CN110740086B - 数据组播分发树切换方法、系统及装置 - Google Patents

数据组播分发树切换方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种数据组播分发树切换方法、系统、装置及计算机可读存储介质，涉及数据通信领域。数据组播分发树切换方法包括：组播源上联的服务商网络主边缘设备检测到与组播源之间的链路中断；组播源上联的服务商网络主边缘设备向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息新建基于组播源的数据组播分发树；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于组播源的组播分发树。本公开能够提升组播源切换至服务商网络主边缘冗余设备来发送组播流量的切换速度。

Description

数据组播分发树切换方法、系统及装置
技术领域
本公开涉及数据通信技术领域，特别涉及一种数据组播分发树切换方法、系统、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
组播VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)是一项在现有BGP(BorderGateway Protocol，边界网关协议)/MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)VPN基础上支持组播业务的技术，通过运营商公网对私网组播报文进行封装,并将其由各站点Site间建立的组播隧道进行传递，从而完成组播数据在私网之间的传送。
发明内容
本公开解决的一个技术问题是，如何提升组播源切换至服务商网络主边缘冗余设备来发送组播流量的切换速度。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种数据组播分发树切换方法，包括：组播源上联的服务商网络主边缘设备检测到与组播源之间的链路中断；组播源上联的服务商网络主边缘设备向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息新建基于组播源的数据组播分发树；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于组播源的组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含虚拟专用网络VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含原有数据组播分发树的公网组播地址；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。
在一些实施例中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，数据组播分发树切换方法还包括：目的站点利用VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于组播源的组播分发树重新加入组播源。
在一些实施例中，数据组播分发树切换方法还包括：组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在组播源至服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备通知组播源通过服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种数据组播分发树切换系统，包括：组播源上联的服务商网络主边缘设备，被配置为：检测到与组播源之间的链路中断；向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备，被配置为：根据接收到的删除消息新建基于组播源的数据组播分发树；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备，被配置为：根据接收到的删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于组播源的组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含虚拟专用网络VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备被配置为：根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含原有数据组播分发树的公网组播地址；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备被配置为：根据接收到的删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。
在一些实施例中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备被配置为：根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，数据组播分发树切换系统还包括目的站点，被配置为：利用VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于组播源的组播分发树重新加入组播源。
在一些实施例中，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备还被配置为：根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在组播源至服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由；通知组播源通过服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
根据本公开实施例的又一个方面，提供了一种数据组播分发树切换装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述的数据组播分发树切换方法。
根据本公开实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现前述的数据组播分发树切换方法。
本公开能够提升组播源切换至服务商网络主边缘冗余设备来发送组播流量的切换速度。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了相关技术中的数据组播分发树切换机制的示意图。
图2示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换方法的流程示意图。
图3示出了原有数据组播分发树的删除消息MDT delete TLV的格式示意图。
图4示出了本公开提供的数据组播分发树切换机制的示意图。
图5示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换系统的结构示意图。
图6示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
发明人对相关数据组播分发树切换方法进行了分析。图1示出了相关技术中的数据组播分发树切换机制的示意图。如图1所示，站点site 1、site2、site3、site4组成VPN A网络。VPN私网组播源地址为192.1.1.1/24，VPN私网组播地址255.1.1.1。站点site 1初始通过服务商边缘设备PE1使用默认Default MDT(Multicast Distribution Trees，默认组播分发树)向所有站点发送组播流量。为了减少不必要的网络带宽资源浪费，当PE1监测到源流量大于阈值(例如大于2Mbps)时，通过默认组播分发树周期性发送MDT join TLV(Multicast Distribution Trees join Type Length Value，组播分发树加入类型长度值)创建数据组播分发树Data MDT，只向有接收者的PE发送组播流量。组播分发树加入类型长度值基于UDP(User Data Protocol，用户数据报协议)，默认周期60秒。PE3/PE4下有(192.1.1.1，255.1.1.1)接收机，因此加入Data MDT。site 1通过PE1使用数据组播分发树只向有接收机的站点发送组播流量；当PE1监测到源流量小于阈值(例如小于2Mbps)时，停止发送MDT join TLV；PE3以及PE4在3分钟(3个Data MDT join周期)未收到MDT join TLV，离开数据组播分发树。然后PE1切换到默认组播分发树发送组播流量。
发明人研究发现，在组播VPN业务中，为了提升业务可靠性，通常组播源需双上联PE设备，基于上述组播VPN转发机制，当组播源与上联主用PE1间链路故障时，虽组播数据流已中断，但仍需等待3分钟即数据组播分发树超时，才将数据组播分发树切换为默认组播分发树，触发组播源的重新发现过程，切换到冗余PE2，存在故障时组播源冗余切换时间过长的问题。
下面结合图2描述本公开一个实施例的数据组播分发树切换方法。
图2示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换方法的流程示意图。如图2所示，该实施例的数据组播分发树切换方法包括步骤S202～步骤S212。
在步骤S202中，组播源上联的服务商网络主边缘设备检测到与组播源之间的链路中断。
组播源site1CE1双挂PE1、PE2，PE1为主用PE，PE2为冗余PE。PE1可以通过BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)机制快速检测到与CE1间存在故障。
在步骤S204中，组播源上联的服务商网络主边缘设备向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息。
删除消息包含VPN私网组播源地址、VPN私网组播地址以及原有数据组播分发树的公网组播地址。
图3示出了原有数据组播分发树的删除消息MDT delete TLV的格式示意图。如图3所示，type字段表示数据组播分发树的删除消息的类型，若type＝3表示IPv4delete TLV，若type＝4表示IPv6deleteTLV；Length字段表示删除消息长度，Reserved字段表示预留字段，C-source字段表示VPN私网组播源地址，例如C-source＝192.1.1.1/24；C-group字段表示VPN私网组播地址，例如C-group＝255.1.1.1；C-source与C-group用于冗余PE构建新的基于该组播源的Data MDT；P-group字段表示PE使用的Data MDT公网组播地址，例如P-group＝224.100.100.100，用于唯一指定需要删除的Data MDT。
在步骤S206中，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息新建基于组播源的数据组播分发树。
首先，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在组播源至服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由。然后，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于组播源的数据组播分发树。
例如，PE2收到PE1发送的MDT delete TLV，触发PE2发送Data MDT join TLV新建Data MDT，其中c-source＝192.1.1.1/24，c-group＝255.1.1.1。
在步骤S208中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于组播源的组播分发树。
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。例如，PE3以及PE4收到PE1发送的MDT delete TLV后，根据P-group值撤销PE1建立的Data MDT。
另一方面，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于组播源的数据组播分发树。例如，PE3以及PE4收到PE2发送的MDT join TLV后加入PE2Data MDT。
在步骤S210中，目的站点利用VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于组播源的组播分发树重新加入组播源。
例如，site2以及site3根据消息中C-source、C-group值，重新发起join(192.1.1.1,225.1.1.1)，切换至新的数据组播分发树。
在步骤S212中，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备通知组播源通过服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
例如，组播源site1通过PE2发送组播流量，组播流量恢复。图4示出了本实施例提供的数据组播分发树切换机制的示意图。
上述实施例中设计了故障联动机制。当主用PE检测到与组播源间链路故障时，向默认MDT上所有PE发送MDT Delete报文撤销原DataMDT，无需等待Data MDT连接超时，从而主动完成向冗余PE的快速切换。通过新定义MDT delete TLV，在组播源与主用PE间链路故障场景下，实现Data MDT的快速撤销与更新，能够提升组播源切换至服务商网络主边缘冗余设备来发送组播流量的切换速度，组播源冗余切换速度可从3分钟降低至1～2秒。
下面结合图5描述本公开一个实施例的数据组播分发树切换系统的结构。
图5示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换系统的结构示意图。如图5所示，该实施例的数据组播分发树切换系统50包括：
组播源上联的服务商网络主边缘设备502，被配置为：检测到与组播源之间的链路中断；向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备504，被配置为：根据接收到的删除消息新建基于组播源的数据组播分发树；
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备506，被配置为：根据接收到的删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于组播源的组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含虚拟专用网络VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址；组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备504被配置为：根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，删除消息包含原有数据组播分发树的公网组播地址；位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备506被配置为：根据接收到的删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。
在一些实施例中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备506被配置为：根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于组播源的数据组播分发树。
在一些实施例中，数据组播分发树切换系统还包括目的站点508，被配置为：利用VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于组播源的组播分发树重新加入组播源。
在一些实施例中，组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备504还被配置为：根据接收到的删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在组播源至服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由；通知组播源通过服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
上述实施例中，当主用PE检测到与组播源间链路故障时，向默认MDT上所有PE发送MDT Delete报文撤销原Data MDT，无需等待DataMDT连接超时，从而主动完成向冗余PE的快速切换。通过新定义MDTdelete TLV，在组播源与主用PE间链路故障场景下，实现Data MDT的快速撤销与更新，能够提升组播源切换至服务商网络主边缘冗余设备来发送组播流量的切换速度，组播源冗余切换速度可从3分钟降低至1～2秒。
图6示出了本公开一个实施例的数据组播分发树切换装置的结构示意图。如图6所示，该实施例的数据组播分发树切换装置60包括：存储器610以及耦接至该存储器610的处理器620，处理器620被配置为基于存储在存储器610中的指令，执行前述任意一个实施例中的数据组播分发树切换方法。
其中，存储器610例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
数据组播分发树切换装置60还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630，640，650以及存储器610和处理器620之间例如可以通过总线660连接。其中，输入输出接口630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述任意一个实施例中的数据组播分发树切换方法。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种数据组播分发树切换方法，包括：
组播源上联的服务商网络主边缘设备检测到与组播源之间的链路中断；
组播源上联的服务商网络主边缘设备向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的所述删除消息新建基于所述组播源的数据组播分发树；
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的所述删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于所述组播源的组播分发树。
2.如权利要求1所述的数据组播分发树切换方法，其中，所述删除消息包含虚拟专用网络VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的所述删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于所述组播源的数据组播分发树。
3.如权利要求1所述的数据组播分发树切换方法，其中，所述删除消息包含原有数据组播分发树的公网组播地址；
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的所述删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。
4.如权利要求2所述的数据组播分发树切换方法，其中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于所述组播源的数据组播分发树。
5.如权利要求2所述的数据组播分发树切换方法，其中，所述数据组播分发树切换方法还包括：
目的站点利用所述VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于所述组播源的组播分发树重新加入所述组播源。
6.如权利要求1所述的数据组播分发树切换方法，所述数据组播分发树切换方法还包括：
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备根据接收到的所述删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在所述组播源至所述服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备通知所述组播源通过所述服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于所述组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
7.一种数据组播分发树切换系统，包括：
组播源上联的服务商网络主边缘设备，被配置为：检测到与组播源之间的链路中断；向默认组播分发树中的服务商网络其它边缘设备发送原有数据组播分发树的删除消息；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备，被配置为：根据接收到的所述删除消息新建基于所述组播源的数据组播分发树；
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备，被配置为：根据接收到的所述删除消息删除原有数据组播分发树，并加入新建的基于所述组播源的组播分发树。
8.如权利要求7所述的数据组播分发树切换系统，其中，所述删除消息包含虚拟专用网络VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址；
组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备被配置为：根据接收到的所述删除消息包含的VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过默认组播分发树发送数据组播分发树加入类型长度值，新建基于所述组播源的数据组播分发树。
9.如权利要求7所述的数据组播分发树切换系统，其中，所述删除消息包含原有数据组播分发树的公网组播地址；
位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备被配置为：根据接收到的所述删除消息包含的原有数据组播分发树的公网组播地址，删除原有的数据组播分发树。
10.如权利要求8所述的数据组播分发树切换系统，其中，位于默认组播分发树叶子节点的服务商边缘设备被配置为：
根据接收到的数据组播分发树加入类型长度值，加入新建的基于所述组播源的数据组播分发树。
11.如权利要求8所述的数据组播分发树切换系统，其中，所述数据组播分发树切换系统还包括目的站点，被配置为：
利用所述VPN私网组播源地址以及VPN私网组播地址，通过新建的基于所述组播源的组播分发树重新加入所述组播源。
12.如权利要求7所述的数据组播分发树切换系统，其中，所述组播源上联的服务商网络主边缘冗余设备还被配置为：
根据接收到的所述删除消息包含的VPN私网组播源地址，确认存在所述组播源至所述服务商网络主边缘冗余设备之间的单播路由；
通知所述组播源通过所述服务商网络主边缘冗余设备以及新建的基于所述组播源的组播分发树，向目的站点发送组播流量。
13.一种数据组播分发树切换装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至6中任一项所述的数据组播分发树切换方法。
14.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的数据组播分发树切换方法。
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