CN106034078B - 一种减少pim协议dr变化的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少协议无关组播PIM协议指定路由器DR变化的方法及系统,包括:PIM设备加入共享网络后,PIM设备接口接收共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址。本发明公开的减少PIM协议DR变化的方法及系统,能够解决现有技术中PIM设备加入共享网络导致DR重新选举而造成流量多包或丢包的问题,对标准RFC4601进行有益补充。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种减少协议无关组播(PIM)协议指定路由器(DR)变化的方法及系统。
背景技术
在一个共享网络中,比如以太网络,协议无关组播(Protocol IndependentMulticast,PIM)协议选举出指定路由器(Designated Routers,DR)。接口UP后默认自己是DR,收到Hello报文重新进行DR选举,以选出新的DR。因特网组管理协议(IGMP)或组播侦听发现协议(MLD)用户加入或离开组的报文会被网络中所有设备都收到,DR负责向这个网络中的用户转发组播流量。
当网络中新增PIM设备时,有可能造成DR变化。具体而言,新增的PIM设备当选为DR时,原来的DR不再转发流量,而新的DR还没有学习到完整的IGMP或MLD用户信息,就会造成丢包;新增的PIM设备先学到IGMP或MLD用户信息,而后才发现其他PIM邻居时,会有双份流。现有技术都是尽快感知DR变化,尽快学习IGMP或MLD用户信息,无法从根本上解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种减少PIM协议DR变化的方法,用来解决现有技术中PIM设备加入共享网络会导致DR重新选举而造成流量多包或丢包的问题。
为了解决上述问题,本发明提供一种减少PIM协议DR变化的方法,包括以下步骤:PIM设备加入共享网络后,PIM设备接口接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址。
进一步地,所述减少PIM协议DR变化的方法,还包括:所述PIM设备加入共享网络后,所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,所述PIM设备发送携带有DR地址选项的Hello报文。
进一步地,所述PIM设备发送的所述Hello报文携带的DR地址选项中,DR地址为0或者为空。
进一步地,所述减少PIM协议DR变化的方法,还包括:当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口的等待状态结束,进入DR选举状态。
进一步地,当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,所述PIM设备接口选举出新的DR,并发送携带最新DR地址的Hello报文。
进一步地,所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址包括:当所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口将接收到的所述DR地址作为本接口的DR地址。
本发明还提供一种减少PIM协议DR变化的系统,设置于PIM设备中,包括报文收发模块及协议处理模块。所述报文收发模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;所述协议处理模块,用于将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为所述PIM设备的接口的DR地址。
进一步地,所述减少PIM协议DR变化的系统,还包括状态管理模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,使得所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,并通过所述报文收发模块发送携带DR地址选项且DR地址为0或者为空的Hello报文。
进一步地,所述状态管理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,结束所述PIM设备接口的等待状态,进入DR选举状态。
进一步地,所述协议处理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,选举出新的DR,并通过所述报文收发模块发送携带最新DR地址的Hello报文。
进一步地,所述协议处理模块,用于将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为所述PIM设备接口的DR地址包括:所述协议处理模块,用于当所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,将接收到的所述DR地址作为所述PIM设备接口的DR地址。
与现有技术相比,在本发明中,PIM Hello报文新增DR地址选项,DR地址选项携带接口当前使用的DR地址,加入共享网络的PIM设备通过Hello报文学习并使用原有网络中的DR,从而避免DR重新选举,减少DR变化,对标准RFC4601进行有益补充。本发明从根本上解决了PIM设备加入共享网络会造成DR变化、继而解决对用户流量影响的问题,不受路由收敛性能和路由容量的影响。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例提供的减少PIM协议DR变化的方法的流程图;
图2所示为本发明较佳实施例提供的Hello报文的DR地址选项结构图;
图3所示为应用本发明较佳实施例的方法的组播网络拓扑示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方法和优点更加清楚,下面将详述其发明方法,同时结合附图对本发明进行详细描述,没有特别说明的部分和标准RFC4601规定的协议行为一致。
如图1所示,本发明较佳实施例提供的减少PIM协议DR变化的方法包括以下步骤:步骤S1:PIM设备加入共享网络后,PIM设备接口接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;步骤S2:所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址。
于较佳实施例中,所述减少PIM协议DR变化的方法,还包括:所述PIM设备加入共享网络后,所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,所述PIM设备发送携带DR地址选项的Hello报文。其中,所述PIM设备发送的Hello报文携带的DR地址选项中,DR地址为0或者为空。
于较佳实施例中,所述减少PIM协议DR变化的方法,还包括:当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口的等待状态结束,进入DR选举状态。具体而言,当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,所述PIM设备接口选举出新的DR,并发送携带最新DR地址的Hello报文。当所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口将接收到的DR地址作为本接口的DR地址。
图2所示为新增的PIM Hello报文的DR地址选项的结构图。如图2所示,DR地址选项结构中的字段定义如下:
类型(Type):本发明对此并不限定,可以为目前未定义Hello报文选项类型中的任意一种(36-65535);
长度(Length):为变长;
DR地址(DR Address):采用标准RFC46014.9.1规定的单播地址编码格式(Encoded-Unicast format)。
其中,单播地址编码格式字段有:地址族(Addr Family)、封装类型(EncodingType)、单播地址(Unicast Address),详细解释可见标准RFC46014.9.1。于此,下文中地址0的含义是,地址族字段填合法地址族,封装类型字段可以为任意值,单播地址字段填0。
于本实施例中,PIM设备接口的状态变化包括以下五个事件。
事件E1:接口UP。这里指接口UP且存在合法IP地址。事件E1触发后,接口进入等待状态,同时开启一个等待状态定时器。
事件E2:接口接收到携带DR地址选项且DR地址为0的Hello报文。于事件E2触发后,接口保持原来的状态。若接口处于DR选举状态,需要把自己的DR地址通过Hello报文发出去。
事件E3:接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文。于事件E3触发后,接口进入DR选举状态,并采用收到的Hello报文携带的DR地址作为自己的DR。当发现自己的DR发生了改变,接口应当发送一个携带最新DR地址的Hello报文。
事件E4:接口的等待状态定时器超时。于事件E4触发后,接口进入DR选举状态,按照标准RFC 4601中规定的DR选举流程进行DR选举,然后发送一个携带最新DR地址的Hello报文。
事件E5:接口DOWN。这里指接口IP地址失效或接口DOWN。于事件E5触发后,接口进入初始化状态。
其中,于等待状态下,发送的Hello报文是携带DR地址选项且DR地址为0的Hello报文;在这个状态不进行DR选举。于DR选举状态,发送的Hello报文是携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文。
以下基于图3所示的组播网络拓扑详细描述本发明较佳实施例的方法。
如图3所示,在三台PIM路由器R1~R3和IGMP用户H1相连的共享网络LAN1中,按照时序PIM路由器R1接口1UP,PIM路由器R2接口2UP,PIM路由器R1接口1等待定时器超时,PIM路由器R3接口3UP,PIM路由器R1接口1DOWN进行详细分析。其中DR优先级为PIM路由器R3接口3优于PIM路由器R1接口1,PIM路由器R1接口1优于PIM路由器R2接口2。
步骤3.1:PIM路由器R1的接口1触发事件E1,接口1UP,之后进入等待状态,同时开启一个等待状态定时器,同时发送Hello报文,该Hello报文携带DR地址选项且DR地址为0。这时候此接口处于等待状态,不进行DR选举。
步骤3.2:PIM路由器R2的接口2触发事件E1,和步骤3.1中PIM路由器R1接口1状态UP的动作一样。
步骤3.3:PIM路由器R1接口1收到PIM路由器R2接口2发送的Hello报文触发事件E2,正常建立PIM邻居,同时,发现DR地址选项的地址为0且自己处于等待状态,保持等待状态且不进行DR选举。
步骤3.4:PIM路由器R1的接口1等待状态超时触发事件E4,进入DR选举状态,选举PIM路由器R1接口1为这个共享网络LAN1的DR,然后发送一个携带最新DR地址的Hello报文。
步骤3.5:DR选举出来之后,有IGMP或MLD用户加入的场景中,DR向这个共享网络LAN1转发组播流量。
步骤3.6:PIM路由器R2接口2收到PIM路由器R1接口1发送的Hello报文触发事件E3,进入DR选举状态,用收到的Hello报文携带的DR地址作为自己的DR,同时发送一个携带最新DR地址的Hello报文。
步骤3.7:PIM路由器R3接口3触发事件E1,动作和步骤3.1一样。
步骤3.8:PIM路由器R1接口1和PIM路由器R2接口2收到PIM路由器R3接口3的Hello报文,发现是新邻居,都会立即发送携带最新DR地址的Hello报文。
步骤3.9:PIM路由器R3接口3收到PIM路由器R1接口1或PIM路由器R2接口2发送的Hello报文触发事件E3,动作和步骤3.6一样。共享网络LAN1中的DR仍然是PIM路由器R1接口1。
步骤3.10:PIM路由器R1接口1DOWN触发事件E5,按照PIM协议发送保活时间为0的Hello报文。
步骤3.11:PIM路由器R2接口2和PIM路由器R3接口3收到步骤3.10发送的Hello报文后,都会重新进行DR选举把优先级较高的PIM路由器R3接口3选为DR,并发送携带最新DR地址的Hello报文。新的DR开始负责向共享网络LAN1转发组播流量。
于本实施例中,用户可选择按照上述步骤处理,若不选择上述处理步骤,保持和原有PIM协议的处理流程一致。
于本实施例中,等待状态超时时间的参考值例如为邻居的默认保活时间(详见标准RFC46014.11章节Default_Hello_Holdtime描述),默认是105S。然而,本发明对此并不限定。
于本实施例中,Hello报文DR优先级选项类型的参考值例如为36,目前,这个类型尚未被标准组织使用。然而,本发明对于具体类型不做限制。
此外,在一个共享网络中收到不携带DR地址选项的Hello报文且由这个报文创建的邻居超时前,DR选举按照标准RFC4601规定处理,本发明对此不做限制。
此外,本发明较佳实施例还提供一种减少PIM协议DR变化的系统,设置于PIM设备中,包括报文收发模块以及协议处理模块。报文接收模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;协议处理模块,用于将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为所述PIM设备的接口的DR地址。
于较佳实施例中,所述减少PIM协议DR变化的系统,还包括状态管理模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,使得所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,并通过报文收发模块发送携带DR地址选项且DR地址为0或者为空的Hello报文。
于较佳实施例中,状态管理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,结束所述PIM设备接口的等待状态,进入DR选举状态。具体而言,协议处理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,选举出新的DR,并通过报文收发模块发送携带最新DR地址的Hello报文。协议处理模块,用于当所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,将接收到的所述DR地址作为所述PIM设备接口的DR地址。
此外,本发明较佳实施例提供的减少PIM协议DR变化的系统的具体操作过程同上述方法所述,故于此不再赘述。
综上所述,本发明较佳实施例通过新增一个PIM Hello报文的DR地址选项,所述DR地址选项携带接口自己在使用的DR地址,PIM设备加入共享网络后,通过Hello报文学习并使用原有网络中的DR,从而避免DR重新选举的发生,减少DR变化。本发明是对标准RFC4601的有益补充。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (11)
1.一种减少协议无关组播PIM协议指定路由器DR变化的方法,其特征在于,包括以下步骤:
协议无关组播PIM设备加入共享网络后,PIM设备接口接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;所述DR地址选项中包括DR地址;
所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址。
2.如权利要求1所述的减少PIM协议DR变化的方法,其特征在于,还包括:所述PIM设备加入共享网络后,所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,所述PIM设备发送携带有DR地址选项的Hello报文。
3.根据权利要求2所述的减少PIM协议DR变化的方法,其特征在于:所述PIM设备发送的所述Hello报文携带的DR地址选项中,DR地址为0或者为空。
4.如权利要求2所述的减少PIM协议DR变化的方法,其特征在于,还包括:当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口的等待状态结束,进入DR选举状态。
5.如权利要求4所述的减少PIM协议DR变化的方法,其特征在于:当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,所述PIM设备接口选举出新的DR,并发送携带最新DR地址的Hello报文。
6.如权利要求4所述的减少PIM协议DR变化的方法,其特征在于:所述PIM设备接口将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为本接口的DR地址包括:当所述PIM设备接口接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,所述PIM设备接口将接收到的所述DR地址作为本接口的DR地址。
7.一种减少协议无关组播PIM协议指定路由器DR变化的系统,设置于PIM设备中,其特征在于:包括报文收发模块及协议处理模块,
所述报文收发模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,接收所述共享网络中其他PIM设备发送的Hello报文,其中,所述Hello报文携带DR地址选项;所述DR地址选项中包括DR地址;
所述协议处理模块,用于将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为所述PIM设备的接口的DR地址。
8.如权利要求7所述的减少PIM协议DR变化的系统,其特征在于:还包括状态管理模块,用于在所述PIM设备加入共享网络后,使得所述PIM设备接口进入等待状态,开启等待状态定时器,并通过所述报文收发模块发送携带DR地址选项且DR地址为0或者为空的Hello报文。
9.如权利要求8所述的减少PIM协议DR变化的系统,其特征在于:所述状态管理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时或所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,结束所述PIM设备接口的等待状态,进入DR选举状态。
10.如权利要求9所述的减少PIM协议DR变化的系统,其特征在于:所述协议处理模块,还用于当所述PIM设备接口的等待状态定时器超时后,选举出新的DR,并通过所述报文收发模块发送携带最新DR地址的Hello报文。
11.如权利要求9所述的减少PIM协议DR变化的系统,其特征在于:所述协议处理模块,用于将所述Hello报文携带的当前使用的DR地址作为所述PIM设备接口的DR地址包括:所述协议处理模块,用于当所述报文收发模块接收到携带DR地址选项且DR地址为合法单播地址的Hello报文后,将接收到的所述DR地址作为所述PIM设备接口的DR地址。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |