CN106257881A - 一种组播管理方法、装置及交换设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种组播管理方法、装置及交换设备，其中该组播管理方法包括：接收多个组播源的数据流；根据预先设置的访问控制列表，确定多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流。本发明的实施例能对组播组内的不同组播源进行发送优先级的指定，并按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流，防止数据流的丢弃，从而提高数据传输质量。

Description

一种组播管理方法、装置及交换设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种组播管理方法、装置及交换设备。
背景技术
组播是网络之间互连的协议(IP)网络数据传输方式之一，其实现了发送者和接收者之间的点对多点、多点对点或多点对多点的网络连接，它的出现解决单播和广播传输方式效率低的问题，并被广泛应用于视频、游戏，媒体广播等领域。
因特网组管理协议(IGMP，Internet Group Management Protocol)是网络通讯协议(TCP/IP)协议族中负责IP组播成员管理的协议，它用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。随着组播技术的广泛使用，组播协议也在不断的升级。IGMP V3在IGMP V2的基础上增加了组播源过滤功能，使组播成员能主动选择接收或拒绝来自特定组播源的数据流。
目前组播技术还存在拥塞控制和安全等许多未解决的问题。如图1所示，交换设备维护着组播组G1的转发关系，仅允许组播组G1的组播源S1和S2的组播数据流转发向成员端口P1，当S1和S2的数据流量不超过P1端口的转发能力时，交换设备可以对组播流进行正常转发，但当S1与S2的总流量超过了P1的转发带宽时，将会在P1出口形成拥塞，此时S1与S2数据流的丢弃行为将会变得不可控，严重影响数据传输质量。另外，假设当组播源S1受到网络攻击时，如果没有有效手段控制病毒的传播，后果将不堪设想。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种组播管理方法、装置及交换设备，能对组播组内的不同组播源进行发送优先级的指定，并按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流，防止数据流的丢弃，从而提高数据传输质量。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种组播管理方法，应用于交换设备，该组播管理方法包括：
接收多个组播源的数据流；
根据预先设置的访问控制列表，确定多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流。
其中，发送优先级是根据每个组播源的数据流的服务质量确定的，其中每个组播源的数据流的服务质量越高，每个组播源的数据流的发送优先级越大。
其中，预先设置的访问控制列表中还记录有交换设备对组播源的数据流的操作，组播管理方法还包括：
如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，则在进行组播源的数据流转发时，直接将与丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。
其中，组播管理方法还包括：
如果组播源存在安全隐患，则在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作。
其中，根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流，具体为：
根据每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流。
本发明的实施例还提供了一种组播管理装置，应用于交换设备，该组播管理装置包括：
接收模块，用于接收多个组播源的数据流；
第一确定模块，用于根据预先设置的访问控制列表，确定多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
第二确定模块，用于根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流。
其中，发送优先级是根据每个组播源的数据流的服务质量确定的，其中每个组播源的数据流的服务质量越高，每个组播源的数据流的发送优先级越大。
其中，预先设置的访问控制列表中还记录有交换设备对组播源的数据流的操作，组播管理装置还包括：
丢弃模块，用于如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，在进行组播源的数据流转发时，直接将与丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。
其中，组播管理装置还包括：
设置模块，用于如果组播源存在安全隐患，在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作。
其中，第二确定模块包括：
转发单元，用于根据每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流。
本发明的实施例还提供了一种交换设备，包括上述的组播管理装置。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本发明的实施例中，通过预先设置的访问控制列表中的每个组播源的数据流的发送优先级，确定出接收到的多个组播源的数据流的发送顺序，并根据该发送顺序转发多个组播源的数据流，解决了交换设备转发数据流时可能发生拥塞，造成数据流丢失，严重影响数据传输质量的问题，达到了按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流，防止数据流的丢弃，进而提高数据传输质量的效果。
附图说明
图1为现有技术中IGMP V3组播源过滤功能的示意图；
图2为本发明第一实施例中组播管理方法的流程图；
图3为本发明第一实施例中IGMP V3组播转发信息建立的示意图；
图4为本发明第一实施例中P1端口组播流服务质量发送优先级调度的示意图；
图5为本发明第二实施例中组播管理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
如图2所示，本发明的第一实施例提供了一种组播管理方法，应用于交换设备，该组播管理方法包括：
步骤S21，接收多个组播源的数据流；
步骤S22，根据预先设置的访问控制列表，确定多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
在本发明的第一实施例中，发送优先级可以根据每个组播源的数据流的实际服务质量确定，且组播源的数据流的服务质量越高，组播源的数据流的发送优先级就越大，当然发送优先级也可以根据用户的自身需求来确定。
步骤S23，根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流。
在本发明的第一实施例中，如图3所示，以主机A和组播组G1为例，阐述步骤S22中的访问控制列表(ACL)的设置方法，该设置方法具体包括：
第一步，主机A通过端口P1向交换设备主动发送IGMP V3成员关系报告报文要求加入组播组G1，并指定接收来自组播组G1内的组播源S1、S2、、、Sn的数据流。
第二步，交换设备在接收到主机A的报告报文后，在组播转发表里添加多条如表1所示的基于组播源(S1、S2、、、Sn)的组播转发项。
源IP地址 组播IP地址 转发端口
S1 G1 P1
S2 G1 P1
… G1 P1
Sn G1 P1
表1
第三步，在此假设组播源S1的数据流比组播源S2的数据流的质量更优，组播源S2的数据流又比其他组播源的数据流的质量更优，按照在管理平面上设置的S1、S2、、、Sn的调度优先级，S1的调度优先级为7，S2的调度优先级为6，其他组播源的调度优先级为1(IPV4优先级等级为0～7)，在控制平面上增加如表2所示的ACL规则。
表2
第四步，当组播源(假设为组播源S2)存在安全隐患时，则为组播源S2的建立一条新的ACL规则，即将交换设备对组播源S2的数据流的操作设置为丢弃操作，使得交换设备在接收到组播源S2的数据流时，不作转发，直接将其丢弃，避免病毒的传播。可以理解的是，当组播源S2恢复正常时，删除对应的ACL规则，使组播源S2的数据流在网络中正常传输。
在本发明的第一实施例中，通过预先设置的访问控制列表中的每个组播源的数据流的发送优先级，确定出接收到的多个组播源的数据流的发送顺序，并根据该发送顺序转发多个组播源的数据流，从而使交换设备能按照发送顺序转发多个组播源的数据流，防止数据流的丢弃，有效地解决交换设备在转发数据流时出现拥塞(例如当交换设备同时收到组播源S1、S2、S3的数据流时，由于三条数据流的总带宽大于P1端口的带宽(500M+400M+300M>1000M)，此时产生拥塞不可避免)的问题，进而提高数据传输质量的效果。
其中，在本发明的第一实施例中，上述ACL中记录有交换设备对组播源的数据流的操作，因此如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，则在进行组播源的数据流转发时，直接将与丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。例如在ACL表中记录有交换设备对组播源S2的数据流的操作为丢弃操作，这样当交换设备接收到组播源S2的数据流时，会直接将其丢弃，不会对其进行转发。
在本发明的第一实施例中，如果组播源(例如组播源S2)存在安全隐患，则在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作，这样便能有效地控制病毒的传播。当然如果该组播源(例如组播源S2)恢复正常时，可将对应的ACL规则删除，使该组播源(例如组播源S2)的数据流可以在网络中正常传输。
其中，在本发明的第一实施例中，上述步骤S23具体为：根据每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流。
在本发明的第一实施例中，还以上述组播组G1的各组播源为例阐述步骤S23的具体过程，如图4所示，交换设备接收到组播源S1、S2、S3的数据流后，会根据ACL中的发送优先级将组播源S1、S2、S3的数据流调度到对应的队列中。在此以严格优先级队列(SP，Strict Priority)的调度方式为例，发送优先级0～7分别对应队列Queue 0～7，因此S1的数据流进入Queue 7，S2的数据流进入Queue 6，S3的数据流进入Queue 1。而在队列调度时，SP会严格按照发送优先级从高到低的顺序优先发送较高发送优先级队列中的分组，当较高发送优先级队列为空时，再发送较低发送优先级队列中的分组，队列发送优先级越高，其中的数据流就越优先，因此来自组播源S1的数据流将最先从P1端口转发出去。
第二实施例
以下为本发明第二实施例提供的一种组播管理装置。所述组播管理装置的实施例与上述的方法实施例属于同一构思，组播管理装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述方法实施例。
如图5所示，本发明的第二实施例提供了一种组播管理装置，应用于交换设备，该组播管理装置包括：
接收模块51，用于接收多个组播源的数据流；
第一确定模块52，用于根据预先设置的访问控制列表，确定多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
第二确定模块53，用于根据每个组播源的数据流的发送优先级，确定多个组播源的数据流的发送顺序，并根据发送顺序转发多个组播源的数据流。
其中，发送优先级是根据每个组播源的数据流的服务质量确定的，其中每个组播源的数据流的服务质量越高，每个组播源的数据流的发送优先级越大。
其中，预先设置的访问控制列表中还记录有交换设备对组播源的数据流的操作，组播管理装置还包括：
丢弃模块，用于如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，在进行组播源的数据流转发时，直接将与丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。
其中，组播管理装置还包括：
设置模块，用于如果组播源存在安全隐患，在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作。
其中，第二确定模块53包括：
转发单元，用于根据每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发多个组播源的数据流。
在本发明的第二实施例中，组播管理装置可通过预先设置的访问控制列表中的每个组播源的数据流的发送优先级，确定出接收到的多个组播源的数据流的发送顺序，并根据该发送顺序转发多个组播源的数据流，从而使交换设备能按照发送顺序转发多个组播源的数据流，防止数据流的丢弃，有效地解决交换设备在转发数据流时出现拥塞的问题，进而提高数据传输质量的效果。
需要说明的是，本发明第二实施例提供的组播管理装置是应用上述方法的装置，即上述方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
第三实施例
本发明的第三实施例提供了一种交换设备，包括上述的组播管理装置。
需要说明的是，本发明第三实施例提供的交换设备是应用上述组播管理装置的交换设备，即上述组播管理装置的所有实施例均适用于该交换设备，且均能达到相同或相似的有益效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种组播管理方法，应用于交换设备，其特征在于，所述组播管理方法包括：
接收多个组播源的数据流；
根据预先设置的访问控制列表，确定所述多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，所述预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
根据所述每个组播源的数据流的发送优先级，确定所述多个组播源的数据流的发送顺序，并根据所述发送顺序转发所述多个组播源的数据流。
2.如权利要求1所述的组播管理方法，其特征在于，所述发送优先级是根据每个组播源的数据流的服务质量确定的，其中所述每个组播源的数据流的服务质量越高，所述每个组播源的数据流的发送优先级越大。
3.如权利要求1所述的组播管理方法，其特征在于，所述预先设置的访问控制列表中还记录有交换设备对组播源的数据流的操作，所述组播管理方法还包括：
如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，则在进行组播源的数据流转发时，直接将与所述丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。
4.如权利要求3所述的组播管理方法，其特征在于，所述组播管理方法还包括：
如果组播源存在安全隐患，则在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作。
5.如权利要求1所述的组播管理方法，其特征在于，所述根据所述每个组播源的数据流的发送优先级，确定所述多个组播源的数据流的发送顺序，并根据所述发送顺序转发所述多个组播源的数据流，具体为：
根据所述每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发所述多个组播源的数据流。
6.一种组播管理装置，应用于交换设备，其特征在于，所述组播管理装置包括：
接收模块，用于接收多个组播源的数据流；
第一确定模块，用于根据预先设置的访问控制列表，确定所述多个组播源的数据流中的每个组播源的数据流的发送优先级，所述预先设置的访问控制列表中记录有每个组播源的数据流的源地址、目的地址和发送优先级；
第二确定模块，用于根据所述每个组播源的数据流的发送优先级，确定所述多个组播源的数据流的发送顺序，并根据所述发送顺序转发所述多个组播源的数据流。
7.如权利要求6所述的组播管理装置，其特征在于，所述发送优先级是根据每个组播源的数据流的服务质量确定的，其中所述每个组播源的数据流的服务质量越高，所述每个组播源的数据流的发送优先级越大。
8.如权利要求6所述的组播管理装置，其特征在于，所述预先设置的访问控制列表中还记录有交换设备对组播源的数据流的操作，所述组播管理装置还包括：
丢弃模块，用于如果交换设备对组播源的数据流的操作为丢弃操作，在进行组播源的数据流转发时，直接将与所述丢弃操作对应的组播源的数据流丢弃，而不进行转发。
9.如权利要求8所述的组播管理装置，其特征在于，所述组播管理装置还包括：
设置模块，用于如果组播源存在安全隐患，在访问控制列表中将交换设备对存在安全隐患的组播源的数据流的操作设置为丢弃操作。
10.如权利要求6所述的组播管理装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：
转发单元，用于根据所述每个组播源的数据流的发送优先级，按照发送优先级从高到低的顺序转发所述多个组播源的数据流。
11.一种交换设备，其特征在于，包括如权利要求6～10任一项所述的组播管理装置。
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