CN108430039B - 一种组播优化方法、组播设备及系统 - Google Patents

一种组播优化方法、组播设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组播优化方法、组播设备及系统，涉及数据通信领域，实现只有拥有虚IP地址的VRRP/VBRP主用设备运行三层组播协议，无需进行组播业务的DR选举，VRRP/VBRP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU产生冲击，组播流量也不会泛洪。VRRP/VBRP切换周期短，大大缩短了组播业务收敛时间。包括：在组播设备上开启VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；当所述组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，在VRRP/VBRP主用设备的虚IP地址上启用三层组播协议，并关闭VRRP/VBRP备份设备自身IP地址上的三层组播协议。

Description

一种组播优化方法、组播设备及系统
技术领域
本发明属于数据通信领域，尤其涉及一种组播优化方法、组播设备及系统。
背景技术
在组播组网中，接入设备为终端设备提供组播服务，接入设备同时存在多台，用以提供互相备份，这些设备需要选举组播业务的指定路由器(Designat e Router，简称DR)，只有DR才能将组播流量转发给终端设备，非DR不转发组播流量，只作为组播DR的备份，当DR出现故障不能继续工作，则非DR 触发新的DR选举。由于DR选举需要建立组播邻居，所以会在接入网络中产生大量的组播协议报文，因此DR选举切换周期很长，导致组播业务收敛慢。
在接入网络中，组播协议协商出组播业务的DR为终端设备提供组播服务，包括二层组播协议和三层组播协议，其中，二层组播协议是数据链路层运行的组播协议，目前常用的是互联网组管理协议窥探(Internet Group Managemen t Protocol SNOOPING，简称IGMP SNOOPING协议)，主要用于在二层网络中侦听和管理组播转发情况。三层组播协议主要功能是实现组播业务在路由器或三层交换机之间进行转发，主要包括PIM协议或其他组播路由协议。虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP协议)/虚拟备份路由协议(Virtual Backup Router Protocol，简称VBRP协议)，为终端设备提供路由网关服务。标准VRRP协议将局域网的一组路由器(包括一个主用 (Master)路由器和若干个备份(Backup)路由器)组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组。这个虚拟的路由器拥有一个IP地址(这个IP地址可以和备份组内的某个路由器的接口地址相同，相同的则称为IP拥有者)，备份组内的路由器也有自己的IP地址。局域网内的终端设备仅仅知道这个虚拟路由器的IP地址，而并不知道具体的主用路由器及备份路由器的IP地址。它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP地址。于是，网络内的终端设备就通过这个虚拟路由器来与其它网络进行通信。如果备份组内的主用路由器坏掉，备份路由器会触发选举出新的主用路由器，继续向网络内的终端设备提供路由服务。从而实现网络内的终端设备不间断地与外部网络进行通信。
当组播业务的DR将组播流量发送至接入网络时，部分组播流量的转发路径可能需要经过非DR才能到达终端设备，而由于非DR上已经运行了三层组播协议(由于组播表项是通过流量触发创建的，在运行三层组播协议的接口收到组播流量时，会上送CPU由CPU决定是否创建该组播表项，因此组播流量将会冲击设备CPU)，不能再运行二层组播协议(运行二层组播协议，则组播流量由芯片转发，不会冲击设备CPU)，导致组播业务经过非DR设备时对其 CPU产生冲击，只能通过洪泛的方式在所有端口进行转发，虽然组播流量最终能够到达终端设备，但是将会对接入网络产生冲击。现有技术中主要是通过严格的网络规划，让组播流量在接入网络中转发时不经过非DR设备，但是组播业务的DR选举切换周期长，组播业务收敛慢，接入网络中存在大量的组播协议报文仍然是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种组播优化的方法、组播设备及系统，以解决现有技术中组播业务的DR选举导致接入网络中存在大量组播协议报文，DR选举切换周期长，组播业务收敛很慢；非DR设备已经运行了三层组播协议，不能运行二层组播协议，导致组播业务冲击设备CPU(中央处理器)，只能通过洪泛的方式进行转发，对接入网络产生冲击的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种组播优化方法，所述方法包括：
在组播设备上开启VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
当所述组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，在VRRP/VBRP主用设备的虚IP地址上启用三层组播协议，并关闭VRRP/VBRP备份设备自身IP地址上的三层组播协议。
第二方面，本发明实施例提供了一种组播设备，所述组播设备包括：
配置模块，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP/VBRP主用设备时，触发所述配置模块将所述VRRP/VBRP主用设备在所述虚IP地址上启用三层组播协议；
所述配置模块，还用于在所述虚IP地址上启用三层组播协议。
第三方面，本发明实施例提供了一种组播设备，所述组播设备包括：
配置模块，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP备份设备时，触发所述配置模块关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议；
所述配置模块，还用于关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议。
第四方面，本发明实施例还提供了一种组播优化系统，包括一台如第二方面所述的第一组播设备和一台如第三方面所述的第二组播设备；当所述第一组播设备和第二组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，第一组播设备被选举为 VRRP/VBRP主用设备，第二组播设备为VRRP/VBRP备份设备。
本发明的有益效果为：本发明只在虚IP地址上启用三层组播协议，并将 VRRP/VBRP主用设备运行在虚IP地址上，这样接入网络中就只有拥有虚IP地址的VRRP/VBRP主用设备才运行三层组播协议，无需进行组播业务的指定路由器DR选举，VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的DR，网络中不会出现大量组播协议报文，VRRP/VBRP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU 产生冲击，组播流量也不会泛洪。同时因为VRRP/VBRP切换周期短，VRRP/VBRP 主用设备和VRRP/VBRP备份设备发生切换，组播业务的DR也随之发生切换，大大缩短了组播业务收敛时间。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种组播优化方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种组播设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种组播设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种组播设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚明白，现结合具体的实施例对本发明进行详细阐述：
终端设备(如PC、服务器、客户端、视频接收者等组播业务接受或者发起的设备)连接到一个接入网络中，通过二层网络(如交换机)可以扩展连接很多终端设备，二层网络中有多台接入设备(如：路由器、三层交换机)作为二层网络和三层网络的边界，运行VRRP/VBRP网关协议，为终端设备提供网关服务，这样终端设备就可以同外面的三层网络进行业务通信，三层组播协议运行在网关设备上，实现组播流量在三层网络中的路由转发，二层组播协议运行在二层网络 中，实现组播流量在二层网络中有控制的转发，防止泛洪。
本发明实施例提供了一种组播优化方法、组播设备及系统，以解决现有技术中组播业务的DR选举导致接入网络中存在大量组播协议报文，DR选举切换周期长，组播业务收敛很慢；非DR设备已经运行了三层组播协议，不能运行二层组播协议，导致组播业务冲击设备CPU(中央处理器)，只能通过洪泛的方式进行转发，对接入网络产生冲击的问题。
本发明实施例通过VRRP/VBRP协商出网关虚IP地址，并根据VRRP/VBRP 协商出VRRP/VBRP主用设备，VRRP/VBRP主用设备为终端提供路由网关服务，终端设备看到的网关地址始终是虚IP地址，本发明只在虚IP地址上启用三层组播协议，并将VRRP/VBRP主用设备运行在虚IP地址上，这样接入网络中就只有拥有虚IP地址的VRRP/VBRP主用设备才运行三层组播协议，无需进行组播业务的指定路由器DR选举，VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的DR，网络中不会出现大量组播协议报文，VRRP/VBRP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU产生冲击，组播流量也不会泛洪。同时因为VRRP/VBRP切换周期短，VRRP/VBRP主用设备和VRRP/VBRP备份设备发生切换，组播业务的DR 也随之发生切换，大大缩短了组播业务收敛时间。
为使本发明的技术方案更加清楚明白，现结合附图对本发明做进一步详细说明：
本发明实施例提供了一种组播优化方法，如图1所示，所述方法包括：所述方法包括：
步骤101、在组播设备上开启VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
步骤102、当所述组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，在VRRP/VBRP主用设备的虚IP地址上启用三层组播协议，并关闭VRRP/VBRP备份设备自身IP 地址上的三层组播协议。在本步骤中，由于三层组播协议运行时需要关联IP 地址，因此将VRRP/VBRP主用设备运行在虚IP地址上，因此三层组播协议只在VRRP/VBRP主用设备上生效，在VRRP/VBRP备份设备上将不生效。因此在本步骤中并不需要人为的主动操作即可以实现关闭VRRP/VBRP备份设备自身IP 地址上的三层组播协议。
在本发明实施例中，由于三层组播协议只在VRRP/VBRP主用设备上生效，在VRRP/VBRP备份设备上将不生效。因此在本发明实施例中将不需要再进行组播业务的DR选举，该VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的指定路由器DR。
进一步地，为了避免组播流量冲击设备CPU，因此在VRRP/VBRP备份设备启用二层组播协议。
本发明实施例的一种组播优化方法只在虚IP地址上启用三层组播协议，并将VRRP/VBRP主用设备运行在虚IP地址上，这样接入网络中就只有拥有虚I P地址的VRRP/VBRP主用设备才运行三层组播协议，无需进行组播业务的DR 选举，VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的DR，网络中不会出现大量组播协议报文，VRRP/VBRP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU产生冲击，组播流量也不会泛洪。同时因为VRRP/VBRP切换周期短，VRRP/VBRP主用设备和VRRP/VBRP备份设备发生切换，组播业务的DR也随之发生切换，大大缩短了组播业务收敛时间。
基于上述组播优化方法，本发明实施例还提供了一种组播设备，如图2所示，所述组播设备20包括：配置模块201，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块202，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP/VBRP主用设备时，触发所述配置模块201将所述VRRP/VBRP主用设备在所述虚IP地址上启用三层组播协议；
所述配置模块201，还用于在所述虚IP地址上启用三层组播协议。
如图3所示，所述组播设备20还包括DR选举模块203，
所述DR选举模块203，用于选举所述VRRP/VBRP主用设备为组播业务的指定路由器DR。
本发明实施例还提供了一种组播设备，如图4所示，所述组播设备40包括：配置模块401，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置所述VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块402，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP备份设备时，触发所述配置模块401关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议；
所述配置模块401，还用于关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议。
所述配置模块401，还用于配置本设备启用二层组播协议。
本发明实施例的组播设备实现了只有拥有虚IP地址的VRRP/VBRP主用设备才运行三层组播协议，无需进行组播业务的DR选举，VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的DR，网络中不会出现大量组播协议报文，VRRP/VBRP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU产生冲击，组播流量也不会泛洪。同时因为VRRP/VBRP切换周期短，VRRP/VBRP主用设备和VRRP/VBRP备份设备发生切换，组播业务的DR也随之发生切换，大大缩短了组播业务收敛时间。
本发明实施例还提供了一种组播优化系统，包括一台如图2或3所述的第一组播设备和一台如图4所述的第二组播设备；当所述第一组播设备和第二组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，第一组播设备被选举为VRRP/VBRP主用设备，第二组播设备为VRRP/VBRP备份设备。
本发明实施例的一种组播优化系统实现了只有拥有虚IP地址的VRRP/VBR P主用设备才运行三层组播协议，无需进行组播业务的DR选举，VRRP/VBRP主用设备直接成为组播业务的DR，网络中不会出现大量组播协议报文，VRRP/VB RP备份设备上运行二层组播协议，不会对设备CPU产生冲击，组播流量也不会泛洪。同时因为VRRP/VBRP切换周期短，VRRP/VBRP主用设备和VRRP/VBRP备份设备发生切换，组播业务的DR也随之发生切换，大大缩短了组播业务收敛时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种组播优化方法，其特征在于，所述方法包括：
在组播设备上开启VRRP/VBRP功能，配置VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
当所述组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，在VRRP/VBRP主用设备的虚IP地址上启用三层组播协议，并关闭VRRP/VBRP备份设备自身IP地址上的三层组播协议；所述VRRP/VBRP主用设备被选举为组播业务的指定路由器DR。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述VRRP/VBRP备份设备启用二层组播协议。
3.一种组播设备，其特征在于，所述组播设备包括：
配置模块，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP/VBRP主用设备时，触发所述配置模块将所述VRRP/VBRP主用设备在所述虚IP地址上启用三层组播协议；其中，主备协商后的VRRP/VBRP备用设备关闭自身IP地址上的三层组播协议；
所述配置模块，还用于在所述虚IP地址上启用三层组播协议；
DR选举模块，用于选举所述VRRP/VBRP主用设备为组播业务的指定路由器DR。
4.一种组播设备，其特征在于，所述组播设备包括：
配置模块，用于开启本设备VRRP/VBRP功能，配置VRRP/VBRP协议的虚IP地址；
判断模块，用于当完成主备协商后判断本设备为VRRP备份设备时，触发所述配置模块关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议；其中，主备协商后的VRRP/VBRP主用设备在虚IP地址上启用三层组播协议；所述VRRP/VBRP主用设备被选举为组播业务的指定路由器DR；
所述配置模块，还用于关闭本设备自身IP地址上的三层组播协议。
5.根据权利要求4所述的组播设备，其特征在于，所述配置模块，还用于配置本设备启用二层组播协议。
6.一种组播优化系统，其特征在于，包括第一组播设备和第二组播设备， 所述第一组播设备为如权利要求3所述的组播设备， 所述第二组播设备为如权利要求4或5所述的组播设备；当所述第一组播设备和第二组播设备完成VRRP/VBRP主备协商后，第一组播设备被选举为VRRP/VBRP主用设备，第二组播设备为VRRP/VBRP备份设备。
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