CN108123880A - 组播数据报文的转发方法、装置以及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组播数据报文的转发方法、装置以及系统，该系统为控制网桥和端口扩展器构成的扩展网桥，其中，控制网桥通过级联口发送ETAG的组播数据报文，该ETAG的ECID是指向所述级联口连接的端口扩展器上同意组播组的不同VLAN的出端口的组播ECID；端口控制器通过连接控制网桥的上游口接收添加了ETAG的组播数据报文；查找组播ECID匹配的组播复制信息；根据组播复制信息为各出端口复制一份所述组播数据报文，剥除每份的组播数据报文的ETAG，为每份的组播数据报文添加各出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。

Description

组播数据报文的转发方法、装置以及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体地讲涉及一种组播数据报文的转发方法、装置以及系统。
背景技术
扩展网桥(Extended Bridge)由控制网桥(CB，Controlling Bridge)和端口扩展器(PE，Port Extender)构成。CB可以是单个网桥或多个网桥堆叠构成的网桥。
扩展网桥的已有组播数据报文转发方式之一是：CB为PE的同一组播组的每个虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)内的出端口分配一个组播ECID，为每个VLAN的出端口复制一份组播数据报文，为每份复制的组播数据报文添加VLAN标签和ETAG，其中ETAG携带的组播ECID对应的出端口位于VLAN标签对应的VLAN内。CB通过级联口(Cascadeport)将这些携带VLAN标签和ETAG的组播数据报文发送到PE。PE根据每份带有VLAN标签和ETAG的组播数据报文的组播ECID对应的各出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，通过各出端口发送。
在图1所示的扩展网桥100中，PE11的扩展端口11-1，11-2以及PE12的扩展端口12-1，12-2是组播组G1在VLAN1内的出端口。PE11的扩展端口11-3、11-4以及PE12的扩展端口12-3、12-4是组播组G1在VLAN2的出端口。CB10为PE11分配两个组播ECID分别指示组播组G1在VLAN1和VLAN2的出端口，为PE12分配两个组播ECID分别指示组播组G1在VLAN1和VLAN2的出端口。
如图1所示，CB10收到组播组G1的组播数据报文，根据四个组播ECID，复制四份组播数据报文，通过连接PE11的级联口发送两份携带不同VLAN标签和组播ECID的组播数据报文，通过连接PE12的级联口发送两份携带不同VLAN标签和ECID的组播数据报文。PE11和PE12各自为每个组播ECID对应的各出端口复制一份组播数据报文，剥除ETAG，通过各出端口发送携带VLAN标签的组播数据报文。
在图1所示的组播数据报文转发方式中，PE11和PE12上组播组G1的不同VLAN的出端口增多时，CB10为PE11和PE12的每个VLAN的出端口分配一个ECID会占用过多的ECID资源；CB10为PE11和PE12的每个VLAN的出端口复制一份组播数据报文，通过级联口发送复制后多份组播数据报文增大占用的E-stack链路的带宽。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组播数据报文的转发方法、装置以及系统，扩展网桥中的控制网桥为端口扩展器上不同VLAN出端口复制一份组播报文，减小发送组播数据报文时占用的链路的带宽，使端口扩展器为不同VLAN的出端口复制执行组播数据报文。
为实现上述目的，本发明提供了一种组播数据的转发方法，应用于扩展网桥的控制网桥，该方法包括：接收组播数据报文；确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口；其中组播ECID指向级联口连接的端口扩展器上组播组的不同VLAN的出端口；为组播数据报文添加具有组播ECID的ETAGETAG；通过级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的组播数据报文。
为实现上述目的，本发明提供了一种组播数据报文的转发方法，应用于扩展网桥系统的端口扩展器，该方法包括：通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；查找组播ECID匹配的组播复制信息；其中，组播复制信息包含组播数据报文对应的组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；根据组播复制信息为各出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
为实现上述目的，本发明提供了一种组播数据报文的转发系统，该系统是控制网桥以及多个端口扩展器构成的扩展网桥，控制网桥，接收组播数据报文；确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口，其中组播ECID指向级联口连接的端口扩展器上组播组的不同VLAN的出端口；为组播数据报文添加具有组播ECID的ETAG；通过级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；其中一个端口扩展器通过连接级联口的上游口接收具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；查找组播ECID匹配的组播复制信息；其中，组播复制信息包含组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；根据组播复制信息为各出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文；通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
本发明的有益效果在于，CB只向组播组的不同VLAN端口所在的PE发送一份组播数据报文，减少了E-stack链路带宽的占用，PE根据CB转发的一份组播数据报文为不同VLAN的出端口复制组播数据报文，将复制后的组播数据报文通过各出端口发送，由PE执行组播数据报文的跨VLAN的三层复制和转发。
附图说明
图1所示为已有扩展网桥的组播数据报文转发示意图。
图2A和2B是本发明实施例提供组播数据报文的转发方法的流程图。
图3所示的本发明实施例的扩展网桥的组播数据报文转发示意图。
图4是本发明实施例组播数据报文转发装置的结构示意图。
图5是本发明另一实施例组播数据报文转发装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
图2A所示为本发明实施例提供组播数据报文的转发方法的流程图，该方法可以用于扩展网桥的控制网桥。如图2A所示，该方法包括：
步骤211，接收组播数据报文；
步骤213，确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口；其中组播ECID指向级联口连接的端口扩展器上组播组的不同VLAN的出端口；
步骤215，为组播数据报文添加具有组播ECID的ETAG；
步骤217，通过级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的组播数据报文。
图2A所示组播数据报文的转发方法的有益效果在于，控制网桥只向组播组的不同VLAN端口所在的PE发送一份组播数据报文，减少了E-stack链路带宽的占用。
图2B所示为本发明实施例提供组播数据报文的转发方法的流程图，该方法可以用于扩展网桥系统的端口扩展器，如图2B所示，该方法包括：
步骤220，通过上游口(upstream port)接收包含ETAG的组播数据报文；该ETAG包含的组播ECID指向组播组的不同VLAN的出端口
步骤222，查找组播ECID匹配的组播复制信息；其中，组播复制信息包含组播数据报文对应的组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN的VLAN标识；
步骤224，根据组播复制信息为各出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
图2B所示组播数据报文的转发方法的有益效果在于，端口扩展器根据控制网桥转发的一份组播数据报文为不同VLAN的出端口复制组播数据报文，将复制后的组播数据报文通过各出端口发送。
图3所示的扩展网桥300中，CB31通过级联口31-1和31-2分别连接PE32的上游口32-1以及PE33的上游口33-1。PE32的扩展端口32-2，32-3，32-4以及32-5分别连接终端34-37，PE33的扩展端口33-2和33-3分别连接终端38和39。终端34、35和38位于VLAN10，终端36、37和39位于VLAN20。
终端34发送加入组播组G2的IGMP(Internet Group Management Protocol)成员关系报告(membership report)报文。PE32通过扩展端口32-2收到IGMP成员关系报告报文，添加ETAG和VLAN10标签，其中VTAG携带扩展端口32-1的单播ECID。PE32通过上游口32-1发送添加了ETAG和VLAN10标签的IGMP成员关系报告报文。CB31通过级联口31-1收到具有扩展端口32-2的单播ECID的ETAG和VLAN10标签的IGMP成员关系报告报文，未查到PE32上组播组G2的出端口关联的组播ECID，则为PE32上组播组G2的出端口分配组播ECID3000。
CB31根据扩展端口32-1的单播ECID识别出端口是扩展端口32-1，根据VLAN10标识识别出端口所在的VLAN10。CB31生成组播复制信息(端口32-2，VLAN10)，指示出端口32-2在VLAN10。。
CB31可将分配的组播ECID3000以及生成的组播复制信息通过级联口31-1发送到PE32。
PE32可记录组播ECID3000关联于收到的组播复制信息。例如，PE32可记录组播ECID3000关联组播复制信息(端口32-2，VLAN10)；或者PE32可记录组播ECID3000关联的组播复制表索引，在该组播复制表索引指向的组播复制信息中记录(端口32-2，VLAN10)。本申请对于PE记录组播复制信息的方式不做限定
终端35-37分别发送加入组播组G2的IGMP成员关系报告报文。PE32添加ETAG和VLAN标签的方式相同。PE32将添加了ETAG和VLAN标签的这些IGMP成员关系报告报文通过上游口32-1发送。
CB31通过级联口31-1收到这些IGMP成员关系报告报文，查到PE32上组播组G2的出端口关联的组播ECID3000。CB31生成组播复制关系(端口32-3，VLAN10)以及组播复制关系(端口32-4，端口32-5，VLAN20)。CB31可将组播ECID3000以及生成的这些组播复制关系发送到PE32。
例如，PE32可进一步记录组播ECID3000关联于组播复制关系(端口32-2，端口32-3，VLAN10)以及组播复制关系(端口32-4，端口32-5，VLAN20)，用以记录组播ECID3000关联的各出端口以及各出端口所在的VLAN。或者，PE32可在组播ECID3000关联的组播复制表索引指向的出端口复制表中记录组播复制关系(端口32-2，端口32-3，VLAN10)以及组播复制关系(端口32-4，端口32-5，VLAN20)。
终端38和39分别发送加入组播组G2的IGMP成员关系报告报文。PE33收到这些IGMP成员关系报告报文，添加具有单播ECID的ETAG和VLAN标签，分别通过上游口33-1发送。
CB31通过级联口31-2收到包含具有单播ECID的ETAG和VLAN标签的IGMP成员关系报告报文，为PE33上组播组G2在不同VLAN的出端口分配组播ECID3001。CB31生成组播复制信息(端口33-2，VLAN10)以及组播复制信息(端口33-3，VLAN20)。CB31可记录组播组G2关联的组播ECID3001以及级联口31-2。CB31可将组播ECID3001以及生成的这些组播复制信息(端口33-2，VLAN10)以及(端口33-3，VLAN20)通过级联口31-2发送到PE33。CB31为PE32和PE33上同一组播组G2的不同VLAN的扩展端口各分配一个组播ECID，节约了组播ECID的资源。
PE33可记录组播ECID3001关联于组播复制关系(端口33-2，VLAN10)以及组播复制关系(端口33-3，VLAN20)，用以记录的组播ECID3001关联的各出端口以及各出端口所在的VLAN。或者，PE32可在组播ECID3001关联的组播复制表索引指向的出端口复制表中记录组播复制关系(端口33-2，VLAN10)以及(端口33-3，VLAN20)。
如图3所示，当CB31收到组播数据报文，可根据组播数据报文的组播组G2地址或组播源地址查找到组播组G2关联的组播ECID3000和ECID3001。CB31根据ECID3000为PE32的所有出端口复制一份组播数据报文，添加具有ECID3000的ETAG，通过级联口31-1发送。CB31根据ECID3001为PE33的所有出端口复制一份组播数据报文，添加携带ECID3001的ETAG，通过级联口31-2发送。由于CB21是根据只为PE32和PE33上不同VLAN的出端口分别复制了一份组播数据报文，不再通过E-stack链路向各PE发送相同组播组的不同VLAN的组播数据报文，减少占用的E-stack链路的带宽。
PE32通过上游口32-1收到携带ETAG的组播数据报文，根据ETAG中组播E-CID匹配的组播复制信息(端口32-2，端口32-3，VLAN20)和(端口32-4，端口32-5，VLAN20)。PE32为每个出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG。PE32根据出端口32-2和32-3的VLAN10为其中两份复制的组播数据报文添加VLAN10标签，分别通过扩展端口32-2和32-3发送带有VLAN10标签的组播数据报文到终端34和35。PE32根据出端口32-4和32-5的VLAN20为另外两份复制的组播数据报文添加VLAN20标签，分别通过扩展端口32-4和32-5发送带有VLAN20标签的组播数据报文到终端36和37。
PE33通过上游口33-1收到携带ETAG的组播数据报文，根据组播E-CID匹配的组播复制信息(端口33-3，VLAN10)和(端口33-4，VLAN20)。PE33为每个出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG。PE33根据出端口33-2的VLAN10为其中一份复制的组播数据报文添加VLAN10标签，通过扩展端口33-3发送带有VLAN10标签的组播数据报文到终端38。PE33根据出端口33-3的VLAN20为另外一份复制的组播数据报文添加VLAN20标签，通过扩展端口33-3发送带有VLAN20标签的组播数据报文到终端39。
PE32和PE33根据组播组G2的组播ECID关联的组播复制信息，执行三层复制和转发，各自将来自CB的一份组播数据报文发往该组播组G2的不同VLAN的成员端口。
图3所示本实施例提供的扩展网桥中，CB31既可以是单个设备，也可以由多个设备堆叠构成。当CB31是多个设备构成的堆叠设备时，CB31的级联口31-1和31-2是包含多个成员端口的聚合端口。CB31可以从级联口31-1和31-2的任一成员端口接收PE32和PE33通过上游口发送包含单播ECID和VLAN标签的IGMP成员关系报告报文。CB31可以选择级联口31-1和31-2的任一成员端口发送组播ECID，组播复制信息以及带有组播ECID的组播数据报文。PE32和32各自可以从连接CB31的多个上游口中，选择一个发送包含具有单播ECID和VLAN标签的IGMP成员关系报告报文。同样的，图3所示本实施例提供的扩展网桥中，PE32和PE33的其他未连接终端的扩展端口还可以连接其他PE设备。
图4所示为本发明实施提供的组播数据报文转发装置400，该装置可应用于扩展网桥的控制网桥。该组播数据报文转发装置400可包括：接收单元401，查找单元402，发送单元403，分配单元404以及组播复制信息生成单元405。
接收单元401，接收组播数据报文；查找单元402，确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口；其中组播ECID指向级联口连接的端口扩展器上组播组的不同VLAN的出端口；发送单元403，为组播数据报文添加具有组播ECID的ETAG；通过级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的组播数据报文。
分配单元404，为组播组在不同VLAN内的出端口分配组播ECID；组播复制信息生成单元405，获取级联口连接的端口扩展器上组播组在不同VLAN内的出端口；生成组播复制信息；其中组播复制信息包含组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；发送单元403，通过级联口发送组播ECID和组播复制信息。
接收单元401，通过级联口接收加入组播组的多个包含了VLAN标识和ETAG的IGMP成员关系报告报文；组播复制信息生成单元405，根据各IGMP成员关系报告报文的ETAG的单播ECID指向的扩展端口识别各出端口，根据各IGMP成员关系报告报文的VLAN标识识别各出端口所在的VLAN。
图5所示为本发明实施提供的组播数据报文转发装置400，该装置可应用于扩展网桥的端口扩展器。该组播数据报文转发装置500可包括：接收单元501，查找单元502，以及发送单元503。接收单元501，通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；查找单元502，查找组播ECID匹配的组播复制信息；其中，组播复制信息包含组播数据报文对应的组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；发送单元503，根据组播复制信息为各出端口复制一份组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
接收单元501，分别通过多个扩展端口接收加入组播组的IGMP成员关系报告报文；发送单元503，根据接收各IGMP成员关系报告报文的扩展端口的单播ECID和所在VLAN为各IGMP成员关系报告报文的添加ETAG和VLAN标识；通过上游口发送各添加了ETAG和VLAN标识的IGMP成员关系报告报文。
接收单元501，可通过上游口接收组播复制信息；查找单元502，记录接收的组播复制信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种组播数据报文的转发方法，应用于扩展网桥的控制网桥，其特征在于，所述方法包括：
接收组播数据报文；
确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口；其中所述组播ECID指向所述级联口连接的端口扩展器上所述组播组的不同VLAN的出端口；
为所述组播数据报文添加具有所述组播ECID的ETAGETAG；
通过所述级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的所述组播数据报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收组播数据报文之前，所述方法包括：
获取所述级联口连接的所述端口扩展器上所述组播组在不同VLAN内的出端口；
为所述组播组在不同VLAN内的出端口分配所述组播ECID；
生成组播复制信息；其中所述组播复制信息包含所述组播组的各所述出端口以及各所述出端口所在VLAN内的VLAN标识；
通过所述级联口发送所述组播ECID和所述组播复制信息至所述端口扩展器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述级联口连接所述端口扩展器上所述组播组的不同VLAN的出端口包括：
通过所述级联口接收加入所述组播组的多个包含了VLAN标识和ETAG的IGMP成员关系报告报文；
根据各所述IGMP成员关系报告报文的ETAG的单播ECID指向的扩展端口识别各所述出端口，根据各所述IGMP成员关系报告报文的VLAN标识识别各所述出端口所在的VLAN。
4.一种组播数据报文的转发装置，应用于扩展网桥的控制网桥，其特征在于，所述包括：
接收单元，接收组播数据报文；
查找单元，确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口；其中所述组播ECID指向所述级联口连接的端口扩展器上所述组播组的不同VLAN的出端口；
发送单元，为所述组播数据报文添加具有所述组播ECID的ETAG；通过所述级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的所述组播数据报文。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括，
分配单元，为所述组播组在不同VLAN内的出端口分配所述组播ECID；
组播复制信息生成单元，获取所述级联口连接的所述端口扩展器上所述组播组在不同VLAN内的出端口；生成组播复制信息；其中所述组播复制信息包含所述组播组的各所述出端口以及各所述出端口所在VLAN内的VLAN标识；
所述发送单元，通过所述级联口发送所述组播ECID和所述组播复制信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述接收单元，通过所述级联口接收加入所述组播组的多个包含了VLAN标识和ETAG的IGMP成员关系报告报文；所述组播复制信息生成单元，根据各所述IGMP成员关系报告报文的ETAG的单播ECID指向的扩展端口识别各所述出端口，根据各所述IGMP成员关系报告报文的VLAN标识识别各所述出端口所在的VLAN。
7.一种组播数据报文的转发方法，应用于扩展网桥系统的端口扩展器，其特征在于，所述该方法包括：
通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；
查找所述组播ECID匹配的组播复制信息；其中，所述组播复制信息包含所述组播数据报文对应的组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；
根据所述组播复制信息为各所述出端口复制一份所述组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各所述出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各所述出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文之前，所述方法包括：
分别通过多个扩展端口接收加入所述组播组的IGMP成员关系报告报文；
根据接收各所述IGMP成员关系报告报文的扩展端口的单播ECID和所在VLAN为各所述IGMP成员关系报告报文的添加ETAG和VLAN标识；
通过所述上游口发送各添加了ETAG和VLAN标识的IGMP成员关系报告报文。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文之前，所述方法包括：
通过所述上游口接收组播复制信息；记录接收的所述组播复制信息。
10.一种组播数据报文的转发装置，该装置应用于扩展网桥系统的端口扩展器，其特征在于，所述装置包括：
接收单元，通过上游口接收包含具有组播ECID的ETAG的组播数据报文；
查找单元，查找所述组播ECID匹配的组播复制信息；其中，所述组播复制信息包含所述组播数据报文对应的组播组的各出端口以及各出端口所在VLAN内的VLAN标识；
发送单元，根据所述组播复制信息为各所述出端口复制一份所述组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各所述出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各所述出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述接收单元，分别通过多个扩展端口接收加入所述组播组的IGMP成员关系报告报文；
所述发送单元，根据接收各所述IGMP成员关系报告报文的扩展端口的单播ECID和所在VLAN为各所述IGMP成员关系报告报文的添加ETAG和VLAN标识；通过所述上游口发送各添加了ETAG和VLAN标识的IGMP成员关系报告报文。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述接收单元，通过所述上游口接收组播复制信息；
所述查找单元，记录接收的所述组播复制信息。
13.一种组播数据报文的转发系统，该系统是控制网桥以及多个端口扩展器构成的扩展网桥，其特征在于，
所述控制网桥，接收组播数据报文；确定组播数据报文的组播组关联的组播ECID和级联口，其中所述组播ECID指向所述级联口连接的端口扩展器上所述组播组的不同VLAN的出端口；为所述组播数据报文添加具有所述组播ECID的ETAG；通过所述级联口发送添加了具有组播ECID的ETAG的所述组播数据报文；
其中一个端口扩展器通过连接所述级联口的上游口接收所述具有组播ECID的ETAG的所述组播数据报文；查找所述组播ECID匹配的组播复制信息；其中，所述组播复制信息包含所述组播组的各所述出端口以及各所述出端口所在VLAN内的VLAN标识；根据所述组播复制信息为各所述出端口复制一份所述组播数据报文，剥除每份复制的组播数据报文的ETAG，为每份复制的组播数据报文添加各所述出端口所在VLAN的VLAN标识，通过各所述出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文；通过各所述出端口发送包含VLAN标识的组播数据报文。
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