CN105827451B - 一种自动配置全网可控组播的方法和装置 - Google Patents

一种自动配置全网可控组播的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动配置全网可控组播的方法和装置，通过管理服务器自动查找整个IP网络中的网络设备并完成所有网络设备的组播路由协议配置，根据在管理服务器中注册的合法组播发送设备进行网络设备的组播源控制配置，只允许网络设备转发在管理服务器中注册的组播发送设备发送的组播数据包，丢弃其他组播发送设备发送的组播包，同时管理服务器根据通过组播接收设备登录的用户的权限对网络设备进行组播接收控制配置，只允许该组播接收设备加入该登录用户有权限的组播组，从而实现了管理服务器对组播路由协议、组播发送设备控制和组播接收设备控制的自动配置。

Description

一种自动配置全网可控组播的方法和装置
技术领域
本发明属于数据传输领域，尤其涉及一种自动配置全网可控组播的方法和装置。
背景技术
组播技术有效地解决了单点发送、多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。
在组播技术带来诸多优点的同时，也存在着不可控的问题。首先，组播用户可以随意加入和退出一个组播组，而网络管理者却无法控制用户加入和退出组播组，从而无法保证只有合法的组播用户能够接收组播数据；其次，在组播网络中，管理者同样无法对组播源进行控制，从而使非法组播源在组播网络中进行传播成为可能。基于上述的原因，在IP监控系统中部署组播时，同样需要能够对组播源、组播接收者进行相应的控制，保证视频组播数据由可信的源进行发送，并且由可信及可控的接收者进行接收，实现视频监控数据在组播中安全可靠的传输。
另外全网组播在网络设备上的手动配置较为繁琐，特别是可控组播，同一个用户可能在不同的PC上登录，而各PC的接入网络设备不同，通过手动在网络设备上静态配置客户端可接收的组播控制不现实。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动配置全网可控组播的方法和装置，以解决现有组播技术中组播源和组播接收者不可控，手动配置可控全网组播非常繁琐的问题。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种自动配置全网可控组播的方法，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，所述网络中设置有管理服务器，所述自动配置全网可控组播的方法应用于管理服务器，包括：
查找所述网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组。
进一步地，所述在其中的三层网络设备上配置组播路由协议，包括：
在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器和候选汇聚点；
在其他三层网络设备上启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM协议。
进一步地，所述查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包，包括:
接受组播发送设备的注册，记录下组播发送设备的IP地址，从预置的组播地址池中取出一个未分配的组播地址分配给注册的组播发送设备；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发合法注册的组播发送设备发送的组播数据包。
进一步地，所述查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，包括：
当合法用户通过组播接收设备登录时，记录下组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址；
通过SNMP消息查询所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址；
将网络设备的网络地址与所述组播接收设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备；
查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址。
进一步地，所述在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组，包括：
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置；
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置；
所述访问控制列表的允许条目中包括本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在本网络设备的ARP表中存在的合法注册的组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在本网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表。
本发明还提供了一种自动配置全网可控组播的装置，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，其特征在于，所述网络中设置有管理服务器，所述自动配置全网可控组播的装置应用于管理服务器，包括：
组播路由协议配置模块，用于查找所述网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议；
组播发送设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包；
组播接收设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组。
进一步地，所述组播路由协议配置模块在其中的三层网络设备上配置组播路由协议，执行如下操作：
在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器和候选汇聚点；
在其他三层网络设备上启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM协议。
进一步地，所述组播发送设备控制模块查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包，执行如下操作:
接受组播发送设备的注册，记录下组播发送设备的IP地址，从预置的组播地址池中取出一个未分配的组播地址分配给注册的组播发送设备；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发合法注册的组播发送设备发送的组播数据包。
进一步地，所述组播接收设备控制模块查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，执行如下操作：
当合法用户通过组播接收设备登录时，记录下组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址；
通过SNMP消息查询所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址；
将网络设备的网络地址与所述组播接收设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备；
查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址。
进一步地，所述组播接收设备控制模块在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组，执行如下操作：
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置；
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置；
所述访问控制列表的允许条目中包括通过本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在本网络设备的ARP表中存在的合法注册的组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在本网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表。
本发明提出了一种自动配置全网可控组播的方法和装置，通过管理服务器自动配置整个网络中所有网络设备的组播路由协议，并且能够根据合法的组播发送设备自动配置网络设备的组播源控制，只允许网络设备转发合法的组播发送设备发送的组播数据包，管理服务器还能根据合法的组播接收设备自动配置网络设备的组播接收控制，只允许在管理服务器中登录的组播接收设备接收其有权限接收的组播数据包，解决了现有技术中手工配置组播路由协议非常繁琐以及不能对组播源和组播接收者进行管理控制的问题。
附图说明
图1为本发明自动配置全网可控组播的方法流程图；
图2为本发明实施例中视频监控网络的结构图；
图3为本发明自动配置全网可控组播的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本发明的限定。
本实施例一种自动配置全网可控组播的方法，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，网络中设置有管理服务器，该方法应用于管理服务器。如图1所示，一种自动配置全网可控组播的方法，包括：
步骤S1、查找网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议。
本实施例以图2所示的视频监控网络为例来进行说明，管理服务器即网络中的视频管理服务器，组播发送设备为网络中的IPC1、IPC2和IPC3，组播接收设备为客户端1和客户端2。对于其他IP网络中的可控组播同样适用。
IP网络中要实现组播数据包的转发必须在三层网络设备(包括三层交换机和路由器)中启用组播路由协议，并在三层网络设备的接口上配置具体的组播协议，三层网络设备通过接口上配置的组播协议来建立组播树和转发组播数据包，组播接收设备通过IGMP协议加入需要的组播组，接收组播发送设备通过组播树发送过来的组播数据包。
本实施例通过管理服务器来对三层网络设备进行全网可控组播的自动配置，本实施例并不局限于使用某种特殊的组播协议，可以使用PIM-SM、PIM-DM、DVMRP或MOSPF组播协议。
本实施例采用PIM-SM组播协议来进行说明。首先管理服务器从自己的网络配置信息中获取网关设备的IP地址，然后利用网关设备的IP地址，通过SNMP协议将配置下发给网关设备，在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM-SM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器(C-BSR)和候选汇聚点(C-RP)。配置候选自举路由器(C-BSR)和候选汇聚点(C-RP)是为了便于组播网络选举出BSR和RP。
管理服务器通过查询网关设备的ARP表获取到和它直接相连的网络设备的IP地址，然后通过获取到的IP地址，查询和网关设备直接相连的网络设备的ARP表，获取到下一级网络设备的IP地址，通过这种方法逐级获取网络中的其他网络设备的IP地址。管理服务器利用获取到的网络设备的IP地址，通过SNMP协议将配置发送给各个网络设备，网络中的每个三层网络设备根据接收到的配置启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM-SM协议，网络中的其它设备由于没有组播路由协议的配置，在收到管理服务器下发的配置后会返回错误。
通过这种方法，管理服务器完成了整个网络中三层网络设备的组播路由协议的自动配置。
步骤S2、查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包。
本实施例通过管理服务器来对合法的组播发送设备进行注册认证和管理，组播发送设备在启动后首先发送注册消息给管理服务器，管理服务器根据注册消息记录下该组播发送设备的IP地址。管理服务器中预置有组播地址池，组播发送设备注册后，视频管理服务器从组播地址池中选择一个未分配的组播地址，下发给组播发送设备，组播发送设备使用该组播地址发送组播数据包。
管理服务器利用步骤S1中获取到的各个网络设备的ARP表，逐个查询网络设备的ARP表中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则通过SNMP消息下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址的允许条目，控制该网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，而拒绝其他组播发送设备发送的组播数据包；如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则通过SNMP消息下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该任意组播发送设备对应的组播地址，来控制该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包，而拒绝其他非法组播发送设备发送的组播数据包。
通过上述方法，管理服务器完成了全网组播源控制的自动配置。
需要说明的是，管理服务器完成组播源控制的配置后，如果有新的组播发送设备注册上来，管理服务器需要重新进行组播源控制的配置，让三层网络设备转发新的组播发送设备发送的组播数据包。
步骤S3、查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组。
管理服务器利用步骤S1中获取到的各个网络设备的ARP表，可以查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组。
优选地，只有与组播接收设备相连的接入层网络设备上才需要进行组播控制，因此本实施例查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，具体包括：
当合法用户通过组播接收设备登录时，记录下组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址；
通过SNMP消息查询所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址；
将网络设备的网络地址与所述组播接收设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备；
查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址。
即用户通过组播接收设备登录管理服务器，管理服务器就可以记录下该组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址。
然后管理服务器给各个网络设备发送SNMP消息，请求网络设备发送其接口IP地址信息，网络设备通过SNMP消息发回其接口IP地址信息后，管理服务器记录下所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址。
管理服务器将组播接收设备的网络地址和网络设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备。
从而仅查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，来进行相关的配置。
本实施例在查找组播接收设备接入的网络设备时还可以通过如下方案实现：
组播接收设备在登录管理服务器时上报其网关IP地址，管理服务器通过SNMP消息，向组播接收设备的网关IP地址对应的网络设备查询其ARP表，检查其中是否存在该组播接收设备的IP地址，若存在则获取与该网络设备直接相连的下一级网络设备的IP地址，若不存在则不获取与该网络设备直接相连的下一级网络设备的IP地址，通过这种方法逐级查询组播接收设备的网关IP地址所对应的网络设备的下级网络中的网络设备的ARP表，检查其中是否存在该组播接收设备的IP地址，来进行相关的配置。
需要说明的是，组成员管理协议用于管理组播组成员的加入和离开，常用的组成员管理协议有IGMP、IGMP Snooping，还有其他互联网设备公司的私有协议(例如Cisco的CGMP)等，本实施例以IGMP、IGMPSnooping为例进行说明，其中IGMP为三层组成员管理协议，而IGMPSnooping为二层组成员管理协议。
本实施例中，管理服务器还用来管理用户的登录以及每个登录用户的权限，每个登录用户的权限是指每个登录用户能接收哪些组播组的组播数据包，登录用户的权限即组播接收设备加入组播组的权限。查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播接收设备的IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置，对于ARP表中存在合法注册的组播接收设备的IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置。
本实施例根据登录用户的权限下发访问控制列表，即对于ARP表中存在合法注册的组播接收设备的IP地址的网络设备，访问控制列表的允许条目中包括通过本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在网络设备的ARP表中组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表，空的访问控制列表不允许通过该接口加入任何组播组。通过这种方法实现了登录管理服务器的合法组播接收设备只能加入该组播接收设备有权限的组播组，而没有登录管理服务器的组播接收设备不能加入任何组播组，从而实现了组播接收控制。
需要说明的是，如果通过组播接收设备登录管理服务器的用户发生改变时，管理服务器需要重新下发配置，删除网络设备中原用户权限下的组播组控制配置，根据新用户的权限增加新的组播组控制。另外，如果客户端上报的IP地址通过掩码相与计算得到的网络IP地址与管理服务器记录的网络设备接口地址都不在同一个网段，说明有新增的网络设备或网络设备上有新增VLAN接口地址，则按步骤S1中的方法重新查找网络设备，更新管理服务器记录的网络设备接口IP地址表，重新进行组播接收控制的配置。
下面通过举例对本实施例进行说明，如图2所示，为本实例视频监控网络的结构图，其中视频管理服务器为管理服务器，IPC为组播发送设备，客户端为组播接收设备。视频管理服务器预先设置组播地址池为225.0.0.0-225.255.255.255。
视频管理服务器通过自身网络配置信息获取到网关的IP地址为192.168.100.1，该IP地址为三层交换机1的IP地址，然后视频管理服务器通过SNMP下发配置至三层交换机1，在交换机上1上启用组播路由协议，并在交换机1的各个接口上配置PIM-SM协议、C-BSR和C-RP，该C-RP只服务组播地址为地址池225.0.0.1-225.255.255.255中的组播组。
视频管理服务器通过SNMP协议向三层交换机1发送获取ARP表请求，三层交换机1返回自己的ARP表，视频管理服务器从三层交换机1的ARP表中查到三层交换机2的IP地址192.168.100.2、三层交换机3的IP地址192.168.100.3和本设备的接口地址，视频管理服务器用同样的方法从三层交换机2的ARP表中查到三层交换机4和三层交换机5的IP地址，从三层交换机3的ARP表中查到三层交换机6和三层交换机7的IP地址，然后视频管理服务器通过查到的IP地址向各个三层交换机下发启用组播路由协议和PIM的配置。这样视频管理服务器就完成了对全网的三层交换机的组播路由协议配置。
视频管理服务器预置的组播地址池为225.0.0.0～225.255.255.255，IPC1、IPC2、IPC3分别向视频管理服务器注册，视频管理服务器记录下每个IPC的IP地址，IPC1：192.168.2.20、IPC2:192.168.2.21、IPC3:192.168.3.23，然后视频管理服务器从组播地址池中给每个IPC分配一个组播地址，IPC1：225.0.0.1、IPC2：225.0.0.2、IPC3：225.0.0.3。视频管理服务器查询所有三层交换机的ARP表，发现三层交换机4的ARP表中有IPC1和IPC2的IP地址，则下发访问控制列表给三层交换机4，该访问控制列表的允许条目中只包含源IP地址为192.168.2.20，目的IP地址为225.0.0.1和源IP地址为192.168.2.21，目的IP地址为225.0.0.2的2条配置，这样交换机4就会只转发源IP地址为192.168.2.20，目的IP地址为225.0.0.1和源IP地址为192.168.2.21，目的IP地址为225.0.0.2的组播数据包，对其它的组播数据包直接丢弃。通过上述方法，视频管理服务器就完成了三层交换机4的组播源控制的配置。视频管理服务器通过同样的方法完成其他所有三层交换的组播源控制的配置。
当用户2通过客户端2登录管理服务器后，客户端2上报其IP地址192.168.1.12和子网掩码255.255.255.0，视频管理服务器将客户端IP地址和子网掩码进行相与计算，得到其网络地址为192.168.1.0。管理服务器通过SNMP消息得到各网络设备的接口IP地址为：
交换机1：192.168.100.1
交换机2：192.168.100.2、192.168.2.2、192.168.3.2
交换机3：192.168.100.3、192.168.150.2、192.168.200.2
交换机4：192.168.2.1
交换机5：192.168.3.1
交换机6：192.168.1.1、192.168.200.1
交换机7：192.168.1.3、192.168.150.1
二层交换机1管理口：192.168.1.254
管理服务器将交换机的IP地址与客户端2的子网掩码255.255.255.0进行相与计算，得到各交换机的网络地址。
管理服务器将客户端2的网络地址192.168.1.0和各交换机的网络地址进行比对，发现交换机6、交换机7、二层交换机1与192.168.1.0是同一个网段。管理服务器在这三台交换机的ARP表内查找客户端2的IP地址，发现这三台交换机的ARP表内都有客户端2的IP地址，并且交换机6的ARP表中客户端2的IP地址192.168.1.12对应的接口为G1/0/2，交换机7的ARP表中客户端2的IP地址192.168.1.12对应的接口为G1/0/2，二层交换机1的ARP表中客户端2的IP地址192.168.1.12对应的接口为E1/0/2。
管理服务器查看用户2的权限，发现用户2能查看IPC2和IPC3的视频，则下发IGMP组播接收控制配置给交换机6，在交换机6上启用IGMP协议并配置访问控制列表，该访问控制列表的允许条目中只包含组播地址225.0.0.2和225.0.0.3，并在交换机6的G1/0/2接口上应用该访问控制列表，在交换机6的其它接口上应用一个空的访问控制列表。管理服务器通过同样的方法完成交换机7的配置。管理服务器下发IGMP Snooping组播接收控制配置给二层交换机1，在二层交换机1上启用IGMP Snooping协议并配置访问控制列表，该访问控制列表的允许条目中只包含组播地址225.0.0.2和225.0.0.3，并在二层交换机1的E1/0/2接口上应用该访问控制列表，在二层交换机1的其它接口上应用一个空的访问控制列表。管理服务器通过这种配置使客户端2只能通过二层交换机1的E1/0/2加入组播地址为225.0.0.2和225.0.0.3的组播组，而其它组播设备无法加入任何组播组。
本实施例还提出了一种自动配置全网可控组播的装置，如图3所示，与上述方法对应，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，所述网络中设置有管理服务器，所述自动配置全网可控组播的装置应用于管理服务器，包括：
组播路由协议配置模块，用于查找所述网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议；
组播发送设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包；
组播接收设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组。
本实施例中，组播路由协议配置模块在其中的三层网络设备上配置组播路由协议，执行如下操作：
在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器和候选汇聚点；
在其他三层网络设备上启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM协议。
本实施例组播发送设备控制模块在查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包时，执行如下操作:
接受组播发送设备的注册，记录下组播发送设备的IP地址，从预置的组播地址池中取出一个未分配的组播地址分配给注册的组播发送设备；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发合法注册的组播发送设备发送的组播数据包。
同样优选地，组播接收设备控制模块查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，执行如下操作：
当合法用户通过组播接收设备登录时，记录下组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址；
通过SNMP消息查询所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址；
将网络设备的网络地址与所述组播接收设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备；
查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址。
本实施例组播接收设备控制模块在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组，执行如下操作：
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置；
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置；
所述访问控制列表的允许条目中包括通过本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在本网络设备的ARP表中存在的合法注册的组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在本网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动配置全网可控组播的方法，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，其特征在于，所述网络中设置有管理服务器，所述自动配置全网可控组播的方法应用于管理服务器，包括：
查找所述网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组；
其中，所述查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包，包括:
接受组播发送设备的注册，记录下组播发送设备的IP地址，从预置的组播地址池中取出一个未分配的组播地址分配给注册的组播发送设备；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发合法注册的组播发送设备发送的组播数据包；
所述在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组，包括：
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置；
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置；
所述访问控制列表的允许条目中包括通过本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在本网络设备的ARP表中存在的合法注册的组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在本网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表。
2.根据权利要求1所述的自动配置全网可控组播的方法，其特征在于，所述在其中的三层网络设备上配置组播路由协议，包括：
在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器和候选汇聚点；
在其他三层网络设备上启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM协议。
3.根据权利要求1所述的自动配置全网可控组播的方法，其特征在于，所述查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，包括：
当合法用户通过组播接收设备登录时，记录下组播接收设备的IP地址和子网掩码，将组播接收设备的IP地址和子网掩码进行相与计算，得到该组播接收设备的网络地址；
通过SNMP消息查询所有网络设备的接口IP地址，将网络设备的接口IP地址和组播接收设备的子网掩码进行相与计算，得到网络设备的网络地址；
将网络设备的网络地址与所述组播接收设备的网络地址进行比对，找出与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备；
查询与所述组播接收设备网络地址在同一个网段的所有网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址。
4.一种自动配置全网可控组播的装置，用于在包括组播发送设备和组播接收设备的网络中实现可控组播，其特征在于，所述网络中设置有管理服务器，所述自动配置全网可控组播的装置应用于管理服务器，包括：
组播路由协议配置模块，用于查找所述网络中的各个网络设备，在其中的三层网络设备上配置组播路由协议；
组播发送设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包；
组播接收设备控制模块，用于查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播接收设备的IP地址，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组；
其中，所述组播发送设备控制模块查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，对于ARP表中存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发其ARP表中存在的组播发送设备发出的组播数据包，对于ARP表中不存在合法注册的组播发送设备IP地址的网络设备，配置该网络设备转发合法注册的所有组播发送设备发送的组播数据包，包括:
接受组播发送设备的注册，记录下组播发送设备的IP地址，从预置的组播地址池中取出一个未分配的组播地址分配给注册的组播发送设备；
查询各网络设备的ARP表，检查其中是否存在合法注册的组播发送设备的IP地址，如果存在则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为其ARP表中存在的组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发该组播发送设备发送的组播数据包，如果不存在合法注册的组播发送设备的IP地址，则下发访问控制列表，通过在访问控制列表中加入源IP地址为合法注册的任意组播发送设备的IP地址、目的IP地址为分配给该组播发送设备的组播地址来控制网络设备转发合法注册的组播发送设备发送的组播数据包；
所述组播接收设备控制模块在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备中，配置三层组成员管理协议和访问控制列表，在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备中，配置二层组成员管理协议和访问控制列表，只允许该合法注册的组播接收设备加入其有权限加入的组播组，包括：
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的三层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP协议和访问控制列表配置；
对于在ARP表中存在合法注册的组播接收设备IP地址的二层网络设备，根据登录用户的权限下发IGMP Snooping协议和访问控制列表配置；
所述访问控制列表的允许条目中包括通过本网络设备ARP表中存在的合法注册的组播接收设备登录的用户有权限加入的组播组，并且在本网络设备的ARP表中存在的合法注册的组播接收设备的IP地址对应的接口上应用该访问控制列表，在本网络设备的其它接口上应用一个空的访问控制列表。
5.根据权利要求4所述的自动配置全网可控组播的装置，其特征在于，所述组播路由协议配置模块在其中的三层网络设备上配置组播路由协议，包括：
在网关设备上启用组播路由协议，在网关设备的各个VLAN接口上配置PIM协议，并将网关设备配置为候选自举路由器和候选汇聚点；
在其他三层网络设备上启用组播路由协议，并在其各个VLAN接口上配置PIM协议。
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