CN104662837B

CN104662837B - 一种mRSVP‑TE支持PIM‑SM的方法和计算机存储介质

Info

Publication number: CN104662837B
Application number: CN201380033664.1A
Authority: CN
Inventors: 韩琳; 黎仁蔚; 凯瑟琳·赵
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: US20140003246A1; EP2868035B1; WO2014005110A1; US9118564B2; CN104662837A; EP2868035A1

Abstract

在源运营商边缘(PE)路由器中，一种使用针对流量工程扩展的组播资源预留协议(mRSVP‑TE)支持协议无关组播－稀疏模式(PIM‑SM)的方法，包括：创建协议无关组播(PIM)状态；发送第一单播数据消息到使用所述PIM状态的集合点(RP)PE路由器，其中所述第一单播数据消息是封装为单播多协议标签交换(MPLS)包的PIM注册消息；接收来自所述RP PE路由器的PIM加入消息，其中所述PIM加入消息触发创建第二PIM状态；经由使用所述第二PIM状态的默认组播分发树(MDT)发送第二单播数据消息到所述RP PE路由器；接收来自所述RP PE路由器的PIM注册停止消息，其中所述PIM注册停止消息暂停发送所述第二单播数据消息。

Description

一种mRSVP-TE支持PIM-SM的方法和计算机存储介质

相关申请案的交叉参考

本发明要求2012年6月29日由韩琳等人递交的发明名称为“为基于mRSVP-TE的mVPN解决方案提供PIM-SM支持的方法”的第61/666603号美国临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以全文引入的方式并入本文本中。

关于由联邦政府赞助的

研究或开发的声明

不适用。

缩微平片附件的引用

不适用。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种为基于MRSVP-TE的组播虚拟专用网提供PIM-SM支持的方法和计算机存储介质。

背景技术

组播虚拟专用网(mVPN)允许服务提供商在多协议标签交换(MPLS)虚拟专用网(VPN)环境中配置和支持组播流量。例如，一个mVPN可支持VPN路由转发(VRF)实例的组播数据包的路由和转发，并提供跨越服务提供商骨干传送VPN组播数据包的机制。mVPN对于视频会议或客户特定广播等可能有用。

mVPN在其跨越服务提供商的网络骨干的专用网内提供透明互联。组播业务是通过向多个接收器传递单个数据流来减少数据流量的带宽节约解决方案。例如，组播数据业务可将源流量传递给多个接收器而不给源或接收器增加额外负担，同时使用最低的网络带宽。

有各种现存的解决方案支持服务提供商的网络上的mVPN。这些解决方案可用于在服务提供商的网络上携载来自客户的协议无关组播(PIM)信令。然而，这些解决方案实施起来可能较复杂，且缺少跨越服务提供商的网络的扩展性。例如，至少一个解决方案涉及使用边界网关协议(BGP)。该解决方案可能要求BGP扩展7种网络层可达信息(NLRI)和4个新的BGP属性。因此，可能需要提供更简单、扩展性更好的方法来为mVPN应用提供服务质量(QoS)保证和流量工程(TE)路径支持。

发明内容

在示例实施例中，使用针对流量工程扩展的组播资源预留协议(mRSVP-TE)支持协议无关组播－稀疏模式(PIM-SM)。

源运营商边缘(PE)路由器中支持PIM-SM。在一项示例实施例中，PIM状态在源PE路由器中创建。此外，第一单播数据消息被发送到使用所述PIM状态的集合点(RP)PE路由器，其中所述第一单播数据消息是封装为单播多协议标签交换(MPLS)包的PIM注册消息。PIM加入消息接收自所述RP PE路由器，其中所述PIM加入消息触发创建第二PIM状态。最后，第二单播数据消息经由使用所述第二PIM状态的默认组播分发树(MDT)被发送到所述RP PE路由器。

RP PE路由器中支持PIM-SM。在一项示例实施例中，PIM加入消息由RP PE路由器接收，其中所述PIM加入消息触发创建PIM状态。此外，第一单播数据消息接收自使用所述PIM状态的源PE路由器，其中所述第一单播数据消息是封装为单播多协议标签交换(MPLS)包的PIM注册消息。组播数据流量经由默认组播分发树(MDT)被发送到一个或多个接收方PE路由器，以响应于接收所述第一单播数据包。同样，第二PIM加入消息被发送到所述源PE路由器，其中所述第二PIM加入消息触发创建第二PIM状态。第二单播数据消息接收自使用所述第二PIM状态的源PE路由器，PIM注册停止消息被发送到所述源PE路由器以响应于接收所述第二单播数据消息。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1所示为网络的一项示例实施例的示意图。

图2所示为路径消息数据包的一项示例实施例。

图3所示为路径消息数据包的另一项示例实施例。

图4所示为路径消息数据包的另一项示例实施例。

图5所示为组播分发树加入数据包的一项示例实施例。

图6所示为组播分发树加入数据包的另一项示例实施例。

图7至图10示出了mVPN内通信的示例实施例。

图11是组播数据通信方法的一项示例实施例的流程图。

图12是组播数据通信方法的另一项示例实施例的流程图。

图13是网络设备的一项示例实施例。

具体实施方式

最初应理解，尽管下文提供一个或多个示例实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。

mVPN可作为网络基础设施的部分运行。例如，mVPN可形成网络架构的开放系统互连(OSI)模型内的网络层的一部分。网络层可用于为通过网络传送的数据流量(例如，一个或多个数据包)提供路径确定和逻辑定址。因此，网络层可提供将数据流量从一个网络的源主机传送到同一或不同网络的一个或多个目标主机的功能和/或程序性方法。例如，网络层可负责路由功能，封装，数据包分割，数据包重组，传递错误报告，任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的数据包处理或操作功能，及其组合。

组播数据流量经由组播树(例如，组播分发树(MDT))传送，该组播树可包括两个或两个以上网络，例如，服务提供商运行的MPLS网络和客户局点的互联网协议(IP)网络。例如，组播数据流量可作为IP组播在客户局点开始，然后可在MPLS网络上传送到其他客户局点。另外，在这种示例中，组播数据流量可在客户局点的协议无关组播(PIM)MDT上分发，并可经由服务提供商的MPLS网络中的组播标签交换路径(mLSP)隧道分发。

本文本揭示了mVPN利用带MDT的PIM的示例实施例。在本文本揭示的一个或多个示例实施例中，mVPN一般用于采用针对流量工程扩展的组播资源预留协议(mRSVP-TE)以提供组播业务来向多个接收器传递数据流量。MRSVP-TE是MPLS网络内针对流量工程扩展的资源预留协议(RSVP-TE)的扩展，可利用来自RSVP-TE的特征，例如QoS保证和TE路径。然而，相比于RSVP-TE，其中组播数据树可由组播数据树的组播源或头节点建立，mRSVP-TE中的组播数据树可由一个或多个组播接收器或叶子节点驱动。如本文本所揭示，在PIM用在客户局点而mRSVPT-TE用在服务提供商的未启用PIM的网络上的一项示例实施例中，mVPN可用于采用PIM-SM协议来支持源主机和多个接收方主机之间的组播数据业务。

参考图1，示出了网络100的一项示例实施例。网络100可用作mVPN，下文称mVPN100。mVPN100一般包括多个路由器(例如，标签交换路由器(LSR))，如根路由器102、一个或多个接收方运营商边缘(PE)路由器104、一个或多个源PE路由器106、集合点(RP)PE路由器107、一个或多个客户边缘(CE)路由器108和一个或多个核心路由器114。另外，这多个路由器(例如，根路由器102、接收方PE路由器104、源PE路由器106、RP PE路由器107、CE路由器108和核心路由器114等)可经由一个或多个链路110(例如，无线链路或有线链路)互联和进行彼此间的数据通信。进一步地，mVPN100用于采用因特网组管理协议(IGMP)、中间系统到中间系统(IS-IS)协议、路由信息协议(RIP)、边界网关协议(BGP)、距离向量多点广播路由选择协议(DVMRP)、组播开放式最短路径优先(MOSPF)和/或任何合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的路由协议。

在一项示例实施例中，mVPN100用于采用PIM稀疏模式(PIM-SM)协议。在这种示例实施例中，mVPN100用于创建、识别和/或跟踪源PE路由器106和一个或多个接收方PE路由器104之间的一个或多个PIM状态(例如，虚拟连接)，例如，经由PIM状态表，PIM(源、组)或(S，G)信道、PIM信道等。在一项附加或替代性示例实施例中，可采用任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的PIM-SM标准和/或协议。在这类示例中，源(S)识别源地址，组(G)识别SM目标地址。接收方PE路由器104用于传输(S，G)加入消息(例如，数据包)到源地址以订阅(S，G)信道。另外，源PE路由器106用于在将接收方PE路由器104订阅到信道(S，G)上时提供组播数据业务。因此，SM协议可向主机应用提供“信道”抽象，其中每个信道都有源PE路由器106和任意数量的接收方PE路由器104。在一项附加性示例实施例中，mVPN100可进一步用于采用一个或多个PIM组播协议(例如，PIM密集模式(PIM-DM)，PIM源特定组播(PIM-SSM)，双向PIM(BIDIR-PIM)等)。

该多个路由器(例如，根路由器102、接收方PE路由器104、源PR路由器106、RP PE路由器107、CE路由器108、核心路由器114等)中每个都可以是用于在网络内和/或在多个网络之间转发数据包的设备。例如，核心路由器114可以是服务提供商网络112中的路由器，可用于为该服务提供商网络112形成骨干或核心的一部分。接收方PE路由器104和/或源PE路由器106可以是服务提供商网络112中的路由器，可用于形成该服务提供商网络112和一个或多个CE路由器108之间的接口。每个PE路由器(例如，接收方PE路由器104和源PE路由器106)包括反向路径查找(RPF)接口或运营商组播业务接口(PMSI)，例如PIM状态的入接口(IIF)和PIM状态的出接口(OIF)，以管理mVPN100内的数据流量转发等。在一项示例实施例中，IIF和/或OIF可配置为点到多点(P2MP)隧道的选择性运营商组播业务接口(S-PMSI)，正如本文所将揭示的。或者，IIF和/或OIF可配置为多点到多点(MP2MP)隧道的全向包含模式运营商组播业务接口(MI-PMSI)，正如本文所将揭示的。另外，每个PE路由器可进一步包括PIM状态的出接口列表(OLIST)。在一项示例实施例中，MI-PMSI接口可以是IP组播树和MDT之间的接口。在这种示例实施例中，当MI-PMSI是组播转发项(S，G)的OLIST中的OIF时，IP组播流(S，G)为MI-PMSI复制并发送到MI-PMSI接口。在另一项示例实施例中，当MI-PMSI是组播转发项(S，G)的IIF时，如果解封装的数据包是IP包且源和组分别是S和G，则接收的数据包(例如，MPLS包)由转发项(S，G)转发。

源PE路由器106可大致描述为组播源(例如，源主机)所在或CE路由器108后的PE路由器。另外，源PE路由器106可描述为拥有IIF上的互联网协议(IP)和OIF上的MDT(例如，默认MDT、数据MDT等)。或者，接收方PE路由器104可大致描述为组播接收器(例如，接收方主机)所在或CE路由器108后的PE路由器。另外，接收方PE路由器104可描述为拥有IIF上的MDT(例如，默认MDT、数据MDT等)和OIF上的IP。RP PE路由器107可以是PE路由器，且可配置为组播组的非源特定分发树的根。CE路由器108可以是客户控制或操作的路由器(例如，位于用户侧的路由器)，用于通过PE路由器等连接到服务提供商网络112。另外，在一项示例实施例中，CE路由器108可配置为RP路由器。参考图1的示例实施例，mVPN100包括与接收方PE路由器104进行数据通信的根路由器102、源PE路由器106和核心路由器114。另外，每个PE路由器(例如，接收方PE路由器104、源PE路由器106和RP PE路由器107)都和CE路由器108进行数据通信。另外，每个路由器都可用于采用路由表，转发表和mVPN表等为给定的mVPN控制和/或引导数据流量。例如，每个路由器可生成或创建路由表以协调与mVPN100内其他路由器的数据通信。在一项示例实施例中，路由表可通过洪泛算法、生成树算法、反向路径广播算法、截断反向路径广播算法、反向路径组播算法、基于核心的树算法或任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的组播转发算法进行创建。另外，一个或多个路由器(例如，根路由器102、接收方PE路由器104、源PE路由器106、RP PR路由器107等)可包括可设置的数据流量流阈值(例如，数据流量流速率上限)且可用于发起数据MDT形成以响应于超出数据流量流阈值，正如本文所将揭示的。

所属领域的一般技术人员了解，组播标签交换路径(mLSP)还可称为MDT，因此这两个术语可互换使用。MDT一般用于为mVPN100提供组播业务。例如，可创建一个或多个MDT，每个可通过多个路由器(例如，根路由器102、接收方PE路由器104、源PE路由器106、RP PE路由器107、CE路由器108、核心路由器114等)在mVPN100内定义一条或多条路径(例如，虚拟路径)以控制和/或引导通过mVPN100的数据流量的流，例如，在源主机和多个对特定组播数据流感兴趣的接收方主机之间提供组播业务。MDT可包括一条或多条子标签交换路径(sub-LSP)，其连接多个路由器(例如，LSR、核心路由器、源PE路由器、接收方PE路由器等)以形成MPLS组播网。MDT可配置为默认MDT以提供MP2MP数据包通信，正如本文所将揭示的。在这种示例中，根路由器102是默认MDT的头，每个PE路由器都是默认MDT的叶子PE。或者，MDT可配置为数据MDT160以提供P2MP数据包通信，正如本文所将揭示的。在一项示例实施例中，MDT可以是头驱动或叶子驱动的。例如，在叶子驱动的MDT中，任何叶子PE(例如，源PE路由器106)都可发起数据MDT160，正如本文所将揭示的。

在该示例实施例中，默认MDT可包括与多个PE路由器(例如，接收方PE路由器104和/或源PE路由器106)进行数据通信的根路由器102。另外，每个PE路由器都和耦合到主机(例如，源主机、接收方主机等)上的CE路由器进行数据通信。默认MDT可用于执行信令发送，形成一个或多个MDT(例如，本文将揭示的数据MDT)，修剪MDT(例如，移除非活动PE路由器)，增加节点(例如，PE路由器)到MDT，传送组播数据流量、执行任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的组播业务操作，或其组合。默认MDT如此配置以使mVPN100内的每个PE路由器都可用作源PE路由器和/或接收方PE路由器，例如，每个PE路由器能够发送和/或接收组播数据流量。进一步地，默认MDT用于提供路由器(例如，PE路由器)间的双向通信。例如，默认MDT可用于传送PIM信令消息和/或数据包。例如，默认MDT可支持PIM信令消息，例如，加入/剪枝消息、问候消息、断言消息、自举消息、注册停止消息等。

在一项示例实施例中，数据MDT一般可用于从默认MDT上卸载数据流量以为一个或多个路由器最小化或减少浪费的带宽等。在一项示例实施例中，数据MDT包括与多个接收方主机(例如，经由多个接收方PE路由器104)进行信号通信(例如，经由源PE106)的源主机(例如，源终端)。在这种示例实施例中，数据MDT用于仅向感兴趣的接收器(例如，接收方主机)传送组播数据流量，从而保留不感兴趣的接收器和/或路由器的带宽，正如本文所将揭示的。数据MDT如此配置以使源PE路由器106和一个或多个接收方PE路由器104通信。可将数据MDT配置为静态和/或动态地创建或建立。例如，当数据MDT配置为静态建立时，数据MDT可用于响应于从一个或多个接收方PE路由器104传送到源PE路由器106的路径消息创建。或者，当数据MDT配置为动态建立时，数据MDT可用于响应于超出组播数据流量的预定阈值创建。另外，数据MDT可用于类似于基于多点通用路由封装(mGRE)的mVPN的数据MDT那样运行。

参考图2至图6，一个或多个信令数据包可在mVPN100的路由器(根路由器102、接收方PE路由器104、源PE路由器106、RP PE路由器107、CE路由器108、核心路由器114等)之间传送，以创建一个或多个MDT(例如，默认MDT或数据MDT)等。例如，源主机可向一个或多个接收方主机传送一个或多个信令数据包以形成默认MDT和/或数据MDT，正如本文所将揭示的。

参考图2至图4，示出了mRSVP-TE路径消息数据包(例如，mRSVP-TE路径消息数据包200a、200b和200c)。在图2的示例实施例中，mRSVP-TE路径消息数据包200a包括多个数据字段，例如，VPN标识(ID)202a、客户源(c-source)地址字段204a和客户组(c-group)地址字段206a。参考图2，互联网协议版本4(IPv4)的mRSVP-TE路径消息数据包200a包括64位VPN ID202a、32位c-source地址字段204a和32位c-group地址字段206a。

在图3的示例实施例中，每个mRSVP-TE路径消息数据包200b包括多个数据字段，例如，VPN标识(ID)202b、c-source地址字段204b和c-group地址字段206c。参考图3，IPv6的mRSVP-TE路径消息数据包200b包括64位VPN ID 202b、128位c-source地址字段204b和128位c-group地址字段206c。

尽管图2和3的示例实施例分别在每个数据字段的具体比特大小方面得到揭示，应注意，任何数据字段都可是任何合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的比特大小。在一项示例实施例中，VPN ID可以是mVPN标识符。另外，c-source地址字段可指示流量源(例如，源主机)在mVPN100内的地址。进一步地，c-group地址字段可指示mVPN100内组播流量目的地或组地址。

在图4所示的一项替代性实施例中，mRSVP-TE路径消息数据包200c包括多个数据字段，例如，VPN ID 202c和MDT数字208。mRSVP-TE路径消息数据包200c可与IPv4和IPv6的结构和/或格式相同。另外，IPv4和IPv6的mRSVP-TE路径消息数据包200c包括64位VPN ID202c和32位MDT数字208。尽管图4的示例实施例在每个数据字段具体的比特大小方面得到揭示，应注意，任何数据字段都可是任何合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的比特大小。在图4的示例实施例中，VPN ID 202c可以是mVPN100标识符。MDT数字208可以是MDT标识符。MDT数字字段可以是默认MDT的标识符或特定mVPN100的数据MDT。例如，MDT数字208对于默认MDT可以是0，对于数据MDT可以是非0数字。另外，MDT数字208可由PE路由器(例如，源PE路由器106)分配。

参考图5，示出了MDT加入TLV数据包(例如，MDT加入TLV数据包250a、250b)或MDT加入消息。参考图5，示出了IPv4MDT加入TLV数据包250a。在图5的示例实施例中，MDT加入TLV数据包250a包括多个数据字段，例如，类型字段252a、长度字段254a、预留字段256a、c-source地址字段258a、c-group地址字段260a和MDT数字字段262a。在这种示例实施例中，IPv4的MDT加入TLV数据包250a包括8比特类型字段252a、16比特长度字段254a、8比特预留字段256a、32比特c-source地址字段258a、32比特c-group地址字段260a和32比特MDT数字262a。

参考图6，示出了IPv6MDT加入TLV数据包250b。在图6的示例实施例中，MDT加入TLV数据包250b包括多个数据字段，例如，类型字段252b、长度字段254b、预留字段256b、c-source地址字段258b、c-group地址字段260b和MDT数字字段262b。在这种示例实施例中，IPv6的MDT加入TLV数据包250b包括8比特类型字段252b、16比特长度字段254b、8比特预留字段256b、128比特c-source地址字段258b、128比特c-group地址字段260b和32比特MDT数字262b。

尽管图5和6的示例实施例分别在每个数据字段的具体比特大小方面得到揭示，应注意，任何数据字段都可是任何合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的比特大小。在图5和6的示例实施例中，类型字段可指示数据包代表的消息的种类或类型。长度字段可指示MDT加入TLV数据包的长度或大小。预留字段可以是为未来使用预留的数据字段。在一项示例实施例中，c-source字段和c-group字段可类似如前所示的c-source地址204a和204b以及c-group地址206a和206b进行配置和/或利用。另外，MDT数字可类似如前所示的MDT数字208进行配置和/或利用。

mRSVP-TE路径消息数据包和MDT加入TLV数据包的附加细节可在2013年6月28日由韩林(Lin Han)等人递交的发明名称为“用于基于mRSVP-TE的组播虚拟专用网的组播分发树(Multicast Distribution Trees for mRSVP-TE Based Multicast Virtual PrivateNetworks)”的第13/931434号美国专利申请案中描述，其以全文引用的方式并入本文本中。

图7至图10示出了mVPN100内的通信。mVPN100包括服务提供商网络112内的路由器(例如，核心路由器114a)，用作根路由器102使得根路由器102与多个接收方PE路由器104a、104b和104c、源PE路由器106、RP PE路由器107和核心路由器114a、114b和114c进行信号通信。例如，根路由器102通过第二核心路由器114b耦合到源PE路由器106、RP PE路由器107、第一接收方PE路由器104a、以及第二接收方PE路由器104b和第三接收方PE路由器104c。另外，每个PE路由器(例如，接收方PE路由器104a-104c、RP PE路由器107和源PE路由器106)可耦合到CE路由器(例如，CE路由器108)。

在这种示例中，mVPN100可创建默认MDT以提供组播数据流量业务(例如，以传送组播信令和/或数据包)，例如，以在服务提供商网络112内的路由器之间提供MP2MP通信。另外，接收方PE路由器104a-104c、源PE路由器106、RP PE路由器107和CE路由器108中每一个都是同一mVPN的一部分且共享公共VPN ID。例如，一旦创建和/或启用了mVPN100，公共VPNID可在该mVPN100的路由器之间公知和/或共享。在一项示例实施例中，mRSVP-TE路径消息数据包可由每个PE路由器生成，且在mVPN100内传送到根路由器102。另外，响应于mRSVP-TE路径消息数据包，根路由器102可传送响应消息到每个PE路由器从而创建默认MDT。因此，可为MI-PMSI配置默认树的每个PE路由器的RPF接口。或者，可通过任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的方法创建默认MDT。

图11是用于在mVPN(例如mVPN100)内传送组播数据400的方法。在方框402中，为源PE路由器创建PIM状态。例如，参考图7的示例实施例，响应于源PE路由器106从一个或多个接收方PE路由器104a-104c接收PIM加入消息302(例如，PIM加入/剪枝消息，但方法400中只有加入属性是感兴趣的，因此PIM信令消息可称为PIM加入消息)，PIM加入消息302触发PIM(S，G)状态304在源PE路由器106处创建。在一项示例实施例中，PIM加入消息302包括一个或多个PIM信道订阅请求(例如，(S，G)加入消息)。例如，一个或多个接收方主机请求通过一个或多个接收方PE路由器104加入组G和源S。在一项示例实施例中，源PE路由器106将其OIF设置为MI-PMSI(MVPN)，而接收方PE路由器104将MI-PMSI(MVPN)设置为它的IIF。

在方框404中，源PE路由器发送第一单播数据消息(例如，单播mPLS包)到RP PE路由器。例如，参考图8的示例实施例，源PE路由器106(例如，从源主机)接收数据流量308并且将数据流量308封装形成待发送到RP PE路由器107的第一单播数据消息308a。例如，第一单播数据消息308a是单播mPLS包，且通过默认MDT(例如，通过PIM状态)从源PE路由器106发送到RP PE路由器107。

在方框406中，源PE路由器接收来自RP PE路由器的PIM信令消息(例如，PIM加入/剪枝消息，但方法400中只有加入属性是感兴趣的，因此PIM信令消息可称为PIM加入消息)。例如，参考图9的示例实施例，RP PE路由器107发送PIM加入消息316到源PE路由器106以触发第二PIM状态的创建等。在这种示例实施例中，响应于源PE路由器106接收PIM加入消息316，源PE路由器106创建第二PIM状态，例如，MI-PMSI(MVPN)和取默认MDT作为OIF的(S，G)状态。在方框408中，源PE路由器发送第二单播数据消息(例如，单播mPLS包)到RP PE路由器。例如，在创建第二PIM状态之后，源PE路由器106通过默认MDT(例如，通过第二PIM状态)发送组播数据流量318到一个或多个接收方PE路由器104。另外，源PE路由器106发送第二单播数据消息318a(例如，单播mPLS包)到RP PE路由器107。

在方框410中，源PE路由器接收来自RP PE路由器的PIM注册停止。例如，参考图10的示例实施例，响应于接收第二单播数据消息，RP PE路由器107生成和发送PIM注册停止消息322到源PE路由器106。在这种示例实施例中，源PE路由器106接收PIM注册停止消息322并暂停发送第二单播数据消息到RP PE路由器107。在方框412中，源PE路由器106通过默认MDT发送组播数据流量320到一个或多个PE接收方路由器104。

另外，在一项示例实施例中，源PE路由器生成数据MDT。例如，源PE路由器106可为mVPN100内的组播流(S，G)监控和/或检测组播数据流量的速率。在这种示例实施例中，源PE路由器106可生成数据MDT324以响应组播流(S，G)的组播数据流量的速率超出预置的阈值。例如，源PE路由器106可发送MDT加入消息(例如，MDT加入TLV数据包)到一个或多个接收方PE路由器104以响应超出预置的阈值。另外，源PE路由器106可从一个或多个接收方PE路由器104接收路径消息(例如，mRSVP-TE路径消息)，从而创建数据MDT324。在一项替代性示例实施例中，数据MDT324可通过任何其他合适的、所属领域的一般技术人员看到本发明就会了解的方法或协议创建。另外，一旦创建了数据MDT324，源PE路由器106和/或一个或多个接收方PE路由器104可创建S-PMSI接口并在源PE路由器106和/或一个或多个接收方PE路由器104处修改(S，G)状态。例如，源PE路由器106可为数据MDT增加S-PMSI(MNPV，MDT)作为OIF，且一个或多个接收方PE路由器104可增加S-PMSI(MVPN，MDT)作为IIF。另外，源PE路由器通过数据MDT发送组播数据流量到一个或多个接收方PE路由器。例如，一旦创建了数据MDT324，组播数据流量可通过数据MDT324在源PE路由器106和一个或多个接收方PE路由器104之间传送。另外，组播数据流量从默认MDT切换到数据MDT。

图12是用于在mVPN(如mVPN100)内传送组播数据500的方法的附加性示例实施例。在方框502中，RP PE路由器从一个或多个接收方PE路由器接收第一PIM加入消息(例如，PIM(*，G)加入消息)。例如，参考图7的示例实施例，RP PE路由器107从一个或多个接收方PE路由器104a-104c接收PIM加入消息302(例如，PIM加入/剪枝消息，但方法500中只有加入属性是感兴趣的，因此PIM信令消息可称为PIM加入消息)，PIM加入消息302触发PIM(*，G)状态304在RP PE路由器107处创建。在一项示例实施例中，PIM加入消息302包括一个或多个PIM信道订阅请求(例如，(*，G)加入消息)。例如，一个或多个接收方主机请求通过一个或多个接收方PE路由器104加入组G。在一项示例实施例中，RP PE路由器107将其OIF设置为MI-PMSI(MVPN)，而接收方PE路由器104将MI-PMSI(MVPN)设置为它的IIF。

在方框504中，RP PE路由器(例如，通过PIM状态304)从源PE路由器接收第一单播数据消息触发注册进程。例如，参考图8的示例实施例，RP PE路由器107从源PE路由器106接收第一单播数据消息308a，从而触发注册进程。一旦接收到第一单播数据消息308a，RP PE路由器107可处理(例如，解封装)该第一单播数据消息308a以生成本地组播数据包310(例如，PIM注册消息)并发送该本地组播消息数据包310到RP路由器108a。在方框506中，RP PE路由器发送组播数据流量到一个或多个接收方PE路由器以响应接收到来自源PE路由器的第一单播数据消息。例如，在这种示例实施例中，响应于创建第一PIM状态，RP路由器包括指向RP PE路由器的OIF并且将返回的本地组播数据包312发送回RP PE路由器107。一旦从RPPE路由器108a接收到该返回的本地组播数据包312，RP PE路由器107通过默认MDT发送该返回的本地组播数据包312到一个或多个接收方PE路由器104。另外，在这种示例实施例中，只有接收方PE路由器104才可能处理返回的本地组播数据包312并且将该返回的本地组播数据包312发送至其CE路由器108。

在方框508中，RP PE路由器发送第二PIM加入消息到源PE路由器。例如，参考图9的示例实施例，RP PE路由器107发送第二PIM加入消息316到源PE路由器106以触发第二PIM状态的创建等。在这种示例实施例中，响应于发送PIM加入消息316，RP PE路由器107创建第二PIM状态，例如，MI-PMSI(MVPN)和取默认MDT作为OIF的(S，G)状态。在方框510中，RP PE路由器接收来自源PE路由器的第二单播数据消息。例如，源PE路由器106(例如，通过PIM第二状态)发送第二单播数据消息318a(例如，单播mPLS包)到RP PE路由器107。

在方框512中，RP PE路由器发送PIM注册停止消息到源PE路由器。例如，参考图10的示例实施例，响应于接收第二单播数据消息318a，RP PE路由器107发送PIM注册停止消息322到源PE路由器106以暂停源PE路由器106发送第二单播数据消息318a，从而注册源PE路由器106。

图13示出了网络设备或装置900的实施例，其可为任何用于通过网络传输数据帧或包的设备。网络设备900可包括一个或多个耦合到接收器912(Rx)的入端口910，其可用于从其他网络部件接收包或帧、对象、选项和/或类型长度值(TLV)。网络设备900可包括耦合到接收器912的逻辑单元或处理器920，该逻辑单元或处理器920可用于处理包或确定将包发送到哪些网络组件。逻辑单元或处理器920可以使用硬件或软硬件的组合来实施。处理器920可以实施为一个或多个中央处理器单元(CPU)芯片、核(例如，多核处理器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或数字信号处理器(DSP)。网络设备900可进一步包括存储器922。

存储器922可包括辅助存储器、随机存储器(RAM)、和/或只读存储器(ROM)和/或任何其他类型的存储器。辅助存储器可包括一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器，可用于数据的非易失性存储，而且如果RAM的容量不足以存储所有工作数据，所述辅助存储器则用作溢流数据存储设备。辅助存储器可用于存储程序，当选择执行这些程序时，所述程序将加载到RAM中。ROM可用于存储指令，可能还有程序执行期间读取的数据。ROM是非易失性存储设备，其存储容量相对于辅助存储器的较大存储容量而言通常较小。RAM用于存储易失性数据，并且还可能用于存储指令。对ROM和RAM二者的存取通常比对辅助存储器的存取快。

网络设备900还可包括一个或多个耦合到发送器932(Tx)的出端口930，所述发送器可用于传输包或帧、对象、选项和/或TLV到其他网络组件。注意，实际上，可能有网络节点900处理的双向流量，因此一些端口既可接收也可传输包。在此意义上，入端口910和出端口930可位于同一处，或可视作耦合到收发器(Rx/Tx)的同一端口的不同的功能。处理器920、接收器912和发送器932还可用于实施或支持本文描述的任意程序和方法，例如用于传送组播数据400、500的方法。

据悉，通过将可执行指令编程和/或加载到网络设备900上，处理器920和存储器922中的至少一个被改变，将网络设备900部分转变为特定的机器或装置(例如，源PE路由器、接收方PE路由器等)。可执行指令可存储于存储器922上，并加载到处理器920中用于执行。加载可执行软件至计算机所实现的功能可以通过公知设计规则转换成硬件实施，这在电力工程和软件工程领域是很基础的。决定使用软件还是硬件来实施一个概念通常取决于对设计稳定性及待生产的单元数量的考虑，而不是从软件领域转换至硬件领域中所涉及的任何问题。一般来说，经常变动的设计更适于在软件中实施，因为重新编写硬件实施比重新编写软件设计更为昂贵。通常，稳定及大规模生产的设计更适于在如ASIC这样的硬件中实施，因为运行硬件实施的大规模生产比软件实施更为便宜。设计通常可以以软件形式进行开发和测试，之后通过公知设计规则转变成专用集成电路中等同的硬件实施，该集成电路硬线软件指令。由新ASIC控制的机器是一特定的机器或装置，同样地，编程和/或加载有可执行指令的电脑可视为特定的机器或装置。

在一项示例实施例中，如本文或其某部分所揭示，可优选采用使用MDT(例如，默认MDT和数据MDT)和/或使用MDT的方法的mVPN100以提供组播服务。在PIM用在客户局点而mRSVP-TE用在服务提供商的未启用PIM的网络上的一项示例实施例中，mVPN(例如，mVPN100)可用于提供交互运作客户的PIM和服务提供商的mRSVP-TE的能力。另外，mVPN100提供采用PIM-SM协议来支持源主机和多个接收方主机间的mRSVP-TE组播数据业务的能力。因此，本文揭示的示例实施例提高了组播数据通信系统的性能。

本发明公开至少一项示例实施例，且所属领域的普通技术人员对所述示例实施例和/或所述示例实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述示例实施例的特征而得到的替代性示例实施例也在本发明的范围内。应当理解的是，本发明已明确阐明了数值范围或限制，此类明确的范围或限制应包括涵盖在上述范围或限制(如从大约1至大约10的范围包括2、3、4等；大于0.10的范围包括0.11、0.12、0.13等)内的类似数量级的迭代范围或限制。例如，每当公开具有下限R_l和上限R_u的数值范围时，具体是公开落入所述范围内的任何数字。具体而言，特别公开所述范围内的以下数字：R＝R_l+k*(R_u-R_l)，其中k是从1％到100％以1％增量递增的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％、……、50％、51％、52％、……、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还特此公开了，上文定义的两个R值所定义的任何数值范围。除非另有说明，否则使用术语约是指随后数字的±10％。相对于权利要求的某一要素，术语“可选择”的使用表示该要素可以是“需要的”，或者也可以是“不需要的”，二者均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由…组成”、“基本上由…组成”以及“大体上由…组成”等较窄术语的支持。本文所述的所有文档都以引入的方式并入本文中。

虽然本发明中已提供若干示例实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其他特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种示例实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦接或直接耦接或通信的其他项也可以采用电方式、机械方式或其他方式通过某一接口、装置或中间部件间接地耦接或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。

Claims

1.一种在源运营商边缘PE路由器中，使用针对流量工程扩展的组播资源预留协议mRSVP-TE支持协议无关组播－稀疏模式PIM-SM的方法，其特征在于，包括：

创建协议无关组播PIM状态，其中所述PIM状态是(S，G)状态，所述S用于识别源地址，所述G用于识别所述SM目标地址；

发送第一单播数据消息到使用所述PIM状态的集合点RP PE路由器，其中所述第一单播数据消息是封装为单播多协议标签交换MPLS包的PIM注册消息；

接收来自所述RP PE路由器的PIM加入消息，其中所述PIM加入消息触发创建第二PIM状态，所述第二PIM状态是(S，G)状态；

经由使用所述第二PIM状态的默认组播分发树MDT发送第二单播数据消息到所述RP PE路由器；

接收来自所述RP PE路由器的PIM注册停止消息，其中所述PIM注册停止消息暂停发送所述第二单播数据消息；以及

经由所述默认MDT发送组播数据流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，创建所述PIM状态包括为出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，创建所述第二PIM状态包括为耦合到所述默认MDT的出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括生成所述数据MDT，包括以下步骤：

监控所述默认MDT内的组播数据流量的速率；

确定所述速率超出阈值；

响应所述确定发送MDT加入消息到至少一个接收方PE路由器，其中所述MDT加入消息包括标识数据MDT的MDT数字；

接收来自所述至少一个接收方PE路由器的路径消息，从而形成所述数据MDT；以及

经由所述数据MDT发送组播数据流量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路径消息包括虚拟专用网标识VPN ID数字、客户源和客户组。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路径消息包括虚拟专用网标识VPN ID数字和MDT数字。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MDT加入消息进一步包括客户源和客户组。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，经由所述数据MDT发送组播数据流量包括将组播数据流量从所述默认MDT切换到所述数据MDT。

9.一种在集合点RP运营商边缘PE路由器中，使用针对流量工程扩展的组播资源预留协议mRSVP-TE支持协议无关组播－稀疏模式PIM-SM的方法，其特征在于，包括：

接收协议无关组播PIM加入消息，其中所述PIM加入消息触发创建PIM状态，所述PIM状态是(S，G)状态，所述S用于识别源地址，所述G用于识别所述SM目标地址；

接收来自使用所述PIM状态的源PE路由器的第一单播数据消息，其中所述第一单播数据消息是封装为单播多协议标签交换MPLS包的PIM注册消息；

经由默认组播分发树MDT发送组播数据流量到一个或多个接收方PE路由器，以响应于接收所述第一单播数据包；

发送第二PIM加入消息到所述源PE路由器，其中所述第二PIM加入消息触发创建第二PIM状态，所述第二PIM状态是(S，G)状态；

接收来自使用所述第二PIM状态的源PE路由器的第二单播数据消息；以及

发送PIM注册停止消息到所述源PE路由器，以响应于接收所述第二单播数据消息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括解封装所述第一单播数据消息以生成所述PIM注册消息并发送所述PIM注册消息到集合点客户边缘CE路由器。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，创建所述PIM状态包括为出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，创建所述第二PIM状态包括为出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

13.一种使用针对流量工程扩展的组播资源预留协议mRSVP-TE支持协议无关组播－稀疏模式PIM-SM的非瞬时计算机可读介质，其特征在于，所述非瞬时计算机可读介质包括计算机可执行指令，这样，当处理器执行这些指令时，会导致路由器：

经由所述默认MDT发送组播数据流量。

14.根据权利要求13所述的计算机可读介质，其特征在于，创建所述PIM状态包括为出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

15.根据权利要求13所述的计算机可读介质，其特征在于，创建所述第二PIM状态包括为耦合到所述默认MDT的出接口OIF配置全向包含模式运营商组播业务接口MI-PMSI。

16.根据权利要求13所述的计算机可读介质，其特征在于，进一步包括用于生成所述数据MDT的指令，包括以下步骤：

监控所述默认MDT内的组播数据流量的速率；

确定所述速率超出阈值；

经由所述数据MDT发送组播数据流量。

17.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，接收来自至少一个接收方PE路由器的所述路径消息包括触发第三PIM状态变更。

18.根据权利要求17所述的计算机可读介质，其特征在于，触发所述第三PIM变更包括为出接口OIF配置选择性运营商组播业务接口S-PMSI。

19.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，经由所述数据MDT发送组播数据流量包括将组播数据流量从所述默认MDT切换到所述数据MDT。

20.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，所述路径消息包括虚拟专用网标识VPN ID数字和MDT数字且所述MDT加入消息包括客户源地址、客户组地址和MDT数字。