CN112165371B - Bier自动配置管理bsl的方法、介质、设备及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BIER自动配置管理BSL的方法、介质、设备及装置，涉及网络通信组播技术领域，本发明通过将域内所有BSL统一为所有BFR都能支持的BSL值，有效的解决因BSL不一致导致的数据被错误转发的问题；并且根据当前的域内BFR数量更新最优BSL值，最大程度地减少数据的拷贝转发次数，提高转发效率；同时可避免网络不稳定导致的BSL值波动的情况。

Description

BIER自动配置管理BSL的方法、介质、设备及装置

技术领域

本发明涉及网络通信组播技术领域，具体涉及一种BIER自动配置管理BSL的方法、介质、设备及装置。

背景技术

BIER(Bit Index Explicit Replication)——位索引显式复制，是一种新的组播转发技术，不需要在网络中构造组播转发树，只需要在组播域的入口路由器中增加BIER头部，头部中包含代表要转发到的路由器的比特位串BitString，中间路由器依据比特位串BitString进行转发，直到组播域的出口路由器再解封装BIER头部还原原始数据。

能够进行BIER报文转发的路由器，称为BFR(Bit Forwarding Router)。报文入口路由器，称为BFIR(Bit Forwarding Ingress Router)。报文出口路由器，称为BIER(BitForwarding Egress Router)。将一个包从一个BFR转发到另一个BFR的中间路由器称为“transit BFR”。多个BFR组成的组播域，称为BIER domain，BIER域可以有多个子域(Sub-domain)，子域通过子域ID(sub-domain-id)进行区分，sub-domain-id为[0，255]的整数。一个BFR在指定的子域中以唯一的BFR-id进行标识，协议规定BFR-id为[1，65535]的整数。BFR依据比特位串BitString进行转发，BitString的长度为BSL，协议规定BSL取值为{64，128，256，512，1024，2048，4096}。

若BFR-id的取值超过BSL的值，则需进行包复制。此种情况下引入SI(SetIdentifier)参数，SI取整数，如果BFR-id＝N，则SI＝N/BSL。假设BSL＝64，如果要发送数据给BFR-id＝1、BFR-id＝2和BFR-id＝65，则需要复制两份包，一份的BitString中第1和第2位置1，其余位置0，SI＝1，SI的值取1表示第一份包，发送给BFR-id＝1，BFR-id＝2；另一份的BitString中第1位置1，其余位置0，SI＝2，SI的值取2表示第二份包，发送给BFR-id＝65。当BFR-id从1到65535依次从小到大顺序分配，即满足密集型的分配方式时，BSL的值越接近当前子域中BFR的数量，包被复制的次数就越少，转发速度就越快。如果把BSL由64改为128时，则SI＝1，只需复制1次包。

各BFR所能支持的BSL能力集合M不同，原则上只需给出一个BFR支持的最大BSL值L，即可确定该BFR的BSL能力集合M。例如，若L＝256，则M＝{64，128，256}，即若BFR支持BSL＝256，则一定能够支持BSL＝128、BSL＝64。然而，由于各BFR硬件能力限制，BFR支持的BSL可能不一致，有的BFR只能支持64，有的可以支持4096，这种情况下可能会导致数据被错误转发。例如当入口路由器BFR-A，当前的BSL＝512，它以BSL＝512封装BIER头，当数据到了下一跳BFR-B时，因BFR-B最大BSL只支持小于512的128时，则数据就会被错误转发。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种BIER自动配置管理BSL的方法、介质、设备及装置，有效解决因BSL不一致导致的数据被错误转发的问题，并提高转发效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种BIER自动配置管理BSL的方法，包括以下步骤：

部署BIER中央控制器，通过所述BIER中央控制器收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；

计算当前域中稳定的BFR数量C；

根据集合U和数量C计算出最优BSL值；

将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值。

在上述技术方案的基础上，计算当前域中稳定的BFR数量C，具体包括以下步骤：

判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR。

在上述技术方案的基础上，通过所述BIER中央控制器收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U，具体包括以下步骤：

所述BIER中央控制器收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间；

根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；

对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U。

在上述技术方案的基础上，根据集合U和数量C计算出最优BSL值，具体包括以下步骤：

判断C是否大于U中的最大值；

若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值。

在上述技术方案的基础上，部署BIER中央控制器时，在BIER域外的任意一台服务器上部署中央控制器，或在BIER域内指定的BFR上部署中央控制器。

本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的方法。

本发明还提供一种BIER自动配置管理BSL的装置，包括BIER中央控制器，所述BIER中央控制器包括：

信息收集模块，其用于：收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间；

BSL决策模块，其用于：根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；计算当前域中稳定的BFR数量C；根据集合U和数量C计算出最优BSL值；

BSL分配模块，其用于：将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值。

在上述技术方案的基础上，所述BSL决策模块具体用于：

判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR。

在上述技术方案的基础上，所述BSL决策模块还用于：

判断C是否大于U中的最大值；

若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过将域内所有BSL统一为所有BFR都能支持的BSL值，有效的解决因BSL不一致导致的数据被错误转发的问题；并且根据当前的域内BFR数量更新最优BSL值，最大程度地减少数据的拷贝转发次数，提高转发效率；同时可避免网络不稳定导致的BSL值波动的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的中央控制器的非域内部署方式示意图；

图2为本发明实施例的中央控制器的域内部署方式示意图；

图3为本发明实施例的BIER装置的处理流程示意图；

图4为本发明实施例的计算最优解BSL的策略流程示意图；

图5为本发明实施例的中央控制器的构成示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种BIER自动配置管理BSL的方法，包括以下步骤：

部署BIER中央控制器，通过所述BIER中央控制器收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间，根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；

计算当前域中稳定的BFR数量C；

根据集合U和数量C计算出最优BSL值；

将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值。

本发明实施例通过将域内所有BSL统一为所有BFR都能支持的BSL值，有效的解决因BSL不一致导致的数据被错误转发的问题；并且根据当前的域内BFR数量更新最优BSL值，最大程度地减少数据的拷贝转发次数，提高转发效率；同时可避免网络不稳定导致的BSL值波动的情况。

作为优选的实施方式，计算当前域中稳定的BFR数量C，具体包括以下步骤：

判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR。

作为优选的实施方式，根据集合U和数量C计算出最优BSL值，具体包括以下步骤：

判断C是否大于U中的最大值；

若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值。

其中，中央控制器的部署方式有非域内和域内的部署方式。非域内部署方式，为在BIER域外，任意一台服务器上部署中央控制器；域内部署方式，为在BIER域内，指定的BFR上部署中央控制器。当部署方式为域内部署时，BSL的设置以向所有端口泛洪，目的地址为知名广播地址，表示域内所有BFR(类似224.0.0.13表示所有PIM路由器)。

图1所示为中央控制器的非域内部署方式，将中央控制器部署到BIER域外的任意一台服务器上；图2所示为中央控制器的域内部署方式，将中央控制器部署到BIER域内的指定的BFR上。

如图3所示，BIER装置的处理流程包括以下步骤：

S101，收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L，收集所有BFR初次加入BIER域的时间t0。

S102，按照策略计算出最优BSL解。

S103，将域内所有BFR的BSL值更新为最优解。

如图4所示，计算最优解BSL的策略流程包括以下步骤：

S201，通过BFR最大支持的BSL值L，得到其能力集合M。因BSL取值为{64，128，256，512，1024，2048，4096}，原则上给定一个最大支持的BSL值L，则可得到其能力集合M，例如，若L＝512，则M＝{64，128，256，512}；若L＝128，则M＝{64，128}。其中，BFR-id的分配是按照从1到65535依次从小到大顺序分配的，即满足密集型的分配方式。

S202，对所有M集合求交集，得到集合U。例如，若M1＝{64，128，256，512}，M2＝{64，128}，M3＝{64，128，256，512，1024，2048，4096}，则。也可在所有BFR中取最小L值，得到U，例如，若L1＝512，L2＝128，L3＝4096，则最小L＝128，及U＝{64，128}。

S203，计算当前域中稳定的BFR数量C。对于BFR-A是否稳定的判断，假设BFR-A初次加入时间为t0，若给定一个值d，d可按照实际网络情况进行调整，当当前时间为t时，若的t-t0>d，我们认为BFR-A稳定在线。

S204，判断C是否大于U中的最大值。

S205，若C不大于U中的最大值，则BSL取U中第一个大于或等于C的值。例如，若U＝{64，128，256，512}，当C＝32时，BSL＝64；当C＝64时，BSL＝64；当C＝300时，BSL＝512。

S206，若C大于U中的最大值，则BSL取U中最大值。例如，若U＝{64，128，256，512}，当C＝520时，BSL＝512；当C＝1000时，BSL＝512。这种情况下，需要发送数据时，设置SI＝2，总共需复制两份包。

本发明实施例还提供一种BIER自动配置管理BSL的装置，包括BIER中央控制器；图5所示为BIER中央控制器的构成。BIER中央控制器包括信息收集模块、BSL决策模块、BSL分配模块。

信息收集模块，用于收集BIER域内的所有BFR的支持的最大BSL值L，以及各BFR的初次加入BIER域的时间t0；

BSL决策模块，用于从信息收集模块中获取信息，按照策略计算出最优BSL值；

BSL分配模块，用于将最优BSL值分配到各个BFR，达到域内的统一。

具体的说，所述信息收集模块用于：收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间；

所述BSL决策模块用于：根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；计算当前域中稳定的BFR数量C；根据集合U和数量C计算出最优BSL值；

所述BSL分配模块用于：将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值。

优选的，所述BSL决策模块计算当前域中稳定的BFR数量C，具体包括以下步骤：

判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR。

作为优选的实施方式，所述BSL决策模块根据集合U和数量C计算出最优BSL值，具体包括以下步骤：

判断C是否大于U中的最大值；

若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值。

本发明实施例通过将域内所有BSL统一为所有BFR都能支持的BSL值，有效的解决因BSL不一致导致的数据被错误转发的问题；并且根据当前的域内BFR数量更新最优BSL值，最大程度地减少数据的拷贝转发次数，提高转发效率；同时可避免网络不稳定导致的BSL值波动的情况。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现BIER自动配置管理BSL的方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现BIER自动配置管理BSL的方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种BIER自动配置管理BSL的方法，其特征在于，包括以下步骤：

部署BIER中央控制器，通过所述BIER中央控制器收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间；

根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；

计算当前域中稳定的BFR数量C，所述计算当前域中稳定的BFR数量包括：判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR；

根据集合U和数量C计算出最优BSL值，所述根据集合U和数量C计算出最优BSL值包括：判断C是否大于U中的最大值；若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值；

将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，部署BIER中央控制器时，在BIER域外的任意一台服务器上部署中央控制器，或在BIER域内指定的BFR上部署中央控制器。

3.一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述的方法。

4.一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：处理器执行计算机程序时实现权利要求1或2所述的方法。

5.一种BIER自动配置管理BSL的装置，其特征在于，包括BIER中央控制器，所述BIER中央控制器包括：

信息收集模块，其用于：收集BIER域内所有BFR最大支持的BSL值L以及所有BFR初次加入BIER域的时间；

BSL决策模块，其用于：根据各个BFR最大支持的BSL值L，分别得到各个BFR的能力集合M；对能力集合M求交集，得到各BFR共同支持的BSL值的集合U；计算当前域中稳定的BFR数量C；根据集合U和数量C计算出最优BSL值；

BSL分配模块，其用于：将域内所有BFR的BSL值统一更新为所述最优BSL值；

其中，所述BSL决策模块具体用于：判断各BFR初次加入时间与当前时间之差是否大于设定的时间差d，若大于，则将当前域中稳定在线的BFR数量C加1，直至遍历当前域中所有BFR；

所述BSL决策模块还用于：判断C是否大于U中的最大值；若C不大于U中的最大值，则最优BSL值取U中第一个大于或等于C的值；若C大于U中的最大值，则最优BSL值取U中最大值。

Images