CN109639579A - 组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器 - Google Patents

组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器。其中，该方法包括：从接收到的组播报文中获取组播组地址；根据组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与组播组地址匹配的第一路由信息；根据组播组的标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息；在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文。本发明解决了相关技术中使用哈希算法查找转发表，转发表表项相对独立，从而导致了转发表表项的浪费的技术问题。

Description

组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器
技术领域
本发明涉及网络通信领域，具体而言，涉及一种组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器。
背景技术
IP组播查找时分为以下两种情况：
1.(s,g)：查找时关心源IP地址和组播组地址；
2.(*,g)：查找时只关心组播地址。
其中，(s,g)的查找结果比(*,g)的优先级高。
通过以下示例对报文转发过程进行简要说明，如图1所示，在RouteA上配置了两条组播查找条目：(*，230.255.1.1)和(192.168.1.2，230.255.1.1)，当收到源IP是192.168.1.1且组播组地址是230.255.1.1的报文，需要转发给RouterB和RouterC；当收到源IP是192.168.1.2且组播组地址是230.255.1.1的报文，需要转发给RouterD。
相关技术中通常采用以下两种方式对报文进行转发：
1)使用TCAM进行查找，如图2所示，当同一个组播组内同时存在(*,g)和(s,g)时，需要占用两条TCAM条目，TCAM成本较高；
2)使用Hash算法进行查找，如图3所示，当同一个组播组内同时存在(*,g)和(s,g)时，需要占用两条Hash条目，(s,g)需要配置完整的条目，导致表项消耗过多，尤其是同一个组播组内存在多条(s,g)时，ipv6时额外消耗更多。
相关技术中对报文进行转发的过程中，使用TCAM进行查找成本较高，而使用哈希(Hash)算法进行查找，(*,g)和(s,g)表项相对独立，从而导致了表项的浪费。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种组播报文的处理方法及装置、存储介质、处理器，以至少解决相关技术中使用哈希算法查找转发表，转发表表项相对独立，从而导致了转发表表项的浪费的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种组播报文的处理方法，包括：从接收到的组播报文中获取组播组地址；根据组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与组播组地址匹配的第一路由信息，其中，第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组的标志信息和组播报文的下一跳信息；根据组播组的标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，第二路由信息包括：组播报文的下一跳信息；在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
可选地，第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中组地址信息为哈希算法的关键字；第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字。
可选地，根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息包括：采用哈希算法根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。
可选地，根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息包括：采用哈希算法根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。
可选地，根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息之后，包括：在未找到根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种组播报文的处理装置，包括：获取单元，用于从接收到的组播报文中获取组播组地址；第一查找单元，用于根据组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与组播组地址匹配的第一路由信息，其中，第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组的标志信息和组播报文的下一跳信息；第二查找单元，用于根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，第二路由信息包括：组播报文的下一跳信息；第一发送单元，用于在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
可选地，第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中组地址信息为哈希算法的关键字；第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字。
可选地，第一查找单元包括：采用哈希算法根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。
可选地，第二查找单元包括：采用哈希算法根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。
可选地，装置还包括：第二发送单元，在未找到根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种存储介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的组播报文的处理方法。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的组播报文的处理方法。
在本发明实施例中，通过压缩组播组地址的方式，当一个组播组中有多条(s,g)转发条目的时候，通过两级Hash算法，将组播组地址收敛映射成组播组ID，通过从接收到的组播报文中获取组播组地址；根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息，其中，第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组的标志信息和组播报文的下一跳信息；在组播报文携带源地址信息的情况下，根据标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息，其中，第二路由信息包括：组播报文的下一跳信息；在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文，达到了节约转发表表项的目的，从而实现了节省硬件资源，减低成本的技术效果，进而解决了相关技术中使用哈希算法查找转发表，转发表表项相对独立，从而导致了转发表表项的浪费的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是一种可选的组播报文转发方法的示意图；
图2是根据现有技术的一种使用TCAM对报文转发地址进行查找的示意图；
图3是根据现有技术的一种使用Hash对报文转发地址进行查找的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种组播报文的处理方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的组播报文的处理方法的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的组播报文的处理方法的流程图；
图7是根据本发明实施例的一种组播报文的处理装置的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
相关技术中对报文进行转发的过程中，使用TCAM根据报文查找转发表成本较高，而使用哈希(Hash)算法进行查找，(*,g)和(s,g)表项相对独立，从而导致了表项的浪费。
为解决上述问题，本申请实施例提供了相应的解决方案，本申请将组播组地址做了一级收敛映射，将同一个组播组内第一级(*,g)的查找结果作为第二级(s,g)的输入，让二者关联起来，从而节约(s,g)的表项，以下详细说明。
根据本发明实施例，提供了一种组播报文的处理的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图4是根据本发明实施例的一种组播报文的处理方法的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤S402，从接收到的组播报文中获取组播组地址；
在本申请实施例中，组播报文可以是数据包，报文中携带有源地址信息。
步骤S404，根据组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与组播组地址匹配的第一路由信息，其中，第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组的标志信息和组播报文的下一跳信息；
在本申请实施例中，第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中，组地址信息为哈希算法的关键字。第一数据可以是第一级Hash(*，g)，其中，g表示组地址，组播组标志信息可以用组ID(GID)表示，组ID可以是(g_id)，其中，组ID可以通过组播组地址得到，组ID与组地址存在对应关系。下一跳信息包括下一地址信息和下一跳出口信息等信息，其中，下一跳出口信息可以是多个出口信息。
步骤S406，根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，第二路由信息包括：组播报文的下一跳信息；
在本申请实施例中，第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中，组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字，第二数据可以是第二级Hash(s，g)，其中，s表示源地址，g表示组地址。
步骤S408，在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
在本申请实施例中，根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息之后，在未找到根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
根据上述步骤，根据下一跳地址信息可以将报文转发至对应的出口，其中，可以是直接将所要转发的报文直接转发至出口，或者将所要转发的报文复制后将复制的报文发送至出口。
在本申请实施例中，根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息包括：采用哈希算法根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息包括：采用哈希算法根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。在每一级数据结构中采用Hash算法进行查找。本申请实施例中使用两级串行Hash算法，第一级的输出作为第二级的输入，通过组播组收敛映射的方式，达到节约表项的目的。
在一个可选实施例中，如图5所示，本申请中的数据结构包括第一数据结构和第二数据结构，。
第一数据的数据结构，即第一级Hash(*,g)中数据结构的定义如下(以IPv4为例)，大小为8个字节：
uint32g_addr；//group address
uint16nh_id；//next hop informat ion
uint16g_id；//group id
其中，g_addr作为Hash算法的key，nh_id和g_id作为Hash查找结果，nh_id是下一跳信息(也就是下一跳出口信息)，g_id用作第二级Hash算法的key的一部分。g_id代表某一个组播组，由于实际使用的时候每个设备上的组播组个数有限，通常情况下最多只有几千条，所以定义成uint16足够了，也就是将g_addr收敛映射到g_id中。
第二数据的数据结构，即第二级Hash(s,g)中数据结构定义如下(以IPv4为例)，大小为8个字节：
uint32s_addr；//source ip address
uint16g_id；//group_id
uint16nh_id；//next hop informat ion
其中，s_addr和g_id共同作为Hash算法的key，nh_id作为Hash查找结果，nh_id是下一跳信息。g_id表示某个组播组，该组播组代表第一级Hash查找的结果。
对于IPv6而言，g_addr和s_addr的宽度需要定义成128比特，其它与IPv4一致。
本申请提供一种可选的实施方式，如图6所示，基于上述的两级Hash的数据结构，查找过程如下：
S0：使用报文中的组播组地址在第一级Hash(*,g)中进行查找。若查到，则进入S1；若没有查到，则将报文转发到默认出口。
S1：从Hash(*,g)的查找结果中取组播组ID(g_id)和下一跳信息NH0，进入S2。
S2：使用报文中的源IP地址和组播组ID(g_id)在第二级Hash(s,g)中进行查找。若查到，则进入S3；若没有查到，则将报文转发到NH0所表示的出口。
S3：从Hash(s,g)的查找结果中取下一跳信息NH1，将报文转发到NH1所表示的出口。
通过上述步骤，，当一个组播组中有多条(s,g)转发条目的时候，能大大节省硬件资源。例如，某个IPv4组播组内有10条(s,g)条目，一条(*,g)条目，那么占用硬件资源的总数为8*10+8＝88字节(传统Hash算法需要占用10*10+6＝106字节)；同样地，如果某个IPv6组播组内有10条(s,g)条目，一条(*,g)条目，那么占用硬件资源的总数为20*10+20＝210字节(传统Hash算法需要占用34*10+18＝358字节)。
根据本发明实施例，提供了一种组播报文的处理的装置实施例，图7是根据本发明实施例的一种组播报文的处理装置的结构图，如图7所示，该装置包括：
获取单元70，用于从接收到的组播报文中获取组播组地址；
第一查找单元72，用于根据组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与组播组地址匹配的第一路由信息，其中，第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组的标志信息和组播报文的下一跳信息；
第二查找单元74，用于根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，第二路由信息包括：组播报文的下一跳信息；
第一发送单元76，用于在查找到第二路由信息的情况下，根据第二路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文；在未查找到第二路由信息的情况下，根据第一路由信息中的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
可选地，第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中组地址信息为哈希算法的关键字；第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字。
可选地，第一查找单元72包括：采用哈希算法根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。
可选地，第二查找单元74包括：采用哈希算法根据组播组标志信息和源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。
可选地，装置还包括：第二发送单元，在未找到根据组播组地址在第一数据中查找与组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送组播报文。
通过上述装置，将组播组地址做了一级收敛映射，将同一个组播组内第一级(*,g)的查找结果作为第二级(s,g)的输入，将表项关联起来，从而节约(s,g)的表项。
需要说明的是，图7所示实施例的优先实施方式，可以参见图1至图6的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的组播报文的处理方法。
本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的组播报文的处理方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个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。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种组播报文的处理方法，其特征在于，包括：
从接收到的组播报文中获取组播组地址；
根据所述组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息，其中，所述第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组标志信息和所述组播报文的下一跳信息；
根据所述组播组标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，所述第二路由信息包括：所述组播报文的下一跳信息；
在查找到所述第二路由信息的情况下，根据所述第二路由信息中的所述组播报文的下一跳信息发送所述组播报文；在未查找到所述第二路由信息的情况下，根据所述第一路由信息中的所述组播报文的下一跳信息发送所述组播报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中，组地址信息为哈希算法的关键字；
所述第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中，组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息包括：采用哈希算法根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组播组标志信息和所述源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息包括：采用哈希算法根据所述组播组标志信息和所述源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息之后，包括：在未找到根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送所述组播报文。
6.一种组播报文的处理装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于从接收到的组播报文中获取组播组地址；
第一查找单元，用于根据所述组播组地址在第一数据中通过哈希算法查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息，其中，所述第一路由信息包括：该组播组地址对应组播组标志信息和所述组播报文的下一跳信息；
第二查找单元，用于根据所述组播组标志信息和源地址信息在第二数据中通过哈希算法查找匹配的第二路由信息，其中，所述第二路由信息包括：所述组播报文的下一跳信息；
第一发送单元，用于在查找到所述第二路由信息的情况下，根据所述第二路由信息中的所述组播报文的下一跳信息发送所述组播报文；在未查找到所述第二路由信息的情况下，根据所述第一路由信息中的所述组播报文的下一跳信息发送所述组播报文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述第一数据包括：组地址信息、组标志信息和下一跳信息；其中组地址信息为哈希算法的关键字；
所述第二数据包括：组标志信息、源地址信息和下一跳信息；其中组地址信息和源地址信息为哈希算法的关键字。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一查找单元包括：采用哈希算法根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的组播组标志信息和第一路由信息。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二查找单元包括：采用哈希算法根据所述组播组标志信息和所述源地址信息在第二数据中查找匹配的第二路由信息。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二发送单元，在未找到根据所述组播组地址在第一数据中查找与所述组播组地址匹配的第一路由信息的情况下，根据默认的组播报文的下一跳信息发送所述组播报文。
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的组播报文的处理方法。
12.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的组播报文的处理方法。
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