CN113810285A - 多播源发现协议msdp循环避免 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及多播源发现协议MSDP循环避免。本公开描述了用于对多播源发现协议MSDP的增强以减少在具有重叠的MSDP网格组的一个或多个多播域中的源活动SA消息循环的技术。在一些示例中，一种方法包括由第一MSDP演讲者从第二MSDP演讲者接收SA消息。该方法还包括，当第二MSDP演讲者在具有第一MSDP演讲者的网格组中时，确定第一MSDP演讲者是否包括与SA消息对应的活动的SA状态。附加地，该方法包括，当第一MSDP演讲者不包括与SA消息对应的活动的SA状态时，接受该SA消息并且向第三MSDP演讲者转发该SA消息，第三MSDP演讲者不在具有第一MSDP演讲者和第二MSDP演讲者的网格组中。

Description

多播源发现协议MSDP循环避免

本申请要求于2020年6月11日提交的印度临时专利申请号202041024555和美国专利申请号17/247,866的权益，其中每项的整体内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及计算机网络，并且更具体地，涉及计算机网络之上的多播源的发现。

背景技术

计算机网络是交换数据和共享资源的互连的计算设备的集合。在基于分组的网络中，计算设备通过将数据划分成被称为分组的小块来传达数据。网络内的某些设备(诸如路由器和交换机)维持路由和/或转发描述通过网络的路径的信息。以这种方式，分组可以跨网络从源设备向目的地设备被个体地传输。目的地设备从分组提取数据并且将数据组装成其原始的形式。将数据划分成分组使得源设备能够仅发送可能在传输期间丢失的那些个体的分组。

计算机网络的示例包括企业网络、分支网络、服务提供方网络、家庭网络、虚拟私有网络(VPN)、局域网(LAN)、虚拟LAN(VLAN)等。在任何情况下，计算机网络可以使得位于远程的源和接收器能够共享数据。在一些情况下，计算网络可以被配置为支持多播业务，诸如互联网协议电视(IPTV)、桌面会议、公司广播、音乐和视频web广播以及其他形式的多媒体内容。作为示例，计算机网络可以利用协议独立多播(PIM)作为多播路由协议来构建通过计算机网络的分发树，以用于将多播业务从源传输到针对特定多播组的接收器或订户设备。PIM可以在几种不同的模式下运行，包括源特定多播(SSM)模式或任何源多播(ASM)模式下的密集模式(DM)、稀疏模式(SM)，以及双向(BIDIR)模式。

发明内容

一般而言，本公开描述用于增强多播源发现协议(MSDP)以减少具有重叠的MSDP网格组的一个或多个多播域中的源活动(SA)消息循环(loop)的技术。例如，多播域(例如，PIM-SM或其他PIM域)可以包括一个或多个MSDP演讲路由器(“MSDP演讲者(speaker)”)，该一个或多个MSDP演讲路由器被布置在用于该多播域的至少两个网格组中。当多播域中的会合点路由器(RP)首次获悉针对多播组的新发送方时(例如，经由PIM注册消息)，RP构造SA消息来通告针对该组的发送方，并且将该消息发送给其在多播域的内部MSDP对等体和外部的MSDP对等体两者。这些MSDP对等体向彼此泛洪(flood)SA消息。MSDP定义网格组作为用于减少SA泛洪的操作性机制，通常在域间设置中。当多播域的MSDP演讲者的某个子集被完全网格化时，它们可以被配置到网格组中。通常，网格组内的MSDP演讲者不向网格组的任何其他成员转发其从网格组的另一成员接收的SA消息。更正式地，如果网格组M的成员R从也是网格组M的成员的MSDP对等体接收SA消息，则R接受SA消息，并且向其不是网格组M的一部分的对等体中的所有对等体转发该SA消息。然而，R不向网格组M的其他成员转发SA消息。

域内的多个网格组可以在一些情况下重叠，因为该域的MSDP演讲者中的一个或多个MSDP演讲者是多个网格组的成员，这可能引起一些配置中的SA消息循环。根据本文中所描述的技术操作的MSDP演讲者可以部分地基于跟踪针对SA消息的SA状态信息来应用以下经修改的网格组语义，以减少这样的SA消息循环。首先，如果网格组的成员A从网格组M的另一成员B接收SA消息，则成员A确定其是否具有针对在该SA消息中所指示的多播源和多播组的活动的SA状态。如果成员A不具有活动的SA状态，则成员A接受该SA消息，并且向其不是网格组M的一部分的MSDP对等路由器中的所有MSDP对等路由器转发该SA消息。如果成员A具有活动的SA状态，则仅当该SA消息通过对等RPF检查时，成员A才接受该SA消息并且向其不是网格组M的一部分的对等体中的所有对等体转发该SA消息，对等RPF检查将被携带在SA消息中的RP地址与消息从其被接收的成员B的地址相比较。在任一情况下，成员A都不向网格组M的其他成员转发该SA消息。其次，如果网格组M的成员A从不是网格组M的成员的MSDP对等体接收SA消息，则成员A向网格组M的所有成员转发该SA消息，并且当该SA消息通过对等RPF检查时，向任何其他MSDP对等体发送该SA消息。

该技术可以提供可以产生至少一个实际应用的一个或多个技术优点。例如，由于针对由MSDP演讲者进行的网格组操作的常规的MSDP语义规定由针对网格组M的接收的成员A向其不在网格组M中的MSDP对等体中的所有MSDP对等体转发的SA消息，无论成员A针对由该SA消息指示的多播源和多播组是否已经具有活动的SA状态，因此常规的MSDP语义可能引起SA消息循环，其中两个MSPD演讲者是两个分开的网格组的成员(即，网格组重叠)。这样，相对于针对由MSDP演讲者进行的网格组操作的常规的MSDP语义，该技术可以减少重叠的网格组之间的SA消息循环。通过减少SA消息循环，该技术可以避免由于重复接收和处理相同的SA消息而导致的CPU峰值和存储器消耗。结果，该技术可以改进使用协议独立多播(PIM)稀疏模式的网络以及使用MSDP来发现多播业务的活动源的其他多播网络的操作。

一种示例方法包括由第一多播源发现协议(MSDP)演讲者从第二MSDP演讲者接收源活动(SA)消息。该方法还包括，当第二MSDP演讲者在具有第一MSDP演讲者的网格组中时，由第一MSDP演讲者确定第一MSDP演讲者是否包括与该SA消息对应的活动的SA状态。附加地，该方法包括，当第一MSDP演讲者不包括与该SA消息对应的活动的SA状态时，由第一MSDP演讲者接受该SA消息并且向第三MSDP演讲者转发该SA消息，第三MSDP演讲者不在具有第一MSDP演讲者和第二MSDP演讲者的网格组中。

一种示例网络设备作为第一多播源发现协议(MSDP)演讲者操作。该网络设备具有被配置为建立与第二MSDP演讲者的MSDP对等连接的接口、存储源活动(SA)状态表的存储器以及处理电路装置。处理电路装置通过MSDP对等连接从第二MSDP演讲者接收SA消息。当第二MSDP演讲者在具有第一MSDP演讲者的网格组中时，处理电路装置确定SA状态表是否包括与该SA消息对应的活动的SA状态。当第一MSDP演讲者不包括与该SA消息对应的活动的SA状态时，处理电路装置接受该SA消息并且向第三MSDP演讲者转发该SA消息，第三MSDP演讲者不在具有第一MSDP演讲者和第二MSDP演讲者的网格组中。

一种包括指令的示例计算机可读介质，该指令在被执行时，使作为第一多播源发现协议(MSDP)演讲者操作的网络设备从第二MSDP演讲者接收源活动(SA)消息。该指令还使网络设备在第二MSDP演讲者在具有第一MSDP演讲者的网格组中时，确定第一MSDP演讲者是否包括与该SA消息对应的活动的SA状态。附加地，当第一MSDP演讲者不包括与该SA消息对应的活动的SA状态时，该指令使网络设备接受该SA消息并且向第三MSDP演讲者转发该SA消息，第三MSDP演讲者不在具有第一MSDP演讲者和第二MSDP演讲者的网格组中。

一个或多个示例的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、目的和优点从说明书和附图以及从权利要求书将是明显的。

附图说明

图1是图示根据本公开中所描述的技术的示例计算机网络的框图，该计算机网络包括被配置为在源与接收器之间传输多播业务的路由器。

图2是图示根据本公开中所描述的技术的示例域网络的框图，该示例域网络根据协议独立多播(PIM)稀疏(SM)模式而被建立，以在源与接收器之间传输多播业务。

图3是图示根据本公开中所描述的技术的示例路由器的框图。

图4A-图4C是图示根据本公开的技术的活动的源的网络发现的示例的框图，该活动的源的网络发现用以避免重叠的网格组中的源活动消息循环。

图5A-图5C是图示根据本公开的技术的活动的源的网络发现的另一示例的框图，该活动的源的网络发现用以避免重叠的网格组中的源活动消息循环。

图6图示根据本公开的技术的避免重叠的网格组中的源活动消息循环的示例操作模式的流程图。

具体实施方式

图1是图示了示例计算机网络100的框图。网络100可以包括私有网络、公共网络、任何网络或者其任何组合。例如，网络100可以包括企业网络、校园网络、服务提供方网络、家庭网络、局域网(LAN)、虚拟局域网(VLAN)、虚拟私有网络(VPN)或者另一自治系统。在这些示例中的任一个示例中，源104可以经由网络100传输数据，并且接收器106可以经由网络100接收经传输的数据。在作为企业网络的网络100的示例中，源104和接收器106中的每一个可以包括位于单个办公室位置的不同区域中的一个或多个服务器或者雇员计算机终端，或者可以包括公司的远程办公室位置。

在所图示的示例中，网络100包括互联网协议(IP)网络，其包括可以被配置为使用协议独立多播(PIM)协议(诸如PIM稀疏模式(SM)协议(“PIM-SM”))的路由设备来通过网络110在源104与接收器106之间路由针对一个或多个多播组的多播业务。在所图示的示例中，网络100包括被连接到源104的源指定的路由器(SDR)108，被连接到接收器104的目的地指定的路由器(DDR)110。网络100包括多个中转(transit)路由器102、和被指定为MSDP演讲者112A和MSDP演讲者112B(统称为“MSDP演讲者112”)的一个或多个路由器。在一些情况下，MSDP演讲者112中的一者或两者是针对一个或多个多播域的会合点。SDR 102可以是源被连接到的任何路由器(例如，针对该源的SDR)，并且DDR可以是接收器被连接到的任何路由器(例如，针对该接收器的DDR)。在一些示例中，MSDP演讲者112可以是专有地充当会合点的路由器。在其他示例中，MSDP演讲者112可以具有与会合地址的关联或者以其他方式与会合地址相关联。在一些示例中，诸如在利用PIM-SM协议的典型网络拓扑中，除了图1所示的那些之外，附加的中转路由器可以被包括。在所图示的示例中，如下所述，MSDP演讲者112是经由MSDP对等化连接114的对等体，并且提供网络100内的源发现。

如本文中所使用的，术语“连接”可以是指支持被连接的设备之间的通信的任何连接。在一些示例中，术语“连接”可以是指有线连接。在其他一些示例中，术语“连接”可以是指无线连接。在其他示例中，术语“连接”可以是指有线和无线连接。在又一些示例中，术语“连接”可以是指任何形式的通信耦合(例如，有线、无线、其他组合)。还应理解，术语“连接”可以是指直接或间接连接。例如，参考图1，源104可以被认为是直接地被连接到SDR 108，但是可以被认为是间接地被连接到SDR 108下游的任何网络设备。然而，还应理解，图1是网络配置的简化示例。

源104和接收器106中的每一个可以被包括在远程站点(未示出)中，该远程站点可以是包括多个订户设备(诸如台式计算机、膝上型电脑、工作站、PDA、无线设备、可用于网络的电器、文件服务器、打印服务器或者其他设备)的局域网(LAN)或广域网(WAN)。远程站点可以被配置为支持多播业务，诸如互联网协议电视(IPTV)、桌面会议、公司广播、音乐和视频web广播、以及其他形式的多媒体内容。

源104可以提供针对一个或多个多播组的业务。接收器104可以请求或者订阅来自一个或多个多播组的业务。尽管以下依据PIM-SM协议来描述，但是所公开的技术可以与任何适当的多播协议一起被使用。PIM-SM协议在推送模型上操作。利用PIM-SM协议，除非接收器(例如，接收器106)具体地请求(例如，订阅)业务，否则路由器不转发任何多播业务。根据PIM-SM协议，MSDP演讲者可以获悉并且存储由源104和/或网络100中的其他源提供的某个范围的多播组的源地址。

源104可以是活动的并且正在提供多播业务(“MC”)。从源104(例如，SDR 108)接收多播业务的每个路由器102朝着MSDP演讲者转发多播业务。例如，当源104开始传输多播业务时，SDR 108可以直接或间接地向与源104相关联的MSDP演讲者(例如，S1112A)传输被封装在PIM注册消息(“RM”)中的第一多播分组。MSDP演讲者然后通过经由SDR 108朝着源104发送针对源104和给定的多播组的(S，G)PIM联结(Join)消息(“JM”)来本机地联结源104。如果无接收器(例如，接收器106)已经订阅多播业务，则S1 112A拒绝该多播业务并且向SDR108发送停止消息。该停止消息将使SDR 108暂停传输来自源104的多播业务达阈值时间段(例如，30秒、60秒等)，在该阈值时间段之后，SDR 108可以再次尝试传输来自源104的多播业务。

当接收器106对接收针对多播组G的多播业务感兴趣(例如，接收器106的操作者指导接收器104接收针对多播组G的多播业务等)时，接收器106向DDR 110发送指示多播组G的请求(例如，互联网组管理协议(IGMP)成员报告等)(“REQ”)。在所图示的示例中，DDR 110可以存储S2 112B的地址作为针对接收器106的MSDP演讲者。DDR 110通过发送针对由接收器106请求的给定多播组的(*，G)PIM联结消息来发起共享树的建立或者联结共享树。DDR 110可以使用其单播路由表来确定S2 112B的地址。在所图示的示例中，DDR 110朝着S2 112B发送PIM联结消息(例如，通过向中间的(多个)中转路由器102转发PIM联结消息等)。类似地，在接收到PIM联结消息后，中间的中转路由器102可以使用单播路由表来确定S2 112B的地址以转发PIM联结消息。这持续直到PIM联结消息抵达S2 112B为止。在PIM联结消息的接收后，S2 112B创建与S1 112A的共享树。S1 112A接受来自源104的多播业务并且建立根路径树(RPT)(有时被称为“共享分发树”)。凭借PIM联结消息，针对给定多播组的多播业务开始通过共享分发树流动，从SDR 108到DDR 110并且然后到接收器106。

当DDR 106通过共享分发树接收到多播业务时，DDR 106从多播数据分组发现针对源104的源地址，并且寻求通过最短路径(有时被称为“源路径树”或“SPT”)来联结源104。为了发起最短路径树的建立，DDR 106经由中间的中转路由器102和SDR 108朝着源104发送出针对源S(源104)和多播组G的(S，G)PIM联结消息。在接收到(S，G)PIM联结消息后，SDR 108通过最短路径树以及共享分发树(例如，经由S1 112A和S2 112B)向DDR 110并且然后向接收器106发送来自源104的针对给定多播组的多播业务。

在多播业务通过共享分发树和最短路径树两者被接收的情况下，DDR 110见到业务重复。DDR 110不向接收器104转发从共享分发树和最短路径树两者所接收的多播业务，因为这将引起主机上的重复。例如，DDR 110可以通过传入接口(IIF)不匹配事件(即，IIF-MISMATCH)的方式来检测重复的业务，并且切换到仅从最短路径树接收针对给定多播组的多播业务。换言之，DDR 110修剪(prune)来自共享分发树的针对给定多播组的多播业务，并且转发从最短路径树所接收的针对给定多播组的多播业务。为了执行到最短路径树的切换，DDR 110在共享分发树上经由DDR 110与S2 112B之间的中间的中转路由器102朝着S2112B发送(S，G，RPT_Prune)PIM修剪消息，以从共享分发树修剪针对给定多播组和特定源104的多播业务。DDR 110可以仍然保持朝着S2 110B发送(*，G)PIM联结消息，以能够从发送针对相同多播组的业务的任何其他源接收多播业务。另外，DDR 110在其转发引擎中对多播路由进行编程，以具有针对多播路由点的到最短路径树的上游接口(即，与到最短路径树中最接近的中间的中转路由器102相关联的传入接口(IIF))。因此，针对给定多播组的多播业务仅通过最短路径树从SDR 108向DDR 110流动，并且不通过共享分发树流动。于2017年12月5日授权的标题为“PIM SOURCE DISCOVERY BY LAST HOP ROUTER”的美国专利号9,838,303中描述了在不联结共享分发树的情况下联结最短路径树的方法，其整体内容通过引用并入本文。

在所图示的示例中，网络100包括多个MSDP演讲者(例如，S1 112A和S2 112B)。多个MSDP演讲者可以被部署在单个PIM-SM域(例如，网络100等)中。这允许网络(例如，多区域网络等)的操作者以拓扑上显著的方式向网络100中的源和接收器分发MSDP演讲者。PIM协议扩展(诸如任播(anycast)RP)定义使用MSDP在单个网络中支持多个活动的MDSP演讲者的示例机制。参与任播集的每个MSDP演讲者被配置为具有将由网络中的路由器使用的多播组到演讲者的(multicast group-to-speaker)地址映射的一致集合。每个MSDP演讲者被配置为具有任播地址。MSDP对等化连接(例如，经由传输控制协议(TCP)的单播连接)在MSDP演讲者之间被建立。在所图示的示例中，MSDP对等化连接114在S1 112A与S2 112B之间被建立。每个路由器102被配置为具有多播组到演讲者的映射。当MSDP演讲者接收到PIM注册消息时，其可以生成并且向其MSDP对等体发送源活动(SA)消息。例如，当S1 112A从SDR 108接收到PIM注册消息时，S1 112可以生成并且通过MSDP对等化连接114向S1 112B发送SA消息，以将源104作为针对多播组G的源S而通告。为了以PIM-SM域内的可用源来更新MSDP演讲者，当MSDP演讲者接收到SA消息时，MSDP演讲者向该MSDP演讲者的MSDP对等体转发该SA消息。以这样的方式，源活动信息被更新到网络中的所有MSDP演讲者，其可以包括多个多播域。在一些示例中，只要源104提供多播业务，S1 112A就可以不时通过重新发布针对多播组的SA消息来重新通告可用的业务。

当MSDP演讲者(例如，针对其自身的域的会合点等)接收到新的SA消息时，其确定是否存在任何接收器对由SA消息内的(S，G)条目描述的任何组感兴趣。例如，MSDP演讲者检查具有非空传出接口列表的(*，G)条目，暗示接收器对该组感兴趣。MSDP演讲者触发朝着源的(S，G)联结事件，如同PIM联结消息是被寻址到MSDP演讲者自身而被接收的。这设立了到该多播组的源树的分支。后续的数据分组经由该树分支到达MSDP演讲者，并且沿着共享树被向下转发到接收器。如果MSDP接收到针对新的多播组G的PIM联结消息，则MSDP演讲者可以触发针对其SA高速缓存中针对该组的每个活动的(S，G)的(S，G)联结事件。关于PIM-SM、MSDP以及任播RP的附加信息可以在以下文献中被找到，其中每项的整体内容通过引用并入本文：Fenner,B等人的“Protocol Independent Multicast-Sparse Mode(PIM-SM)：Protocol Specification(Revised)”，IETF RFC 4601，2006；Kim D.等人的“AnycastRendezvous Point(RP)mechanism using Protocol Independent Multicast(PIM)andMulticast Source Discovery Protocol(MSDP)”，IETF RFC 3446，2003；Fenner,B等人的“Multicast Source Discovery Protocol(MSDP)”，IETF RFC 3618,2003；以及McBride,M.等人的“Multicast Source Discovery Protocol(MSDP)Deployment Scenarios”，IETFRFC 4611,2006。

网络100中的MSDP演讲者112可以与由源104和/或一个或多个其他源提供的不同范围的多播组相关联，或者可以是针对各个路由器102的主会合点。例如，一些路由器102可以向S1 112A发送PIM联结消息，而其他路由器102可以向S1 112B发送PIM联结消息。路由器102可以不获悉并且存储针对在网络100中被提供的每个多播组的源地址，而是可以仅获悉与不同范围的多播组相关联的对应的(多个)MSDP演讲者112的地址。在图1所图示的示例中，MSDP演讲者112可以知晓源104的地址，但是路由器102可以仅知晓MSDP演讲者112的地址。在一些示例中，路由器102可以具有指定的MSDP演讲者，当该MSDP演讲者可用时，路由器102向该MSDP演讲者发送PIM联结消息。

具有转发SA消息的多个MSDP演讲者的多播域可能引起那些SA消息在MSDP对等体之间循环。为了帮助避免这些SA消息循环，MSDP演讲者112可以被组织成网格组。因为一些网格组可以具有重叠的成员(例如作为多个网格组的成员的MSDP演讲者等)，所以一些配置可以仍然引起SA消息循环。这些SA消息循环可以消耗网络设备资源，使得分组转发可能负面地受影响。如以下将更详细地描述的，SA消息转发规则可以由MSDP演讲者112实现，使得SA消息循环可以在具有重叠的网格组的域中进一步被减少。

根据本公开中所描述的技术，MSDP演讲者112可以部分地基于跟踪针对SA消息的SA状态信息来应用以下经修改的网格组语义，以减少这样的SA消息循环。首先，如果作为网格组M的MSDP演讲者112A从网格组M的另一成员MSDP演讲者112B接收到SA消息，则成员MSDP演讲者112A确定其是否具有在该SA消息中所指示的多播源和多播组的活动的SA状态。如果成员MSDP演讲者112A不具有活动的SA状态，则成员MSDP演讲者112A接受该SA消息，并且向其不是网格组M的一部分的MSDP对等路由器中的所有MSDP对等路由器转发该SA消息。如果成员MSDP演讲者112A具有活动的SA状态，则仅当该SA消息通过对等RPF检查时，MSDP演讲者112A才接受该SA消息并且向其不是网格组M的一部分的MSDP对等体中的所有对等体转发该SA消息，对等RPF检查将被携带在SA消息中的RP地址与消息从其被接收的成员MSDP演讲者112B的地址相比较。在任一情况下，成员MSDP演讲者112A都不向网格组M的其他成员转发该SA消息。其次，如果网格组M的成员MSDP演讲者112A从不是网格组M的成员的MSDP对等体接收SA消息，则成员MSDP演讲者112A向网格组M的所有成员转发该SA消息，并且当该SA消息通过对等RPF检查时，向任何其他MSDP对等发送该SA消息。在一些示例中，当MSDP演讲者112A具有针对多播组G的活动的SA状态并且接受SA消息(例如，SA消息通过对等RPF检查等)时，MSDP演讲者112A利用新的SA消息(例如，来自MSDP对等体Y)覆写旧的SA消息(例如，来自MSDP对等体X)，并且将旧的SA消息(例如，来自MSDP对等体X)标记为被覆写。以这样的方式，当MSDP演讲者112A接收作为由起始MSDP演讲者进行的重新通告的结果的旧的SA消息(例如，来自MSDP对等体X)时，MSDP演讲者112A将检查以查看其是否匹配被覆写的SA消息，并且，如果是，则拒绝该旧的SA消息(例如，没有进一步的对等RPF检查)。

图2图示了被组织成网格组204A-204D(统称为“网格组204”)的MSDP演讲者202A-202E(统称为“MSDP演讲者202”)。MSDP演讲者202可以是图1的MSDP演讲者112的示例。为了便于图示，图2不包括可以存在于网络100中的源、源指定的路由器(SDR)、接收器、目的地指定的路由器(DDR)、中间的中转路由器、或者一起连接网络的单播连接。MSDP演讲者202建立MSDP对等化连接，以交换关于在对应的网络100内活动的源(例如，图1的源104)的SA消息。传统上，当MSDP演讲者202接收到SA消息时，其根据常规的转发规则来向其MSDP对等体中的所有MSDP对等体泛洪该SA消息。然而，一些网络配置中的这种SA泛洪在根据常规的转发规则而被执行时，可以导致MSDP对等体之间的泛洪循环。沿着这样的循环的SA泛洪可以引起MSDP演讲者202上的路由引擎的CPU峰值和存储器消耗，这负面地影响网络200中的分组转发。

为了一般性地减少SA泛洪，MSPD演讲者202被布置到MSDP网格组中。MSDP网格组是具有完全网格化的MSDP连接性的MSDP对等体的组(例如，网格组中的每个MSDP演讲者被连接到网格组中的所有其他MSDP演讲者)。例如，网络拓扑可以准许一些MSDP演讲者被完全网格化，但是不是网络中的所有MSDP演讲者都被完全网格化。在所图示的示例中，S1 202A和S2 202B被配置在网格组A 204A中，S2 202B和S3 202C被配置在网格组B 206B中，S3 202C和S4 202D被配置在网格组C 204C中，以及S4 202D、S5 202E和S1 202A被配置在网格组D206D中。图2所图示的示例包括重叠的网格组，其中一个或多个MSDP演讲者是多个网格组的成员。例如，S1 202A是网格组A 204A和网格组D 204D的成员。

RFC 3618第10.2节所规定的常规MSDP针对当RP路由器被组织在网格组中时的SA消息转发建立两个规则。按第一规则，如果网格组的成员从也是网格组成员的MSDP对等体接收SA消息，则(a)RP路由器接受该SA消息并且向其不是该网格组的一部分的对等体转发该消息，并且(b)RP路由器不向网格组的其他成员转发该SA消息。按第二规则，如果网格组的成员从不是网格组成员的MSDP对等体接收SA消息，则RP路由器当该SA消息通过对等RPF检查时向网格组的所有成员以及向任何其他MSDP对等体转发该SA消息。对等RPF检查将被携带在SA消息中的MSDP演讲者的地址与该SA消息从其被接收的MSDP对等体的地址相比较。对等RPF检查使用起始的MSDP演讲者的地址来确定SA是否从给定的MSDP对等体被接受。如果N是针对X的对等RPF邻居，则由MSDP演讲者R发起并且由MSDP演讲者X从MSDP对等体N接收的SA消息被接受，否则该SA消息被丢弃。MP(N，X)是N与X之间的MSDP对等化。MPP(R，N)是R与N之间的MSDP对等化路径(零个或更多个MSDP对等体)，使得例如，MPP(R,N)＝MP(R,A)+MP(A,B)+MP(B,N)等。SA(S,G,R)是针对源S在组G上由R发起的SA消息。N是关于R的X的RPF邻居，如果(i)N具有与R的MSDP对等化，(ii)N是针对R的对等RPF路由的eBGP下一跳，(iii)针对R的对等RPF路由是通过距离-向量或者路径-向量路由协议(例如，BGP、RIP、VMRP)而被获悉的，并且N是通告了针对R的对等RPF路由的邻居(例如，N是针对R的路由的iBGP通告方)，或者如果针对R的路由是经由链路状态协议而被获悉的，则N是针对R的IGP下一跳，(iv)N驻留在朝着R的最佳路径中的最接近的AS中(例如，如果多个MSDP对等体驻留在最接近的AS中，则具有最高的IP地址的对等体是rpf对等方，等等)，或者(v)N被配置为针对R的静态RPF对等体。

然而，在具有重叠的网格组的域拓扑中，这些规则经常不停止循环中的SA泛洪。具体地，当正在根据两个常规的网格组规则来操作、并且是网格组的成员的MSDP演讲者从也是该网格组的成员的MSDP对等体接收SA消息时，MSDP演讲者接受该SA消息并且向其不是网格组的一部分的对等体中的所有对等体转发该消息。结果，MSDP演讲者可以向重叠的网格组的成员转发该SA消息。例如，如果源向S1 202A发送PIM注册消息，则S1 202A生成SA消息(“SA1”)并且向其MSDP对等体RP S2 202B、S4 202D和S5 202E转发SA1。S5 202E接收SA1，并且根据第一常规的规则不转发SA1(S5 202E不具有非网格组对等体)。S4 202D根据第一常规的规则向S3 202C转发SA1。S1 202B根据第一常规的规则向S3 202C转发SA1。S3 202C根据第一常规的规则来转发SA1。S3 202C根据第一常规的规则来转发SA1。S2 202D然后根据第一常规的规则向S1 202A和S5 202E转发SA1(因为S4 202D从网格组C 204C的伙伴成员接收SA1并且向不是网格组C 204C的成员的对等体转发SA1)。S1 202A然后类似地行动。从而，SA1会循环。该循环可以使MSDP演讲者202的CPU出现峰值并且中断多播分组业务。

根据本公开中所描述的技术，为了减少在具有重叠的网格组的拓扑中SA消息的循环的发生，MSDP演讲者202根据与第一常规规则不同的第一规则来操作。MSDP演讲者202存储针对每个多播组和源208的SA状态(例如，针对(S，G)的SA状态等)，针对每个多播组和源208，MSDP演讲者202已经接收了SA消息。针对(S，G)的SA状态包括MSDP演讲者的标识符，针对(S，G)的SA消息最后从该MSDP演讲者被接受。MSDP演讲者202向SA消息应用以下规则以用于网格组转发。

根据第一规则，如果网格组M的成员A从也是网格组M的成员的MSDP对等体接收关于源S、多播组G(S，G)的SA消息，则成员A确定其是否具有针对(S，G)的活动的SA状态。如果成员A不具有针对(S，G)的活动的SA状态，则成员A接受SA消息，并且向其不是网格组M的一部分的对等体中的所有对等体转发该SA消息。如果成员A具有针对(S，G)的活动的SA状态，则仅当该SA消息通过对等RPF检查时(例如，当A从对等RPF邻居接收该SA消息时等)，成员A才接受该SA消息并且向其不是网格组M的一部分的对等体中的所有对等体转发该SA消息。在任一情况下，成员A不向网格组M的其他成员转发该SA消息。当SA消息通过对等RPF检查时，成员A利用基于最新所接受的SA消息的新的活动的SA消息状态来覆写先前的活动的SA状态，并且将先前的活动的SA状态标记为被覆写。在这样的示例中，如果成员A随后接收符合被覆写的活动的SA状态的SA消息(例如，由于来自起始的MSDP演讲者的重新通告等)，则成员A可以在没有执行附加的对等RPF检查的情况下拒绝SA消息。

根据第二规则，如果网格组M的成员A从不是网格组M的成员的MSDP对等体接收针对(S，G)的SA消息，则成员A仅当SA消息通过对等RPF检查时才向网格组M的所有成员和向任何其他MSDP对等体转发该SA消息。以这样的方式，MSDP演讲者202将不使SA循环持续，并且可以接受指示起始的MSDP演讲者与接收的MSDP演讲者之间的更短路由的SA消息。

图3是图示根据本公开的技术的示例路由器300的框图。在一个示例中，路由器300可以作为会合点(RP)路由器或者控制器路由器而操作，并且执行源发现。例如，路由器300可以实质上类似于图1的MSDP演讲者112或者图2的MSDP演讲者202而操作。

在图3所图示的示例中，路由器300包括经由传入链路来接收分组以及经由出站链路来多播分组的接口卡302A-302N(“IFC 302”)。IFC 302通常经由多个接口端口耦合到传入链路和出站链路。路由器300还包括控制单元304，控制单元304确定所接收的分组的路由并且相应地经由IFC 302来转发分组。

控制单元304包括路由引擎306以及转发引擎308。路由引擎306作为针对路由器300的控制平面而操作，并且包括可以提供用于执行多个并发过程的多任务操作环境的操作系统。例如，路由引擎306为执行针对路由器300的路由功能的各种协议310提供操作环境。在图3所图示的示例中，路由引擎306包括边界网关协议(BGP)312和内部网关协议(IGP)314作为单播路由协议，其被用于与网络中的其他路由设备交换路由信息，以便发现网络拓扑并且更新路由信息316。在本公开所描述的示例中，IGP 314可以是链路状态路由协议，诸如开放式最短路径优先(OSPF)或中间系统到中间系统(IS-IS)。另外，路由引擎306包括PIM318作为多播路由协议，其被用于使用路由信息316和PIM状态信息320来构建具有网络中的其他路由设备的多播分发树。另外，路由引擎306包括MSDP 322作为多播源发现协议，以通过例如TCP与其他充当MSDP演讲者的路由器300建立单播对等化。

路由信息316可以描述路由器300在其中驻留的网络的拓扑，并且还可以描述网络内的各种路由以及针对每个路由的适当的下一跳，即，沿着路由中的每个路由的邻近的路由设备。路由信息316可以包括传入接口(IIF)的列表和传出接口(OIF)的列表，这些列表指示在每个路由中IFC 302中的哪些IFC被连接到邻近的路由设备。例如，给定的路由可以包括针对给定多播组的多播业务的多播路由。在该示例中，被包括在针对路由器300的路由信息316的IIF的列表可以包括上游接口的列表，这些上游接口针对具有针对给定多播组的PIM状态的所有上游路由器。

MSDP信息324可以描述到对等MSDP路由器的链路的当前状况、用于域的RP、网格组关系、以及MSDP对等体的单播地址。SA状态信息326(有时被称为“SA状态表”)存储(S，G)关联的列表，该(S，G)关联与MSDP演讲者的标识符相关联，针对(S，G)的SA消息最后从该MSDP演讲者被接受。如本公开所描述而被修改的MSDP协议322可以基于域SA状态信息326来决定转发所接收的SA消息。

PIM状态信息320可以描述到多播分发树中邻近的路由设备的链路的当前状况，该多播分发树使用PIM 318而被建立。例如，PIM状态信息320可以包括PIM联结状态，该PIM联结状态描述哪些邻近的路由设备属于哪些给定多播分发树的范围内的多播组。路由引擎306分析所存储的路由信息316、PIM状态信息320以及MSDP信息324，以生成被安装在转发引擎308中的转发信息328。

转发引擎308为路由器300提供数据平面功能性。尽管在图3中未示出，但是转发引擎308可以包括中央处理单元(CPU)、存储器和一个或多个可编程分组转发专用集成电路(ASIC)。转发信息328将网络目的地与特定的下一跳和IFC 302的对应端口相关联。

图3中所图示的路由器300的架构仅出于示例性的目的而被示出并且不应限于该架构。在其他示例中，可以以各种方式来配置路由器300。在一个示例中，控制单元304的功能性中的一些功能性可以分布在IFC 302内。控制单元304可以仅以软件或硬件而被实现，或者可以被实现为软件、硬件或固件的组合。例如，控制单元304可以包括执行软件指令的一个或多个处理器。在该情况下，控制单元304的各种软件模块可以包括被存储在计算机可读介质(诸如计算机存储器或硬盘)上的可执行指令。

图4A-图4C是图示根据本公开的技术的活动的源的网络发现的示例的框图，该活动的源的网络发现用以避免重叠的网格组中的源活动消息循环。MSDP演讲者402A-402E被组织成网格组404A-404D(统称为“网格组404”)。网格组M 404A包括MSDP演讲者402A(“SQ402A”)、MSDP演讲者402B(“SB 402B”)和MSDP演讲者402C(“SC 402C”)。网格组N 404B包括SB 402B和MSDP演讲者402D(“SD 302D”)。网格组O 404C包括SQ 402A和SD 402D。网格组P404D包括SQ 402A和MSDP演讲者402E(“SE 402E”)。网格组404重叠。

如图4A中所图示，源406生成针对多播组G的多播业务。SDR 408直接或间接地向SQ402A传输PIM注册消息。如图4B中所图示，作为起始方，SQ 402A向其MSPD对等体中的所有MSPD对等体传输SA消息。附加地，SQ 402A在例如SA状态信息326中生成条目来记录针对源406的与多播组G相关联的活动的SA状态(在图4B和图4C中被图示为“S”)。如图4C中所图示，因为SD 402D从网格组O 404C中的MSDP对等体接收SA消息，并且在该SA消息被接收时不具有活动的SA状态，所以SD 402D向SB 402B转发该SA消息(例如，SB 402B不在网格组O 404C中)。附加地，因为SB 402B从网格组M 404A中的MSDP对等体接收SA消息，并且在该SA消息被接收时不具有活动的SA状态，所以SD 402D向SB 402D转发该SA消息(例如，SB 402D不在网格组M 404A中)。SB 402B、SC 420C、SD 402D和SE 402E各自在例如SA状态信息326中生成条目来记录针对源406的与多播组G相关联的活动的SA状态。然而，例如，因为SD 402D具有针对源406的活动的SA状态，所以SD 402D执行对等RPF检查。该对等RPF检查未通过，因为其活动的SA状态与SQ 402A相关联(即，其所存储的活动的SA状态从其被接收的MSDP演讲者)，相比SB 402B，这是到源406的更短的路径。因此，SD 402D不转发SA消息。

图5A-图5C是图示根据本公开的技术的活动的源的网络发现的示例的框图，该活动的源的网络发现用以避免重叠的网格组中的源活动消息循环。MSDP演讲者402A-402E被组织成网格组404，使得网格组404重叠。在所图示的示例中，针对源502的多播组通过SD402D被协调。

如图5A中所图示，源502生成多播业务。SDR 504直接或间接地向SD 402D传输PIM注册消息。如图5B中所图示，作为起始方，SD 402D向其MSPD对等体中的所有MSPD对等体传输SA消息。附加地，SD 402D在例如SA状态信息326中生成条目来记录针对源502的与多播组G相关联的活动的SA状态(在图5B和图5C中被图示为“S”)。如图5C中所图示，因为SB 402B从网格组N 404B中的MSDP对等体接收SA消息，并且不具有针对源502的活动的SA状态，所以SB402B向其不在网格组N 402B中的MSDP对等体传输该SA消息。类似地，因为SQ 402A从网格组O 404C中的MSDP对等体接收SA消息，并且不具有针对源502的活动的SA状态，所以SQ 402A向其不在网格组O 402C中的MSDP对等体传输该SA消息。SQ 402A和SB 402B各自在例如SA状态信息326中生成条目来记录针对源502的与多播组G相关联的活动的SA状态。

随后，因为SC 402C从其MSDP对等体接收SA消息并且不具有任何非网格组对等体，所以SC 402C不转发SA消息。因为SQ 402A具有针对源502的活动的SA状态，并且基于来自SB402B的SA消息的对等RPF检查未通过，所以SQ 402A不转发SA消息。类似地，因为SQ 402B具有针对源502的活动的SA状态并且基于来自SQ 402A的SA消息的对等RPF检查未通过，所以SQ 402B不转发SA消息。如果不是因为本公开的经修改的规则，则SQ 402A和SB 402B两者都会已经向SD 402D转发SA消息，这会已经发起将导致SA泛洪的SA循环。

图6图示根据本公开的技术的避免重叠的网格组中的源活动消息循环的示例操作模式的流程图。最初，MSDP演讲者(例如，图1的MSDP演讲者112、图2的MSDP演讲者202、图3的MSDP演讲者300、图4A-图4C以及图5A-图5C的MSDP演讲者404、或者本文中所描述的其他MSDP演讲者)从MSDP对等体接收SA消息(602)。MSDP演讲者确定SA消息是否从网格组(例如，“网格组N”)中的MSDP对等体被接收(604)。

当SA消息来自网格组N中的MSDP对等体时(604处的“是”)，MSDP演讲者确定其是否具有针对与该SA消息相关联的源的活动的SA状态(606)。当MSDP演讲者不具有针对该源的活动的SA状态时(606处的“否”)，MSDP演讲者设置针对该源的活动的SA状态(608)。MSDP演讲者然后向不在网格组N中的MSDP对等体转发SA消息(610)。当MSDP演讲者具有针对该源的活动的SA状态时(606处的“是”)，MSDP演讲者执行RPF检查(612)。当SA消息通过RPF检查时(614处的“是”)，MSDP演讲者更新针对该源的活动的SA状态(608)。MSDP演讲者然后向不在网格组N中的MSDP对等体转发该SA消息(610)。否则，当SA消息未通过RPF检查时(614处的“否”)时，MSDP演讲者不转发该SA消息(616)。

当SA消息不来自网格组N中的MSDP对等体时(604处的“是”)，MSDP演讲者执行RPF检查(618)。当SA消息通过RPF检查时(620处的“是”)，MSDP演讲者向其MSPD对等体转发该消息(622)。否则，当SA消息未通过RPF检查时(620处的“否”)，MSDP演讲者不转发该SA消息(616)。

本公开中描述的技术可以至少部分地被实现在硬件、软件、固件或者其任何组合中。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内被实现，包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者任何其他等效的集成或分立逻辑电路装置、以及这样的组件的任意组合。术语“处理器”或“处理电路装置”通常可以单独地或与其他逻辑电路装置或者任何其他等效的电路装置组合地指代前述逻辑电路装置中的任何逻辑电路装置。包括硬件的控制单元也可以执行本公开的技术中的一个或多个技术。

这样的硬件、软件和固件可以在同一设备内或者在单独的设备内被实现，以支持本公开中所描述的各种操作和功能。另外，所描述的单元、模块或组件中的任何单元、模块或组件可以一起或分别被实现为分立的但是可互操作的逻辑设备。将不同特征描绘为模块或单元旨在突出不同的功能性方面，并且不一定暗示这样的模块或单元必须通过单独的硬件或软件组件而被实现。而是，与一个或多个模块或单元相关联的功能性可以由单独的硬件或软件组件执行，或者被集成在共同或单独的硬件或软件组件内。

本公开中所描述的技术还可以被体现或者被编码在包含指令的计算机可读介质(诸如计算机可读存储介质)中。被嵌入或者被编码在计算机可读介质中的指令可以使可编程处理器或者其他处理器(例如在执行指令时)执行该方法。计算机可读介质可以包括非瞬态计算机可读存储介质和暂态通信介质。有形和非瞬态的计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、硬盘、CD-ROM、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质、或者其他计算机可读存储介质。应理解，术语“计算机可读存储介质”是指物理存储介质，而不是信号、载波或者其他暂态介质。

Claims (20)

1.一种多播计算机联网的方法，包括：

由第一多播源发现协议MSDP演讲者从第二MSDP演讲者接收源活动SA消息；

当所述第二MSDP演讲者在具有所述第一MSDP演讲者的网格组中时，由所述第一MSDP演讲者确定所述第一MSDP演讲者是否包括与所述SA消息对应的活动的SA状态；以及

当所述第一MSDP演讲者不包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，由所述第一MSDP演讲者接受所述SA消息并且向第三MSDP演讲者转发所述SA消息，所述第三MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者和所述第二MSDP演讲者的所述网格组中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述第一MSDP演讲者不包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，由所述第一MSDP演讲者生成与所述SA消息对应的所述活动的SA状态。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述第一MSDP演讲者包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息未通过所述对等RPF检查时，拒绝所述SA消息。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述第一MSDP演讲者包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息通过对等RPF检查时，接受所述SA消息并且向所述第三MSDP演讲者转发所述SA消息，所述第三MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：当所述SA消息通过所述对等RPF检查时，基于所述SA消息来更新所述活动的SA状态，以创建与所述第二MSDP演讲者的关联。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述活动的SA状态是与第三MSDP演讲者相关联的第一活动的SA状态，并且还包括当所述SA消息通过所述对等RPF检查时：

利用基于所述SA消息的第二活动的SA状态来覆写所述第一活动的SA状态，以创建与所述第二MSDP演讲者的关联；

将所述第一活动的SA状态标记为被覆写；以及

响应于接收到与所述第一活动的SA状态相关联的后续的SA消息，在没有执行所述对等RPF检查的情况下拒绝所述后续的SA消息。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，还包括：

当所述第二MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息未通过所述对等RPF检查时，拒绝所述SA消息。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，还包括：

当所述第二MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息通过所述对等RPF检查时，向在所述网格组中的第四MSDP演讲者转发所述SA消息。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，还包括：

在确定所述第一MSDP演讲者是否包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态之前，确定所述第二MSDP演讲者是否在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，还包括：

当所述第二MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中时，避开检查所述活动的SA状态；以及

对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查。

11.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中所述第一MSDP演讲者和所述第二MSDP演讲者是针对单个多播域的会合点。

12.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中所述第一MSDP演讲者是针对第一多播域的会合点，并且所述第二MSDP演讲者是针对第二多播域的会合点。

13.一种作为第一多播源发现协议MSDP演讲者而操作的网络设备，所述网络设备包括：

接口，被配置为建立与第二MSDP演讲者的MSDP对等连接；

存储器，存储源活动SA状态表；以及

处理电路装置，被配置为：

通过所述MSDP对等连接接收来自所述第二MSDP演讲者的SA消息；

当所述第二MSDP演讲者在具有所述第一MSDP演讲者的网格组中时，确定所述SA状态表是否包括与所述SA消息对应的活动的SA状态；以及

当所述SA状态表不包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时：

接受所述SA消息；以及

向第三MSDP演讲者转发所述SA消息，所述第三MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者和所述第二MSDP演讲者的所述网格组中。

14.根据权利要求13所述的网络设备，其中当所述SA状态表不包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，所述处理电路装置还被配置为生成与所述SA消息对应的所述活动的SA状态并且在所述SA状态表中存储与所述SA消息对应的所述活动的SA状态。

15.根据权利要求13所述的网络设备，其中所述处理电路装置被配置为：

当所述SA表包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息未通过所述对等RPF检查时，拒绝所述SA消息。

16.根据权利要求13所述的网络设备，其中所述处理电路装置被配置为：

当所述SA状态表包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息通过所述对等RPF检查时：

接受所述SA消息，

基于所述SA消息来更新所述SA状态表中的所述活动的SA状态，以及

向所述第三MSDP演讲者转发所述SA消息，所述第三MSDP演讲者不在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中。

17.根据权利要求13至16中的任一项所述的网络设备，其中所述处理电路装置被配置为：

当所述第二MSDP演讲者不在所述网格组中时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息未通过所述对等RPF检查时，拒绝所述SA消息。

18.根据权利要求13至16中的任一项所述的网络设备，其中所述处理电路装置被配置为：

当所述第二MSDP演讲者不在所述网格组中时，对所述SA消息执行对等逆向路径转发RPF检查；以及

当所述SA消息通过所述对等RPF检查时，向在所述网格组中的第四MSDP演讲者转发所述SA消息。

19.根据权利要求13所述的网络设备，其中所述处理电路装置被配置为：

在确定所述第一MSDP演讲者是否包括与所述SA消息对应的所述活动的SA状态之前，确定所述第二MSDP演讲者是否在具有所述第一MSDP演讲者的所述网格组中。

20.一种被编码有指令的计算机可读存储介质，所述指令用于使一个或多个可编程处理器执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。

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