CN107547337B - 隧道切换方法、叶子节点自动发现路由发送方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种隧道切换方法、叶子节点自动发现路由发送方法和装置，应用于MVPN中的第一PE设备，该方法为：当组播流量满足从I‑PMSI隧道切换到S‑PMSI隧道的切换条件时，向I‑PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备发送S‑PMSI A‑D路由；接收第二PE设备响应该S‑PMSI A‑D路由返回的Leaf A‑D路由，其携带有指示第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息；根据该指示信息确定是否建立到第二PE设备的S‑PMSI隧道；如果确定已收到I‑PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A‑D路由，则将组播流量切换到已建立的S‑PMSI隧道进行传输。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种隧道切换方法、叶子节点自动发现路由(Leaf auto-discovery route，Leaf A-D route)发送方法和装置。
背景技术
组播虚拟专用网络(Multicast Virtual Private Network，MVPN)是一项在VPN中实现组播传输的技术。请求注解协议(英文：request for comments，RFC)6513/RFC6514中提出了一种基于边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)的MVPN方案，其核心是通过BGP路由携带VPN内组播相关控制信息，在各服务提供商网络边缘(Provider Edge，PE)设备之间构建公网组播点对多点(P2MP)隧道，之后组播流量通过公网组播P2MP隧道到达各个VPN的用户侧。
公网P2MP隧道分为两种形态，一种称之为相容性运营商组播服务接口隧道(Inclusive Provider Multicast Service Interface Tunnel，I-PMSI Tunnel)，一种称之为选择性运营商组播服务接口隧道(Selective PMSI Tunnel，S-PMSI Tunnel)。
在公网中通过I-PMSI Tunnel传送组播流量时，组播流量会被传输到运营商网络的所有的PE设备上，无论该PE设备的VPN侧网络是否存在接收者。这样既浪费网络带宽，又增加了PE路由器的处理负担。因此MVPN方案对此进行了优化：当组播流量满足切换条件时，可以在连接有接收者和组播源的各PE设备之间建立起专用的S-PMSI Tunnel，然后将该组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel，从而实现按需组播。
但现有技术中，将组播流量从I-PMSI Tunnel向S-PMSI Tunnel切换时，在部分PE设备上有可能出现组播流量丢失的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种隧道切换方法、Leaf A-D route发送方法和装置，用于解决由于Leaf A-D route未收全前，组播流量已从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunne导致部分PE设备上出现流的问题。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
本申请第一方面，提供了一种隧道切换方法，应用于MVPN中的第一PE设备，所述方法包括：
当组播流量满足从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的切换条件时，向所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI A-D route；
接收第二PE设备返回的Leaf A-D route，所述Leaf A-D route是在所述第二PE设备收到所述S-PMSI A-D route时发出的；所述Leaf A-D route中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，所述第二PE设备为所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的任一个PE设备；
根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道；
如果确定已收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route，则将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI Tunnel进行传输。
本申请第二方面，提供了一种Leaf A-D route发送方法，应用于MVPN中的第二PE设备，所述方法包括：
接收第一PE设备发送的S-PMSI A-D路由；
向所述第一PE设备发送Leaf A-D route，所述Leaf A-D route中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，使得所述第一PE设备根据所述指示信息确定是否在所述第一PE设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI Tunnel。
本申请第三方面，提供了一种隧道切换装置，所述装置可以应用于MVPN中的第一PE设备，具有实现上述方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。
一种可能的实现方式中，所述装置包括：
发送单元，用于当组播流量满足从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的切换条件时，向所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI A-D route；
接收单元，用于接收第二PE设备返回的Leaf A-D route，所述Leaf A-D route是在所述第二PE设备收到所述S-PMSI A-D route时发出的；所述Leaf A-D route中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，所述第二PE设备为所述I-PMSITunnel的目的节点集合包括的任一个PE设备；
隧道建立单元，用于根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道；
隧道切换单元，用于在确定已收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route时，将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI Tunnel进行传输。
另一种可能的实现方式中，所述装置包括通信接口、处理器、存储器和总线，所述通信接口、所述处理器和所述存储器之间通过总线相互连接；所述处理器通过读取所述存储器中存储的逻辑指令，执行本申请第一方面所述的隧道切换方法。
本申请第四方面，提供了一种Leaf A-D route发送装置，所述装置可以应用于MVPN中的第二PE设备，具有实现上述方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。
一种可能的实现方式中，所述装置包括：
接收单元，用于接收第一PE设备发送的S-PMSI A-D route；
发送单元，用于向所述第一PE设备发送Leaf A-D route，所述Leaf A-D route中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，使得所述第一PE设备根据所述指示信息确定是否在所述第一PE设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI Tunel。
另一种可能的实现方式中，所述装置包括通信接口、处理器、存储器和总线，所述通信接口、所述处理器和所述存储器之间通过总线相互连接；所述处理器通过读取所述存储器中存储的逻辑指令，执行本申请第二方面所述的Leaf A-D route发送方法。
利用本申请提供的方案，一方面可以保证发起隧道切换的PE设备在收齐所有其它PE的Leaf A-D route后，才开始将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，避免了部分PE设备上的流量丢失；另一方面可以保证发起隧道切换的PE设备在收到最后一个其它PE返回的LeafA-D route后，能立即将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，减少对运营商带宽的浪费。
附图说明
图1是MVPN的典型组网示意图；
图2是现有技术中创建I-PMSI Tunnel的过程示意图；
图3是Intra-AS I-PMSI A-D route的格式示意图；
图4是现有技术中组播流量在I-PMSI Tunnel中传输的过程示意图；
图5是Source-active A-D route的格式示意图；
图6是C-multicast route的格式示意图；
图7是现有技术中组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的过程示意图；
图8是S-PMSI A-D route的格式示意图；
图9是PMSI Tunnel Attribute的格式示意图；
图10是Leaf A-D route的格式示意图；
图11是本申请提供的方法交互图；
图12是本申请中组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的过程示意图；
图13是本申请提供的一种装置功能模块框图；
图14是本申请提供的图13所示装置的硬件架构图；
图15是本申请提供的另一种装置功能模块框图；
图16是本申请提供的图15所示装置的硬件架构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
MVPN中的公网P2MP隧道分为两种形态，一种称之为I-PMSI Tunnel，一种称之为S-PMSI Tunnel，这两种隧道的区别在于如下两点：
1)其所创建的时机。I-PMSI Tunnel在运营商网络部署好后就会立即创建，并且在网络运行过程中一直存在，所有的组播流量一开始都会运行在I-PMSI Tunnel上。而S-PMSITunnel是组播流量满足切换条件后才创建，S-PMSI Tunnel创建之后组播流量将从I-PMSITunnel切换到S-PMSI Tunnel，当组播流量不满足切换条件后可以从S-PMSI Tunnel上退出，如果S-PMSI Tunnel没有组播流量使用则会删除，即S-PMSI Tunnel是按需创建。
2)其所能到达的PE设备。I-PMSI Tunnel能到达运营商网络的所有的PE设备。而S-PMSI Tunnel是服务于某些组播流量的，其只能到达这些组播流量所需要到达的PE设备，具体要到达哪些PE设备，则看哪些PE设备的VPN侧网络有组播接收者发送过组播加入信息，即S-PMSI Tunnel的目的节点集合(即目的PE设备集合)是I-PMSI Tunnel的目的节点集合的子集。
为了更好地理解本申请提供的技术方案，下面首先对现有技术中I-PMSI Tunnel的创建、组播流量在I-PMSI中的传输以及组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的过程进行说明。参见图1，为MVPN的典型组网图，可包括以下三种类型的设备：P(Provider，服务提供商网络)设备、PE设备和CE(Customer Edge，用户网络边缘)设备。图1中有两个VPN，一个是VRF(VPN Routing and Forwarding，VPN路由转发)1(包含PE1、PE2、PE3和PE4)，一个是VRF2(包含PE1和PE3)。以下以VRF1为例说明上述各过程。
1、创建MVPN的I-PMSI Tunnel
步骤1-1：VRF1中的所有PE，即PE1、PE2、PE3和PE4之间两两建立BGP对等体。
步骤1-2：参见图2，所有PE自动发送一条“域内相容性运营商组播服务接口自动发现路由(Intranal autonomous system Inclusive Provider Multicast ServiceInterface auto-discovery route，Intra-AS I-PMSI A-D route)”。
Intra-AS I-PMSI A-D route的格式参见图3，主要内容包括路由标识符(RD)和源路由器的IP地址(Originating Router’s Internet Protocol Address)。源路由器的IP地址为PE的一个全局唯一的标识IP地址，根据IP地址和RD能在网络中唯一确定一个PE。任一个PE发送的该路由均会被其它所有PE收到。以PE1为例，PE1会收到PE2、PE3和PE4发送的Intra-AS I-PMSI A-D route，可以从中获取到PE2、PE3和PE4的IP地址。
步骤1-3：当任一个PE获取到其它PE的IP地址后，可以创建到其它PE的点对多点隧道。该隧道即为I-PMSI Tunnel。以PE1为例，可以创建一条点对多点隧道，该隧道的目的节点集合为<PE2，PE3，PE4>。
2、组播流量在I-PMSI Tunnel中的传输
在图1所示的组网中，VRF1中的组播源在CE1a，接收者在CE2和CE4上，CE3b没有接收者。参见图4，当I-PMSI Tunnel创建好后，组播源发出的组播流量到达PE1时，会通过I-PMSI发送到PE2、PE3和PE4，具体过程如下：
步骤2-1：组播流量到达PE1时，PE1发送“激活组播源自动发现路由(Source-active A-D route)”给所有PE，其格式参见图5，主要内容包括路由标识符(RD)、组播源地址(包括地址长度和具体地址)和组播组地址(包括地址长度和具体地址)。
步骤2-2：PE2、PE3和PE4收到该路由后，按照里面源地址和组地址查找本地是否有组播接收者，查找结果是PE2和PE4上有而PE3上没有，故PE2和PE4回应“用户侧组播加入路由(Customer multicast route，C-multicast route)”给PE1，其格式参见图6，主要内容包括路由标识符(RD)、自治域(AS)号、组播源地址(包括地址长度和具体地址)和组播组地址(包括地址长度和具体地址)。
步骤2-3：当PE1收到任一条C-multicast route时，就可以将组播流量从I-PMSITunnel发出去。此时组播流量会到达PE2、PE3和PE4。
3、组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel
如果通过I-PMSI Tunnel进行组播，组播流量会到达PE2、PE3和PE4，但是PE3的VPN侧网络没有组播接收者，组播流量到达PE3后会被丢弃，这无疑浪费了公网带宽。
为了解决这个问题，MVPN方案提出了S-PMSI Tunnel。参见图7，现有技术中，组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的过程如下：
步骤3-1：当组播源通过I-PMSI Tunnel发送组播流量后，如果满足切换条件，则可以发起切换。由PE1发送“选择性运营商组播服务接口自动发现路由(S-PMSI A-D route)”给VRF1中的所有PE，其格式参见图8，主要内容包括路由标识符(RD)、组播源地址(包括地址长度和具体地址)和组播组地址(包括地址长度和具体地址)，以及发起切换的PE1设备的全局唯一标识IP地址。该S-PMSI A-D route同时会携带一个组播服务隧道属性(PMSI TunnelAttribute)，该属性格式参见图9，主要内容包括标记(Flag)、隧道类型(Tunnel Type)、多协议标签交换标签(Multi-Protocol Label Switching Label，MPLS Label)和隧道标识符(Tunnel Identifier)。
其中已有的Flag定义如下：当Flag取值为1时，表示要求其它PE收到该S-PMSI A-Droute路由后，需要回应“叶子节点自动发现路由(Leaf A-D route)”。Flag的其它取值暂未占用。
Tunnel Type、MPLS Label和Tunnel Identifier是S-PMSI Tunnel的属性字段，其取值按照现有实现即可，本申请并不关注。
步骤3-2：PE2、PE3和PE4收到该S-PMSI A-D route后，按照里面的组播源地址和组播组组地址查找本地是否有组播接收者，查找结果是PE2和PE4上有而PE3上没有，故PE2和PE4回应Leaf A-D route，而PE3不回应。Leaf A-D route的格式参见图10所示，主要内容包括路由关键字(Route Key)和应答方(即这里的PE2和PE4)的全局唯一标识IP地址。
其中Route Key字段是复制的收到的图8所示的S-PMSI A-D route中的字段。
步骤3-3：PE1收到Leaf A-D route后，创建S-PMSI Tunnel，其目的节点集合为<PE2，PE4>。这样后续组播流量可以通过S-PMSI Tunnel只发送到PE2和PE4，不必发送到PE3。
现有技术中，发起隧道切换的PE设备需要等待其它PE设备回应Leaf A-D route，但收到回应的时间间隔是不确定的。这个时间间隔可能受到多个因素的影响，比如中间运营商的网络延时抖动，或者是用户侧的VPN内的网络延时抖动，或者是回应Leaf A-D route的PE设备的处理性能。
如果发起隧道切换的PE设备在没有收到全部的Leaf A-D route下进行隧道切换，可能会导致部分PE设备上有组播流量丢失。以图7为例，在下面时序下就会出现断流。
步骤3-1’：当组播源通过I-PMSI Tunnel发送组播流量后，如果满足切换条件，则可以发起切换。由PE1发送S-PMSI A-D route给VRF1中的所有PE。
步骤3-2’：PE2、PE3和PE4收到该S-PMSI A-D route后，按照里面的组播源地址和组播组地址查找本地是否有组播接收者，查找结果是PE2和PE4上有而PE3上没有，故PE2和PE4回应Leaf A-D route，而PE3不回应。
步骤3-3’：由于网络原因，PE1先收到PE2的Leaf A-D route，建立S-PMSI Tunnel，其目的节点集合为<PE2>。在建立成功后，PE1将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，此时组播流量只能到达PE2，不能到达PE4，PE4上部分流量丢失。
步骤3-4’：过一段时间之后，PE1才收到PE4的Leaf A-D route，从而修改S-PMSITunnel的目的节点集合为<PE2，PE4>，建立到PE4的S-PMSI Tunnel，此时组播流量到达PE2和PE4，PE4上组播流量恢复正常。
目前为了避免在隧道切换过程中部分PE设备上出现断流的情况，一般通过指定延时切换时间，即在上面第3.3’步骤中，PE1在建立到PE2的S-PMSI Tunnel后不立即进行隧道切换，而是等待一段时间，才开始将组播流量切换到S-PMSI Tunnel。如果在这个等待时间内，PE1能收到PE4的Leaf A-D route，则可以避免断流。
但是，使用延时切换仍然有可能会出现断流，比如由于不可靠的网络等因素，导致PE1在等待一段时间后仍然不能收到PE4回应的Leaf A-D route，则PE4上仍然会断流。此外延时切换时间一般是固定的，不能跟随当前网络的具体情况进行动态调整。如果延时切换时间设置的过长，则会浪费运营商网络带宽，如果设置的过短，则又会导致断流。
为了解决上述问题，本申请提出了一种隧道切换方案，本方案要求所有的PE设备在收到S-PMSI A-D route后，无论本地是否有对应的组播接收者，都回应Leaf A-D route，各PE设备通过在回应的Leaf A-D路由中携带指示信息来告知本设备上是否有组播接收者。发起隧道切换的PE设备在收到所有其他PE设备回应的Leaf A-D route后，才开始将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，如此便可以避免部分PE设备流量丢失的情况。
下面结合说明书附图和各实施例对本申请技术方案进行说明。
为便于描述，在本申请中，将MVPN中离组播源最近、负责发起隧道切换的PE设备称为第一PE设备。将与第一PE设备属于同一VPN的其它任一个PE设备称为第二PE设备。
在进行隧道切换之前，第一PE设备先按照前文所述的步骤1-1～1-3建立I-PMSITunnel，以及按照步骤2-1～2-3通过I-PMSI Tunnel发送组播流量。此处不再重复描述。接下来，第一PE设备按照本申请提供的交互流程进行隧道切换，参见图11，该流程可包括以下步骤：
步骤111：当组播流量满足从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的切换条件时，第一PE设备向所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI A-Droute。
I-PMSI Tunnel能到达运营商网络的所有PE设备，因此这里所说的I-PMSI Tunnel的目的节点集合包含了同一VPN中除第一PE设备之外的所有PE设备，本申请中所说的第二PE设备属于I-PMSI Tunnel的目的节点集合。
这里的切换条件可自行定义，比如可以按照组播源地址和/或组播组地址定义切换条件，或者可以按照组播流量的速率定义切换条件。
这里的S-PMSI A-D route可参照图8所示的格式，包括第一PE设备的RD和IP地址，以及包括组播源地址和组播组地址。该S-PMSI A-D route同时携带一个PMSI TunnelAttribute，该属性格式参见图9，其中Flag取值为1，表示要求其它PE收到该S-PMSI A-Droute路由后，需要回应Leaf A-D route。
步骤112：第二PE设备在收到第一PE设备发送的S-PMSI A-D route后，向第一PE设备发送Leaf A-D route，该Leaf A-D route中携带用于指示第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息。
具体的，第二PE设备可以根据S-PMSI A-D route包括的组播源地址和组播组地址查找本地是否有组播接收者。如果有，则向第一PE设备返回Leaf A-D route，并通过该LeafA-D route携带的指示信息告知接收方第二PE设备上有组播接收者。反之，如果第二PE设备上没有组播接收者，则第二PE设备也向第一PE设备返回Leaf A-D route，并通过该Leaf A-D route携带的指示信息告知接收方第二PE设备上没有组播接收者。即，第二PE设备在收到S-PMSI A-D route后，无论本设备上是否有组播接收者，均会向第一PE设备返回Leaf A-Droute。
其中，第二PE设备返回的Leaf A-D route的格式可以参照图10所示，包括RouteKey和第二PE设备的IP地址。Route Key为复制的图8所示的S-PMSI A-D route的字段，目的在于区分该Leaf A-D route针对是哪一条组播流量。无论第二PE设备上是否有组播接收者，其返回的Leaf A-D route包括的Route Key字段均相同。
第二PE设备返回的Leaf A-D route同时也会携带一个PMSI Tunnel Attribute，该属性格式与S-PMSI A-D route的PMSI Tunnel Attribute的属性格式相同，包括Flag、Tunnel Type、MPLS Label和Tunnel Identifier字段。
可选的，本申请可以将用于指示第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute中，比如，将该指示信息携带在PMSI TunnelAttribute的Flag中。在一个可行的实现方式中，各PE设备可以事先约定，当PMSI TunnelAttribute中的Flag值为第一设定值时，表示发送Leaf A-D route的PE设备上有组播接收者，当PMSI Tunnel Attribute中的Flag值为第二设定值时，表示发送Leaf A-D route的PE设备上没有组播接收者。这里的第一设定值与第二设定值可以约定为与标准中已定义的Flag值(即1)不冲突的任何值，比如0，2，3……等。
在现有技术中，第二PE设备发送的Leaf A-D route主要用于告知第一PE设备第二PE设备上有组播接收者，而Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute中的Flag没有特别含义。本申请中，第二PE设备发送的Leaf A-D route可以用于告知第一PE设备第二PE设备已收到S-PMSI A-D route，而Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute中的Flag可以用于指示第二PE设备上是否有组播接收者。
步骤113：第一PE设备在收到第二PE设备返回的Leaf A-D route后，根据Leaf A-Droute携带的指示信息确定是否在本设备与第二PE设备之间建立S-PMSI Tunnel。
在现有技术中，第一PE设备会与所有返回Leaf A-D route的PE设备建立S-PMSITunnel。但本申请中由于所有收到S-PMSI A-D route的PE设备都会返回Leaf A-D route，因此第一PE设备需要进一步根据Leaf A-D route携带的指示信息确定与哪些PE设备建立S-PMSI Tunnel。
以第二PE设备为例，如果第二PE设备返回的Leaf A-D route携带的指示信息指示第二PE设备上有组播接收者，则第一PE设备可以在本设备与第二PE设备之间建立S-PMSITunnel，以及记录已收到过第二PE设备返回的Leaf A-D route。如果第二PE设备返回的Leaf A-D route携带的指示信息指示第二PE设备上没有组播接收者，则第一PE设备仅记录已收到过第二PE设备返回的Leaf A-D route。
步骤114：第一PE设备如果确定已收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route，则将组播流量切换到已建立的S-PMSI Tunnel进行传输。
反之，如果第一PE设备确定还没有收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route，则继续等待，直至收到所有PE设备返回的Leaf A-Droute。
本申请中，第一PE设备每收到一条Leaf A-D route，便执行一次步骤113和114，以判断是否还有PE设备没有返回应答，当第一PE设备收到最后一个其它PE设备返回的LeafA-D route，且确定S-PMSI Tunnel创建成功时，第一PE设备可以立即将组播流量切换到S-PMSI Tunnel进行传输，这样可以减少运营商带宽的浪费。
在等待隧道切换的过程中，第二PE设备有可能因发生故障而无法返回Leaf A-Droute。如果第一PE设备可以感知到该故障，比如第一PE设备发现二者之间的BGP连接断开，则第一PE设备可以将第二PE设备从所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合中剔除，并以该剔除第二PE设备后的新的目的节点集合为标准判断是否能进行隧道切换。
当然，在一些极端情况下，第一PE设备有可能感知不到第二PE设备的故障，为了避免第一PE设备因一直收不到第二PE设备的应答而一直处于等待隧道切换的状态，本申请可以在第一PE设备上启动一个定时器，该定时器的启动时机可以是第一PE设备向其它PE设备发送S-PMSI A-D route之前或之后，该定时器的时长可以设置成一段较长的时长，比如设定为30分钟。如果在该预先启动的定时器设置的时长内，第一PE设备一直没收到I-PMSITunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route，则在该定时器超时后，第一PE设备不再等待，直接根据当前已收到的Leaf A-D route建立S-PMSI Tunnel，并将组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
至此，完成图11所示的流程。
通过图11所示的流程可以看出，本申请对现有的隧道切换机制做了修改，一是要求所有的PE设备在收到S-PMSI A-D route后，无论本地是否有组播接收者均回应Leaf A-Droute；二是要求PE设备通过在S-PMSI A-D route的PMSI Tunnel Attribute中设置特定的Flag值，来告知本设备上是否有组播接收者；三是PE设备收到其它PE设备返回的Leaf A-Droute后，根据Leaf A-D route携带的指示信息，只与有组播接收者的其它PE设备建立S-PMSI Tunnel。这么做的好处至少有以下几点，第一，可以保证发起隧道切换的PE设备在收齐所有其它PE的Leaf A-D route后，才开始将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，避免了部分PE设备上的流量丢失；第二，可以保证发起隧道切换的PE设备在收到最后一个其它PE返回的Leaf A-D route后，能立即将组播流量切换到S-PMSI Tunnel，减少对运营商带宽的浪费；第三，复用了原有的Leaf A-D route的格式，从而能较好地兼容现有机制。
为了使本领域技术人员更加清楚和明白，以下仍以图1所示的MVPN组网环境为例，说明实施本申请提供的方法后的隧道切换过程。
参见图12，本申请实施例中，组播流量从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的过程如下：
步骤3-1”：当组播源通过I-PMSI Tunnel发送组播流量后，如果满足切换条件，则可以发起切换。由PE1发送S-PMSI A-D route给VRF1中的所有PE。
步骤3-2”：PE2、PE3和PE4收到该S-PMSI A-D route后，按照里面的组播源地址和组播组地址查找本地是否有组播接收者，查找结果是PE2和PE4上有而PE3上没有，故PE2和PE4会回应Leaf A-D route，该Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute的Flag取值为2(也可以约定为除1外的其它值)，表明本设备上有组播接收者；而PE3则回应Leaf A-Droute，该Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute的Flag取值为0(也可以约定为除1外的其它值)，表明本设备上没有组播接收者。
步骤3-3”：假设PE1先收到PE2的Leaf A-D route。根据PE2返回的Leaf A-Droute，PE1可以确定PE2上有组播接收者，从而PE1可以建立到PE2的S-PMSI Tunnel，此时S-PMSI Tunnel的目的节点集合为<PE2>，以及PE1记录已经从PE2收到了应答。PE1将收到应答的节点集合与I-PMSI Tunnel的目的节点结合<PE2，PE3，PE4>比较，发现PE3和PE4还没有应答，故继续等待。
步骤3-4”：假设PE1之后收到了PE3的Leaf A-D route。根据PE3返回的Leaf A-Droute，PE1可以确定PE3上没有组播接收者，从而PE1仅记录已经从PE3收到了应答，无需更新S-PMSI Tunnel的目的节点集合，此时S-PMSI Tunnel的目的节点集合仍为<PE2>。PE1将收到应答的节点集合与I-PMSI Tunnel的目的节点结合<PE2，PE3，PE4>比较，发现PE4还没有应答，故继续等待。
步骤3-5”：假设PE1最后收到了PE4的Leaf A-D route。根据PE4返回的Leaf A-Droute，PE1可以确定PE4上有组播接收者，从而PE1可以建立到PE4的S-PMSI Tunnel，此时S-PMSI Tunnel的目的节点集合为<PE2，PE4>，以及PE1记录已经从PE4收到了应答。PE1将收到应答的节点集合与I-PMSI Tunnel的目的节点结合<PE2，PE3，PE4>比较，发现已收到全部PE的应答，并继续判断目的节点集合为<PE2，PE4>的S-PMSI Tunnel是否已建立成功，如果是则将组播流量切换到S-PMSI Tunnel。
以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述。
参见图13，图13为本申请提供的一种隧道切换装置的功能模块框图，该装置可以应用于MVPN中的第一PE设备。如图13所示，该装置可以包括以下单元：
发送单元131，用于当组播流量满足从I-PMSI Tunnel切换到S-PMSI Tunnel的切换条件时，向所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI A-Droute。
接收单元132，用于接收第二PE设备返回的Leaf A-D route，所述Leaf A-D route是在所述第二PE设备收到所述S-PMSI A-D route时发出的；所述Leaf A-D route中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，所述第二PE设备为所述I-PMSITunnel的目的节点集合包括的任一个PE设备。
隧道建立单元133，用于根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道。
隧道切换单元134，用于在确定已收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route时，将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI Tunnel进行传输。
可选的，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息可以携带在所述Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute中。当所述PMSI Tunnel Attribute中的Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI TunnelAttribute中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
可选的，所述隧道建立单元，具体用于在所述指示信息指示所述第二PE设备上有组播接收者时，在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI Tunnel。
可选的，所述装置还可以包括：
记录单元，用于在所述接收单元132接收所述第二PE设备返回的Leaf A-D route之后，记录已收到过所述第二PE设备返回的Leaf A-D route。
可选的，所述隧道切换单元133，还可以用于在确定没有收到所述I-PMSI Tunnel的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D route时，继续等待，直至收到所述所有PE设备返回的Leaf A-D route或预先启动的定时器超时，再将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI Tunnel进行传输。
需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。在本申请的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
至此，完成图13所示装置的描述。
对应地，本申请还提供了图13所示装置的硬件结构。参见图14，图14为本申请提供的图13所示装置的硬件结构示意图，该装置包括：通信接口141、处理器142、存储器143和总线144；其中，通信接口141、处理器142和存储器143通过总线144完成相互间的通信。
其中，通信接口141，用于与第二PE设备通信。处理器142可以是一个中央处理器(CPU)，存储器143可以是非易失性存储器(non-volatile memory)，并且存储器143中存储有隧道切换逻辑指令，处理器142可以执行存储器143中存储的隧道切换逻辑指令，以实现上述图11所示的流程中第一PE设备的功能。
至此，完成图14所示的硬件结构描述。
参见图15，图15为本申请提供的一种Leaf A-D路由发送装置的功能模块框图，该装置可以应用于MVPN中的第二PE设备。如图15所示，该装置可以包括以下单元：
接收单元151，用于接收第一PE设备发送的S-PMSI A-D route。
发送单元152，用于向所述第一PE设备发送Leaf A-D route，所述Leaf A-D ruote中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，使得所述第一PE设备根据所述指示信息确定是否在所述第一PE设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道。
可选的，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在所述Leaf A-D route的PMSI Tunnel Attribute中；当所述PMSI隧道属性中的标记Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI隧道属性中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
至此，完成图15所示装置的描述。
对应地，本申请还提供了图15所示装置的硬件结构。参见图16，图16为本申请提供的图15所示装置的硬件结构示意图，该装置包括：通信接口161、处理器162、存储器163和总线164；其中，通信接口161、处理器162和存储器163通过总线164完成相互间的通信。
其中，通信接口161，用于与第一PE设备通信。处理器162可以是一个中央处理器，存储器163可以是非易失性存储器，并且存储器163中存储有Leaf A-D route发送逻辑指令，处理器162可以执行存储器163中存储的Leaf A-D route发送逻辑指令，以实现上述图11所示的流程中第二PE设备的功能。
至此，完成图16所示的硬件结构描述。
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 (12)
1.一种隧道切换方法，其特征在于，应用于组播虚拟专用网络MVPN中的第一服务提供商网络边缘PE设备，所述方法包括：
当组播流量满足从相容性运营商组播服务接口I-PMSI隧道切换到选择性运营商组播服务接口S-PMSI隧道的切换条件时，向所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI自动发现A-D路由；
接收第二PE设备返回的叶子节点自动发现Leaf A-D路由，所述Leaf A-D路由是在所述第二PE设备收到所述S-PMSIA-D路由时发出的；所述Leaf A-D路由中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，所述第二PE设备为所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的任一个PE设备；
根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道；
如果确定已收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由，则将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在所述Leaf A-D路由的PMSI隧道属性中；
当所述PMSI隧道属性中的标记Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI隧道属性中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道，包括：
如果所述指示信息指示所述第二PE设备上有组播接收者，则在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道，以及记录已收到过所述第二PE设备返回的Leaf A-D路由；
如果所述指示信息指示所述第二PE设备上没有组播接收者，则仅记录已收到过所述第二PE设备返回的Leaf A-D路由。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果确定没有收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由，则继续等待，直至收到所述所有PE设备返回的Leaf A-D路由或预先启动的定时器超时，再将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
5.一种叶子节点自动发现Leaf A-D路由发送方法，其特征在于，应用于组播虚拟专用网络MVPN中的第二服务提供商网络边缘PE设备，所述方法包括：
接收第一PE设备发送的选择性运营商组播服务接口S-PMSI自动发现A-D路由；所述S-PMSIA-D路由是所述第一PE设备在组播流量满足从相容性运营商组播服务接口I-PMSI隧道切换到选择性运营商组播服务接口S-PMSI隧道的切换条件时发送的；所述第二PE设备为所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的任一个PE设备；
向所述第一PE设备发送Leaf A-D路由，所述Leaf A-D路由中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，使得所述第一PE设备根据所述指示信息确定是否在所述第一PE设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道，并在确定已收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由时，将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在所述Leaf A-D路由的PMSI隧道属性中；
当所述PMSI隧道属性中的标记Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI隧道属性中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
7.一种隧道切换装置，其特征在于，应用于组播虚拟专用网络MVPN中的第一服务提供商网络边缘PE设备，所述装置包括：
发送单元，用于当组播流量满足从相容性运营商组播服务接口I-PMSI隧道切换到选择性运营商组播服务接口S-PMSI隧道的切换条件时，向所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备发送S-PMSI自动发现A-D路由；
接收单元，用于接收第二PE设备返回的叶子节点自动发现Leaf A-D路由，所述Leaf A-D路由是在所述第二PE设备收到所述S-PMSI A-D路由时发出的；所述Leaf A-D路由中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，所述第二PE设备为所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的任一个PE设备；
隧道建立单元，用于根据所述指示信息确定是否在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道；
隧道切换单元，用于在确定已收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由时，将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在所述Leaf A-D路由的PMSI隧道属性中；
当所述PMSI隧道属性中的标记Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI隧道属性中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述隧道建立单元具体用于：
在所述指示信息指示所述第二PE设备上有组播接收者时，在本设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道；
所述装置还包括：
记录单元，用于在所述接收单元接收所述第二PE设备返回的Leaf A-D路由之后，记录已收到过所述第二PE设备返回的Leaf A-D路由。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述隧道切换单元，还用于在确定没有收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由时，继续等待，直至收到所述所有PE设备返回的Leaf A-D路由或预先启动的定时器超时，再将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
11.一种叶子节点自动发现Leaf A-D路由发送装置，其特征在于，应用于组播虚拟专用网络MVPN中的第二服务提供商网络边缘PE设备，所述装置包括：
接收单元，用于接收第一PE设备发送的选择性运营商组播服务接口S-PMSI自动发现A-D路由；所述S-PMSIA-D路由是所述第一PE设备在组播流量满足从相容性运营商组播服务接口I-PMSI隧道切换到选择性运营商组播服务接口S-PMSI隧道的切换条件时发送的；所述第二PE设备为所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的任一个PE设备；
发送单元，用于向所述第一PE设备发送Leaf A-D路由，所述Leaf A-D路由中携带用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息，使得所述第一PE设备根据所述指示信息确定是否在所述第一PE设备与所述第二PE设备之间建立S-PMSI隧道，并在确定已收到所述I-PMSI隧道的目的节点集合包括的所有PE设备返回的Leaf A-D路由时，将所述组播流量切换到已建立的S-PMSI隧道进行传输。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述用于指示所述第二PE设备上是否有组播接收者的指示信息携带在所述Leaf A-D路由的PMSI隧道属性中；
当所述PMSI隧道属性中的标记Flag值为第一设定值时，表示所述第二PE设备上有组播接收者；当所述PMSI隧道属性中的Flag值为第二设定值时，表示所述第二PE设备上没有组播接收者。
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