系统中的成员设备总数；

W为权重值，0≤W≤1，用来调整O₁(A_n)和O₂(A_n)的权重，表示用户是更重视“充分利用上游设备和IRF系统间的链路带宽”还是更重视“减少IRF系统中的堆叠链路上的流量”；

O₁(A_n)用于反映“充分利用上游设备和IRF系统间的链路带宽”对优化效果的影响，O₁(A_n)=N/n；

O₂(A_n)用于反映“减少IRF系统中的堆叠链路上的流量”对优化效果的影响，O₂(Sj_i)表示针对A_n中的设备ID Sj_i所指示的成员设备，计算出的组播数据流从该成员设备进入IRF系统后、以及从各个出接口离开IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数，即，上述方法一中的IRF_LINK_HOP；

步骤22：按照O(A_n)由小到大的顺序，对各个{A_n|n＝1,2,3,...,N}进行排序，构成所述选择集合列表。

在本方法二中，A_n可以有1个或多个，当A_n有多个时，每一个A_n是由IRF系统中的n个成员设备组成的一种集合，各个A_n不同。假设，IRF系统由成员设备S1、S2和S3组成，则A₁有3个，分别是{S1}、{S2}和{S3}；A₂有3个，分别是{S1,S2}、{S2,S3}和{S1,S3}，A₃有1个：{S1,S2,S3}。

步骤S110，对应上游设备接收到IRF系统发来的选择集合列表之后，在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；

其中，在本地的对应组播路由表项中的出接口是一个端口或是由一个端口组成的聚合组时，保持现有出接口不变。

步骤S112，若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则对应上游设备停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口，将确定出的端口进行聚合，并将对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

在步骤S110-S112中，假设，接收到的选择集合列表记为FrameSelectSetTable={FrameSelectSet1,FrameSelectSet2,...,FrameSelectSetn}，本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组，该聚合组中的成员端口所在的成员设备集合记为TrunkFrameSet，从优到劣依次将FrameSelectSet1,FrameSelectSet2,...,FrameSelectSetn与TrunkFrameSet进行匹配，假设，FrameSelectSet4是TrunkFrameSet的子集，则，将本设备上连接TrunkFrameSet4中的各个成员设备的端口进行聚合，将聚合得到的聚合组作为本地的对应组播路由表项中的出接口。

如果所有的成员设备选择集合均不是TrunkFrameSet的子集，则现有出接口不变。

另外，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口的方法包括：根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，在IRF系统映射表中查找到对应的端口ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口为查找到的端口ID所指示的端口。

本申请以上实施例中，IRF系统在建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息之后，针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，即，将对应上游设备从哪个出接口将组播数据流发送给IRF系统，能够使得该组播数据流在IRF系统中的转发路径最优，从哪个出接口发送最劣，通知给了该对应上游设备，从而，上游设备在获知这些信息后，可以结合自身与IRF系统的连接情况，选择具有较优效果的出接口转发组播数据流给IRF系统，从而实现了基于IRF系统的组播数据流的优化转发。

另外，以上实施例的方法可以应用于三层组播中，也可以应用于二层组播中。

实施例二

针对上述实施例一中的方法，本申请实施例中提供了一种基于IRF系统的组播处理装置。

如图6所示的装置应用于成员设备中，该装置中包括以下模块：建立模块201、计算模块202和发送模块203，其中：

建立模块201，用于建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

计算模块202，用于针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表；其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

发送模块203，用于将计算模块202得到的发送给与IRF系统直连的对应上游设备；其中，对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入IRF系统时的上一跳的外部设备。

其中，一种实施例中，计算模块中包括：跳数计算单元和第一处理单元，其中：

跳数计算单元，用于针对IRF系统中的每一个成员设备，计算组播数据流从该成员设备进入IRF系统后、以及从各个出接口离开IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数IRF_LINK_HOP；

第一处理单元，用于按照跳数计算单元计算出的IRF_LINK_HOP由小到大的顺序，对IRF系统中的全部成员设备进行排序，将排序后的每一个成员设备的设备ID组成一个成员设备选择集合，构成选择集合列表。

或者，另一种实施例中，计算模块中包括：参数计算单元和第二处理单元，其中：

参数计算单元，用于针对由IRF系统中的任意n个成员设备组成的每一个集合A_n＝{Sj₁,Sj₂,...,Sj_i,...,Sj_n}，计算O(A_n)＝W×O₁(A_n)+(1-W)O₂(A_n)；其中，n＝1,2,3,...,N，N表示IRF系统中的成员设备总数，W为权重值，0≤W≤1，O₁(A_n)=N/n，O₂(Sj_i)表示针对A_n中的设备ID Sj_i所指示的成员设备，计算出的组播数据流从该成员设备进入IRF系统后、以及从各个出接口离开IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数；

第二处理单元，用于按照O(A_n)由小到大的顺序，对各个{A_n|n＝1,2,3,...,N}进行排序，构成选择集合列表。

另外，发送模块，还用于通过除堆叠端口以外的其他端口，发送拓扑通告报文给与IRF系统直连的外部设备，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID。

如图7所示的基于IRF系统的组播处理装置应用于与IRF系统直连的外部设备中，该装置中包括以下模块：接收模块301、匹配模块302和修改模块303，其中：

接收模块301，用于接收IRF系统发来的选择集合列表，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

匹配模块302，用于在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将接收模块301接收到的选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口；

修改模块303，用于将匹配模块302确定出的端口进行聚合，并将对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

另外，如图7所示的装置中还可以包括：保存模块，其中：

接收模块，还用于接收IRF系统发来的拓扑通告报文，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID；

保存模块，用于将接收模块接收到该拓扑通告报文的端口的端口ID与该拓扑通告报文中携带的设备ID之间的对应关系保存到本地的IRF系统映射表中。

其中，匹配模块确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口的方式包括：根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，在IRF系统映射表中查找到对应的端口ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口为查找到的端口ID所指示的端口。

实施例三

本实施例中以图8所示的IRF网络为例，详细说明上述实施例一中的方法。如图8所示，S1～S4这4个成员设备组成一个链形的IRF系统；路由设备R1通过聚合技术连接该IRF系统，即，路由设备R1上连接S1～S4的端口加入到一个聚合组中；路由设备R2通过聚合技术连接S1和S2。假设，组播数据流(S,G)从路由设备R1进入IRF系统，并最终转发给终端设备Client1和路由设备R2。

路由设备R1与S1～S4上的端口如表3所示：

表3

端口的端口ID	说明
		Port(R1-S1)	R1上连接S1的端口
Port(R1-S2)	R1上连接S2的端口
		Port(R1-S3)	R1上连接S3的端口
Port(R1-S4)	R1上连接S4的端口
		Port(S1-R1)	S1上连接R1的端口
Port(S2-R1)	S2上连接R1的端口
		Port(S3-R1)	S3上连接R1的端口

Port(S4-R1)

S4上连接R1的端口

步骤S202，IRF系统中S1～S4的通过除堆叠端口以外的其他端口向R1、R2和Client发送拓扑通告报文，该拓扑通告报文中携带有发送该报文的成员设备的框号；

步骤S204，R1收到拓扑通告报文后将该报文的入端口的端口ID与该报文中携带的框号之间的对应关系保存到如表4所示的IrfFrameMapTable（IRF系统映射表）中；

表4

R1上端口的端口ID	IRF系统中成员设备的框号	备注
			Port(R1-S1)	S1
Port(R1-S2)	S2
			Port(R1-S3)	S3
Port(R1-S4)	S4

步骤S206，假定IRF系统上建立了一条组播路由表项（S,G），对应的出接口分布信息为分布在S1和S2上，则，可以按照实施例一中的两种方法计算选择集合列表FrameSelectSetTable，具体如下：

方法一、

（1）S1：组播数据流从S1进入IRF系统之后，以及从S1离开IRF系统到Client1和R2所经过的堆叠链路的跳数为0+0=0，因为经过S1就可以直接到达Client1和R2；

（2）S2：组播数据流从S2进入IRF系统之后，以及从S2离开IRF系统到R2、从S1离开IRF系统到Client1所经过的堆叠链路的跳数为0+1=1，即，到达R2的组播数据流可以直接从S2到达R2，同时需要经过一跳S2→S1后才能到达Client1；

（3）S3：组播数据流从S3进入IRF系统之后，以及从S2离开IRF系统到R2、从S1离开IRF系统到Client1所经过的堆叠链路的跳数为1+1=2；

（4）S4：组播数据流从S4进入IRF系统之后，以及从S2离开IRF系统到R2、从S1离开IRF系统到Client1所经过的堆叠链路的跳数为2+1=3。

按照（1）-（4）中的跳数由小到大的顺序对S1-S4进行排序，排序结果是S1、S2、S3、S4，因此，得到的选择集合列表FrameSelectSetTable={{S1},{S2},{S3},{S4}}，其中{S1}对应的转发路径最优，{S4}对应的转发路径最劣。

方法二、

假定W=0.3，则各种组合A_n下的优化因子O(A_n)的计算过程可以如下：

（1）对于IRF系统中的任意1个成员设备，以S1为例，O(A₁)＝O({S1})=0.3×4/1+0.7×O₂(S1)/1，其中，O₂(S1)=0，因此O({S1})=0.3×4+0.7×(0/1)＝1.2；

（2）对于IRF系统中的任意2个成员设备，以S1和S2为例，O(A₂)＝O({S1,S2})＝0.3×4/2+0.7×[O₂(S1)+O₂(S2)]/2，其中，O₂(S1)＝0，O₂(S2)＝1，因此，O({S1,S2})＝0.3×2+0.7×0.5＝0.95；

（3）对于IRF系统中的任意3个成员设备，以S1、S2和S3为例，O(A₃)＝O({S1,S2,S3})＝0.3×4/3+0.7×[O₂(S1)+O₂(S2)+O₂(S3)]/3，其中，O₂(S1)+O₂(S2)+O₂(S3)=0+1+2＝3，因此，O({S1,S2,S3})=0.3×4/3+0.7×1=1.1；

（4）对于IRF系统中的任意4个成员设备，即，S1、S2、S3和S4，O(A₄)＝O({S1,S2,S3,S4})＝0.3×4/4+0.7×[O₂(S1)+O₂(S2)+O₂(S3)+O₂(S4)]/4，其中，O₂(S1)+O₂(S2)+O₂(S3)+O₂(S4)＝0+1+2+3＝6，因此，O({S1,S2,S3,S4})=0.3×1+0.7×1.5=1.35。

则，各种组合A_n下的优化因子O(A_n)如表5所示：

表5

成员设备组合A_n	O₁(A_n)	O₂(A_n)	O(A_n)
				{S1}	4	0	1.2
{S2}	4	1	1.9
				{S3}	4	2	2.6
{S4}	4	3	3.3
				{S1,S2}	2	0.5	0.95
{S1,S3}	2	1	1.3
				{S1,S4}	2	1.5	1.65
{S2,S3}	2	1.5	1.65
				{S2,S4}	2	2	2
{S3,S4}	2	2.5	2.35
				{S1,S2,S3}	4/3	1	1.10
{S1,S2,S4}	4/3	4/3	1.33
				{S1,S3,S4}	4/3	5/3	1.57
{S2,S3,S4}	4/3	2	1.80
				{S1,S2,S3,S4}	1	1.5	1.45

按照O(A_n)从小到大的顺序对各个成员设备组合A_n进行排序，得到选择集合列表FrameSelectSetTable={{S1,S2},{S1,S2,S3),{S1},{S1,S2,S4},{S1,S3},{S1,S2,S3,S4}，{S1,S3,S4}，{S1,S4},{S2,S3},{S1,S3,S4),{S2},{S2,S3,S4},{S2,S4},{S3,S4},{S3},{S4},{S1,S2}}。

步骤S208，IRF系统将计算得到的选择集合列表携带在转发路径通告报文中发送给对应的上游设备R1；

步骤S210，R1收到该转发路径通告报文之后，确定出本设备上对应的组播路由表项中的出接口为由Port(R1-S1)、Port(R1-S2)、Port(R1-S3)、Port(R1-S4)组成的聚合组，即，TrunkFrameSet={S1,S2,S3,S4}，则：

以FrameSelectSetTable={{S1},{S2},{S3},{S4}}为例，首先将{S1}与TrunkFrameSet进行匹配，发现{S1}是TrunkFrameSet的子集，停止匹配，在如表4所示的IrfFrameMapTable中查找到与S1对应的Port(R1-S1)，将Port(R1-S1)加入到一个新的聚合组中，将本设备上对应的组播路由表项中的出接口修改为该新的聚合组；这样，在接收到组播数据流后，R1就会将该组播数据流通过Port(R1-S1)发送给S1，在IRF系统中只需0跳就可以转发给Client1和R2。

或者，以FrameSelectSetTable={{S1,S2},{S1,S2,S3),{S1},{S1,S2,S4},{S1,S3},{S1,S2,S3,S4}，{S1,S3,S4}，{S1,S4},{S2,S3},{S1,S3,S4),{S2},{S2,S3,S4},{S2,S4},{S3,S4},{S3},{S4},{S1,S2}}为例，首先将{S1,S2}与TrunkFrameSet进行匹配，发现{S1,S2}是TrunkFrameSet的子集，停止匹配，在如表4所示的IrfFrameMapTable中查找到与S1,S2对应的Port(R1-S1),Port(R1-S2)，将Port(R1-S1)和Port(R1-S2)加入到一个新的聚合组中，将本设备上对应的组播路由表项中的出接口修改为该新的聚合组；这样，在接收到组播数据流后，R1就会从Port(R1-S1)和Port(R1-S2)中选择一个端口转发该组播数据流到IRF系统中。从而在IRF系统中的转发路径的综合考虑了“充分利用上游设备和IRF系统间的链路带宽”和“减少IRF系统中的堆叠链路上的流量”，用一种折衷的方式既减少了IRF系统中的堆叠链路上的流量，同时较好的利用了R1和IRF系统间的链路带宽。

综上，本申请以上实施例可以达到以下技术效果：

IRF系统在建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息之后，针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与IRF系统直连的对应上游设备，其中，选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备ID，至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，即，将对应上游设备从哪个出接口将组播数据流发送给IRF系统，能够使得该组播数据流在IRF系统中的转发路径最优，从哪个出接口发送最劣，通知给了该对应上游设备，从而，上游设备在获知这些信息后，可以结合自身与IRF系统的连接情况，选择具有较优效果的出接口转发组播数据流给IRF系统，从而实现了基于IRF系统的组播数据流的优化转发。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种基于智能弹性架构IRF系统的组播处理方法，所述IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，所述方法应用于所述成员设备，其特征在于，所述方法包括：

建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，所述出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开所述IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表并发送给与所述IRF系统直连的对应上游设备；

其中，所述选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备标识ID，所述至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列，所述对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入所述IRF系统时的上一跳的外部设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表的方法包括：

针对所述IRF系统中的每一个成员设备，计算所述组播数据流从该成员设备进入所述IRF系统后、以及从各个出接口离开所述IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数IRF_LINK_HOP；

按照IRF_LINK_HOP由小到大的顺序，对所述IRF系统中的各个成员设备进行排序，将排序后的每一个成员设备的设备ID组成一个成员设备选择集合，构成所述选择集合列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表的方法包括：

针对由所述IRF系统中的任意n个成员设备组成的每一个集合A_n＝{Sj₁,Sj₂,...,Sj_i,...,Sj_n}，计算O(A_n)＝W×O₁(A_n)+(1-W)O₂(A_n)；其中，n＝1,2,3,...,N，N表示所述IRF系统中的成员设备总数，W为权重值，0≤W≤1，O₁(A_n)=N/n，

O₂(Sj_i)表示针对A_n中的设备ID Sj_i所指示的成员设备，计算出的所述组播数据流从该成员设备进入所述IRF系统后、以及从各个出接口离开所述IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数；

按照O(A_n)由小到大的顺序，对各个{A_n|n＝1,2,3,...,N}进行排序，构成所述选择集合列表。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发送选择集合列表给与所述IRF系统直连的对应上游设备之前，还包括：

通过除堆叠端口以外的其他端口，发送拓扑通告报文给与所述IRF系统直连的外部设备，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID。

5.一种基于智能弹性架构IRF系统的组播处理方法，所述IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，所述方法应用于与所述IRF系统直连的外部设备，其特征在于，所述方法包括：

接收到所述IRF系统发来的选择集合列表，其中，所述选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备标识ID，所述至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将所述选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；

若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口，将确定出的端口进行聚合，并将所述对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在接收到所述IRF系统发来的选择集合列表之前，还包括：

接收到所述IRF系统发来的拓扑通告报文，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID；

将接收到该拓扑通告报文的端口的端口ID与该拓扑通告报文中携带的设备ID之间的对应关系保存到本地的IRF系统映射表中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口的方法包括：

根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，在所述IRF系统映射表中查找到对应的端口ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口为查找到的端口ID所指示的端口。

8.一种基于智能弹性架构IRF系统的组播处理装置，所述IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，所述装置应用于所述成员设备，其特征在于，所述装置包括：

建立模块，用于建立组播路由表项并确定对应的出接口分布信息，其中，所述出接口分布信息用于指示该组播路由表项所对应的组播数据流离开所述IRF系统时的至少一个出接口所在的成员设备；

计算模块，用于针对组播路由表项，根据对应的出接口分布信息，得到选择集合列表；其中，所述选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备标识ID，所述至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

发送模块，用于将所述计算模块得到的发送给与所述IRF系统直连的对应上游设备；其中，所述对应上游设备是该组播路由表项所对应的组播数据流进入所述IRF系统时的上一跳的外部设备。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

跳数计算单元，用于针对所述IRF系统中的每一个成员设备，计算所述组播数据流从该成员设备进入所述IRF系统后、以及从各个出接口离开所述IRF系统之前所经过的堆叠链路的跳数IRF_LINK_HOP；

第一处理单元，用于按照所述跳数计算单元计算出的IRF_LINK_HOP由小到大的顺序，对所述IRF系统中的全部成员设备进行排序，将排序后的每一个成员设备的设备ID组成一个成员设备选择集合，构成所述选择集合列表。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

参数计算单元，用于针对由所述IRF系统中的任意n个成员设备组成的每一个集合A_n＝{Sj₁,Sj₂,...,Sj_i,...,Sj_n}，计算O(A_n)＝W×O₁(A_n)+(1-W)O₂(A_n)；其中，n＝1,2,3,...,N，N表示所述IRF系统中的成员设备总数，W为权重值，0≤W≤1，O₁(A_n)=N/n，

第二处理单元，用于按照O(A_n)由小到大的顺序，对各个{A_n|n＝1,2,3,...,N}进行排序，构成所述选择集合列表。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述发送模块，还用于通过除堆叠端口以外的其他端口，发送拓扑通告报文给与所述IRF系统直连的外部设备，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID。

12.一种基于智能弹性架构IRF系统的组播处理装置，所述IRF系统由至少两个成员设备通过IRF技术组成，成员设备之间通过堆叠端口连接，所述装置应用于与所述IRF系统直连的外部设备，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收所述IRF系统发来的选择集合列表，其中，所述选择集合列表中包含有至少两个成员设备选择集合，每一个成员设备选择集合中包含有至少一个成员设备的设备标识ID，所述至少两个成员设备选择集合按照在IRF系统中的转发路径的优化效果从优到劣的顺序排列；

匹配模块，用于在本地的对应组播路由表项中的出接口是由至少两个端口聚合而成的聚合组时，按照从优到劣的顺序依次将所述接收模块接收到的选择集合列表中的各个成员设备选择集合与该至少两个端口进行匹配；若匹配结果是当前成员设备选择集合是该至少两个端口的子集，则停止匹配，根据该当前成员设备选择集合中的所有设备ID，确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口；

修改模块，用于将所述匹配模块确定出的端口进行聚合，并将所述对应组播路由表项中的出接口修改为聚合得到的聚合组。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：保存模块，其中：

所述接收模块，还用于接收所述IRF系统发来的拓扑通告报文，其中，该拓扑通告报文中携带有发送该拓扑通告报文的成员设备的设备ID；

所述保存模块，用于将所述接收模块接收到该拓扑通告报文的端口的端口ID与该拓扑通告报文中携带的设备ID之间的对应关系保存到本地的IRF系统映射表中。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述匹配模块确定本设备上与该所有设备ID所指示的成员设备连接的端口的方式包括：