CN116723144B - 组播业务数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种组播业务数据传输方法及装置，方法包括：针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树并生成各个组播承载树各自的唯一标识，组播承载树用于存储多层组播节点以及各个组播节点之间的复制转发顺序关系；分别对各个组播承载树进行划片，以在各个组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；基于包含有组播业务树的组播业务树的唯一标识将目标业务数据发送至对应的接收端。本申请能够在有效提高组播通信的动态适应能力和灵活性，并能够实现组播通信的轻量承载，能够有效提高组播的资源利用率，还能够有效提高组播业务数据传输的效率。

Description

组播业务数据传输方法及装置

技术领域

本申请涉及组播业务处理技术领域，尤其涉及组播业务数据传输方法及装置。

背景技术

组播技术能够节省大量的带宽，但是同时会增加网络设备（如路由器等）需要维护的状态量。为了降低组播的状态占用，业界提出了位索引显式复制技术BIER（Bit IndexExplicit Replication）及其衍生方案。该方案使得网络的中间节点无需感知组播业务和维护组播流状态，可以较好地解决传统IP组播技术存在的问题，提供了良好的组播业务扩展性。虽然BIER及其衍生技术能够提供灵活的组播叶子节点选择，但是BIER缺乏对于组播流量工程的动态适应能力，即无法提供灵活的组播流量工程。

目前，根据现有组播通信方案的组播树承载方式，已有的组播源路由通信方案能够分为承载扁平化与层次化两类。承载扁平化的方案具有较高的节点信息编码效率，组播树的编码长度仅与网络结构有关，而与业务无关，因此在网络节点较多的时候会有极大的数据包承载开销。例如基于流量工程的位索引显式复制技术BIER TE(BIER TrafficEngineering)，位串的长度需要等于网络内所有可能的组播节点的数量，在网络节点较多的时候，位串长度会超出数据包的承载能力及网络节点的处理能力。

承载层次化方案具有较大的业务组播树编码效率，组播树的编码长度与业务所需要的组播树规模相关。由于承载层次化方案在组播树编码中封装了组播树顺序与上下游关系的字段，因此组播节点的信息承载效率较低，且压缩空间有限，因此只能承载小规模的组播业务。也就是说，现有的组播源路由通信方案在适用性上存在限制，无法在适用网络规模与高效的节点编码之间进行权衡。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了组播业务数据传输方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本申请的一个方面提供了一种组播业务数据传输方法，包括：

针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；

基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端。

在本申请的一些实施例中，所述针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，包括：

获取目标网络的网络拓扑构中的各个网络节点之间的层级关系；

根据各个所述网络节点之间的层级关系构建对应的各个组播承载树；

其中，所述组播承载树中的多层组播节点包括：依次连接的多个分别由不同的组播节点构成的层级，且各个所述组播节点之间的层级关系用于表示各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

各个所述组播节点包括：设置在多个所述层级中的首层中的一个根节点、设自在多个所述层级中的最后一层中的叶子节点以及设置在所述首层和所述最后一层之间的至少一个中间层中的中间节点。

在本申请的一些实施例中，在所述分别对各个所述组播承载树进行划片之前，还包括：

对每一个所述组播承载树上的各个所述组播节点分别单独分配一个比特位置，分别采用多个SRv6 SID聚合的方式无序的对每一个所述组播承载树中的各个所述组播节点进行位串承载，以得到各个所述组播承载树各自的唯一标识以及各个所述组播承载树中的各个所述组播节点各自对应的位串编码。

在本申请的一些实施例中，所述基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端，包括：

接收当前待传输的目标组播业务数据对应的数据包，其中，所述数据包中包含有发出方指定的组播业务树所属的目标组播承载树所对应的组播通信规则数据；

将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使该目标组播承载树根据所述组播通信规则数据将所述数据包在对应的组播业务树中进行传输。

在本申请的一些实施例中，所述数据包为当前待传输的目标组播业务数据的发出方预先执行预设的选取及封装步骤后生成的；

其中，所述选取及封装步骤包括：

根据当前待传输的目标组播业务数据所属的组播业务类型，在预先构建的各个所述组播承载树中，选择包含有该目标组播业务数据所属的组播业务类型对应的组播业务树的组播承载树作为当前的目标组播承载树；

封装所述目标组播承载树对应的组播通信规则数据，以生成所述组播业务数据对应的数据包。

在本申请的一些实施例中，所述组播通信规则数据包括：

所述目标组播承载树的唯一标识；

所述目标组播承载树中的由箭头显示的组播业务树的唯一标识；

组播业务的前缀；

以及所述目标组播承载树中的组播业务树的根节点的位串编码。

在本申请的一些实施例中，所述将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使该目标组播承载树根据所述组播通信规则数据将所述数据包在对应的组播业务树中进行传输，包括：

将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使所述目标组播承载树根据所述组播通信规则数据中的组播业务树的唯一标识，将所述数据包发送至该组播业务树对应在所述目标组播承载树中的根节点，以使该根节点接收并修改所述数据包，将修改后的数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的所述中间节点，再由所述中间节点修改该数据包并将该数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的各个所述叶子节点，以使所述叶子节点对收到的数据包进行解封装处理以得到由所述发送端发出的数据包，并将该数据包自组播通信域中发出至对应的接收端。

本申请的另一个方面提供了一种组播业务数据传输装置，包括：

承载树构建模块，用于针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

业务树划分模块，用于分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；

业务数据传输模块，用于基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端。

本申请的第三个方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的组播业务数据传输方法。

本申请的第四个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的组播业务数据传输方法。

本申请提供的组播业务数据传输方法，针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端，能够在有效提高组播通信的动态适应能力和灵活性，并能够实现组播通信的轻量承载，能够有效提高组播的资源利用率，还能够有效提高组播业务数据传输的效率，进而能够有效提高目标网络的运行可靠性及稳定性。

本申请的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本申请的实践而获知。本申请的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本申请实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本申请能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本申请的原理。为了便于示出和描述本申请的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本申请实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本申请一实施例中的组播业务数据传输方法的第一种流程示意图。

图2为本申请一实施例中的组播业务数据传输方法的第二种流程示意图。

图3为本申请一举例中的目标网络的网络拓扑示意图。

图4为本申请一举例中的组播承载树的结构示意图。

图5为本申请一举例中的组播承载树无序BitString编码标识的示意图。

图6为本申请一举例中的组播业务树的结构示意图。

图7为本申请一实施例中的组播业务数据传输方法的第三种流程示意图。

图8为本申请的一应用实例中的发送方发起数据包的数据格式的举例示意图。

图9为本申请的一应用实例中的在节点1处的数据包的数据格式的举例示意图。

图10为本申请的一应用实例中的节点4发往节点9的数据包的数据格式的举例示意图。

图11为本申请的一应用实例中的节点4发往节点10的数据包的数据格式的举例示意图。

图12为本申请一实施例中的组播业务数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本申请做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本申请的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

组播技术是下一代网络的关键技术。组播技术对于虚拟现实VR、增强现实AR等高质量的实时业务具有重要的推动意义。不同于单播技术，组播技术采用的是点对多的传输模式而非点对点。在组播中，组播地址不再表示网络位置而是表示网络服务，例如在交互式网络电视IPTV中，一个组播地址对应着一个电视频道。用户可以通过特定的协议宣布加入组播组，网络能够根据用户加入组播组的情况，建立组播业务的组播树。组播数据包在组播树上传输的时候，网络会将流量进行复制转发，保证统一业务在统一链路中只存在一份流量，因此组播能够通过较少的带宽承载大量的实时流量业务，比较适合具有实时性与大带宽需求的业务场景。

由于不同的组播业务具有不同的复制转发规则，网络设备需要单独的为每一个组播业务维护组播表项，因此在组播业务较多的时候，会占用大量的网络设备缓存资源。相比起网络带宽资源，网络设备缓存资源更难以进行扩容。因此到目前为止，组播业务大多应用于内部的业务场景，无法开放给公共用户自由发起。

BIER及其衍生方案将组播报文要到达的目的节点集合以位串BS（Bit String）的方式封装在报文头部发送。同时在BIER网络中，组播报文的转发依靠位转发路由器BFR（BitForwarding Router）上通过BIER技术建立的位索引转发表BIFT（Bit Index ForwardingTable），实现组播报文只需根据位串进行复制和转发。该方案使得网络的中间节点无需感知组播业务和维护组播流状态，可以较好地解决传统IP组播技术存在的问题，提供了良好的组播业务扩展性。但是BIFT与位索引路由表BIRT（Bit Index Routing Table）无法通过源端进行指定，即BIER及其衍生技术能够提供灵活的组播叶子节点选择，但是BIER缺乏对于组播流量工程的动态适应能力，即无法提供灵活的组播流量工程。

根据现有组播通信方案的组播树承载方式，已有的组播源路由通信方案能够分为承载扁平化与层次化两类。其中，承载扁平化方案的内涵为所有的组播树上的节点进行没有顺序信息的扁平承载，而通过在网络节点中的表项规则构建顺序信息与复制转发信息，代表性方案为BIERTE（基于流量工程的位索引显式复制技术）。层次化承载方案即通过列表的形式，将组播树上的按照顺序进行编码承载，并封装特定的复制转发与节点归属关系。

承载扁平化的方案具有较高的节点信息编码效率，组播树的编码长度仅与网络结构有关，而与业务无关，因此在网络节点较多的时候会有极大的数据包承载开销。例如BIERTE，位串的长度需要等于网络内所有可能的组播节点的数量，在网络节点较多的时候，位串长度会超出数据包的承载能力及网络节点的处理能力。

承载层次化方案具有较大的业务组播树编码效率，组播树的编码长度与业务所需要的组播树规模相关。由于承载层次化方案在组播树编码中封装了组播树顺序与上下游关系的字段，因此组播节点的信息承载效率较低，且压缩空间有限，因此只能承载小规模的组播业务。

例如，假设网络设备允许的组播树编码的总长度为1920bit（15个128bit）。在采用BIER TE的情况下，至多能够承载网络节点数量为1920个，即如果网络节点数量超过1920个，则BIER TE将超出网络的处理能力，不再适用。在采用MSR6 TE的情况下，至多仅能够承载15个节点的组播树的业务，但是MSR6TE适用条件与网络规模无关，即在超出1920个网络节点的网络规模下依然适用。因此，现有的组播源路由通信方案在适用性上存在限制，无法在适用网络规模与高效的节点编码之间进行权衡。

基于此，本申请设计了一种轻量化的、支持源路由的组播业务数据传输方法，也即组播路由通信方法，提出基于动态虚拟组播树的通信申请，在目标网络中对组播树进行预先切分，再基于切分后的虚拟组播树构建组播通信规则。本申请基于BIER TE的思想，提出了动态的组播承载树，用来动态的切分网络中的子树实现申请组播TE策略的轻量承载。

具体通过下述实施例进行详细说明。

基于此，本申请实施例提供一种可由组播业务数据传输装置实现的组播业务数据传输方法，参见图1，所述组播业务数据传输方法具体包含有如下内容：

步骤100：针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系。

可以理解的是，所述复制转发顺序关系是指针对数据包的复制以及转发的先后关系。

组播承载树用于进行多个组播业务的承载，组播节点的扩展节点标识比特（END.REPBIT）以组播承载树作为基础进行标识。组播承载树由网络管理员建立，能够根据组播的业务方向进行规划，例如根节点靠近服务端，而叶子节点靠近用户端。在目标网络中可以建立多个组播承载树，目标网络中的网络节点需要为每一个组播承载树维护组播表项。

步骤200：分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应。

组播业务树是组播业务的实际承载，即一个组播业务需要对应一个组播业务树。组播业务树是组播承载树的虚拟的子树，与组播承载树之间需要有归属关系。在本申请中，组播通信的内涵即在组播承载树上进行组播业务树的动态调整，即组播业务树不存在发起的过程，实际表现为在组播源端指定的组播通信规则。

步骤300：基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端。

从上述描述可知，本申请实施例提供的组播业务数据传输方法，能够在有效提高组播通信的动态适应能力和灵活性，并能够实现组播通信的轻量承载，能够有效提高组播的资源利用率，还能够有效提高组播业务数据传输的效率，进而能够有效提高目标网络的运行可靠性及稳定性。

为了进一步提高组播承载树的应用可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种组播业务数据传输方法中，参见图2，所述组播业务数据传输方法中的步骤100具体包含有如下：

步骤110：获取目标网络的网络拓扑构中的各个网络节点之间的层级关系；

步骤120：根据各个所述网络节点之间的层级关系构建对应的各个组播承载树；其中，所述组播承载树中的多层组播节点包括：依次连接的多个分别由不同的组播节点构成的层级，且各个所述组播节点之间的层级关系用于表示各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；各个所述组播节点包括：设置在多个所述层级中的首层中的一个根节点、设自在多个所述层级中的最后一层中的叶子节点以及设置在所述首层和所述最后一层之间的至少一个中间层中的中间节点。

具体来说，组播承载树表示了组播节点的层级划分与层级之间的节点传输关系，而非实际的组播树复制转发规则。

如图3所示的目标网络的网络拓扑，在此拓扑上建立一个如图4所示的组播承载树。在此承载树中，节点1为首层的组播节点，节点4、节点5为中间层的组播节点，节点7到节点10为最后一层的组播节点。节点之间的层级关系表示复制转发关系，即节点1只能为根节点，节点3、节点4只能作为中间节点接收来自节点1复制转发的数据包，节点7到节点10为叶子节点，只能接收来自于节点3、节点4的数据包。组播承载树构成了组播节点之间的复制转发先后关系，而具体的复制转发规则，在后续处理流程中进行详细解释。

为了进一步提高组播承载树的应用可靠性及有效性，在本申请实施例提供的一种组播业务数据传输方法中，参见图2，所述组播业务数据传输方法中的步骤100和步骤200之间具体包含有如下：

步骤010：对每一个所述组播承载树上的各个所述组播节点分别单独分配一个比特位置，分别采用多个SRv6 SID聚合的方式无序的对每一个所述组播承载树中的各个所述组播节点进行位串承载，以得到各个所述组播承载树各自的唯一标识以及各个所述组播承载树中的各个所述组播节点各自对应的位串编码。

具体来说，组播节点的标识以组播承载树为基础，即一套网络节点的标识需要归属于一个组播承载树。本申请沿用了BIER TE的Bitstring逻辑，采用多个SRv6 SID聚合的方式无序的对组播承载树节点进行Bitstring承载，以获得更高的信息承载效率与处理效率。在本申请中，对每一个组播树上的节点单独的分配一个bit位置，包括根节点、中间节点与叶子节点。编码的方式示例如图5所示，图5有7个组播树节点，每一个节点的标记如图5所示，节点1的位串编码为“1000000”，节点3的位串编码为“0100000”，节点4的位串编码为“0010000”，节点7的位串编码为“0001000”，节点8的位串编码为“0000100”，节点9的位串编码为“0000010”，节点10的位串编码为“0000001”。

如果组播树的总节点超过128个，则需要多个128bit的SID进行承载，SID之间按照SRv6的解析顺序进行连接。除非特别说明，下文中Bitstring均指组播无序Bitstring。

图6展示了在图5基础上的组播业务树的示例，箭头标识的为组播业务树，实际应用中可以以红色等颜色标记箭头以便于区分显示。允许在组播业务树上进行三层的路由，如图6所示，组播业务数中的上下层节点之间存在复制转发的上下游关系，但是并不存在直接的二层链路，申请将对于这类情况构建组播业务树上的路由的能力。

为了进一步提高组播业务数据传输的有效性及效率，在本申请实施例提供的一种组播业务数据传输方法中，参见图2，所述组播业务数据传输方法的步骤300具体包含有如下内容：

步骤310：接收当前待传输的目标组播业务数据对应的数据包，其中，所述数据包中包含有发出方指定的组播业务树所属的目标组播承载树所对应的组播通信规则数据；

步骤320：将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使该目标组播承载树根据所述组播通信规则数据将所述数据包在对应的组播业务树中进行传输。

其中，组播承载树表示网络节点在组播业务复制转发关系上的一种规定，能够基于网络结构与业务传输方向等关系进行构建，包含了网络拓扑节点的层级划分与层级之间的节点传输关系。可以理解的是，网络拓扑是由各个网络节点及各自之间的连接关系构成的，当网络节点被划分在以组播承载树中时，该网络节点也称为组播节点。

在一种具体举例中，所述组播通信规则数据包括：

（1）所述目标组播承载树的唯一标识，可简称为：组播承载树ID；对应的字段可写为ARG；

（2）所述目标组播承载树中的由箭头显示的组播业务树的唯一标识，可简称为：组播承载树前缀；对应的字段可写为FUNCT；

（3）组播业务的前缀，可简称为：组播前缀；对应的字段可写为LOC；

（4）所述目标组播承载树中的组播业务树的根节点的位串编码。

在同一网络中能够建立多个组播承载树。组播承载树标识基于IPv6转发平面的段路由SRv6（Segment Routing IPv6）中的节点标识END SID进行扩展，可以命名为扩展节点标识END.REP。END.REP字段遵循由于组播承载树标识不涉及转发处理，因此直接通过保留现有的安全标识符SID字段的LOC、FUNCT、ARG结构化字段含义。END.REP的SRv6 SID字段含义如表1所示。

表1

组播承载树的构建过程实际表现为在对应于组播承载树层级关系与节点传输关系的完备的承载组播表项，与业务无关。由于本申请采用SRv6 SID进行组播安全标识符SID封装，因此会涉及到SID的读取操作。在本申请中，组播承载树由三级表项构成，前级表项主要处理SRv6 SID，在本申请中称为SL筛选表；中级表项遵循组播通信工程BIERTE（BIERTraffic Engineering）中的位索引转发表BIFT（Bit Index Forwarding Table）表项，进行Bitstring处理，不再赘述；后级表项主要进行复制转发后的SL更新，称为SL更新表。

1）SL筛选表

主要用于在安全标识符列表SID List中确定需要读取的SID。以匹配IPv6目的地址信息IPv6 DA，判断是否为END.REP，表达输出结果为本次SRv6 的安全标识符列表SIDlist处理中所需要进行解析的一个或多个安全标识符SID的SL值（SL字段220的值）所组成的列表。其结构如表2所示。

表2

SL筛选表由控制器统一分发，对于某一个组播承载树下，某一个节点中的某个END.REP而言，其SL筛选表所输出的元数据中的SL值所指示的SID需要包含该节点在该承载树下的所有下游节点所属的Bitstring位置所对应的SID。

2）BIFT

BIFT与BIER具有相同的匹配功能，旨在匹配数据包完成实际的复制转发。

3）SL更新表

复制转发后到达的节点置0，更新SL表项。

所述数据包为当前待传输的目标组播业务数据的发出方预先执行预设的选取及封装步骤后生成的；

其中，所述选取及封装步骤包括：

（1）根据当前待传输的目标组播业务数据所属的组播业务类型，在预先构建的各个所述组播承载树中，选择包含有该目标组播业务数据所属的组播业务类型对应的组播业务树的组播承载树作为当前的目标组播承载树；

（2）封装所述目标组播承载树对应的组播通信规则数据，以生成所述组播业务数据对应的数据包。

组播业务树是组播业务的实际承载，也是组播通信规则的实际体现。本申请采用源路由的形式对组播通信规则进行承载，即在流量发送方直接指定组播通信规则，也即指定了组播业务树。在流量传输的过程中，网络节点能够根据组播通信规则进行复制转发。

组播业务需要选定组播承载树，并根据网络管理员的规定正确的封装IPv6目的地址。特别的，该IPv6目的地址为SRv6 SID。在网络节点解析到该地址之后，会进行组播通信规则的解析。

为了对组播位串Bitstring进行承载，本申请基于SRv6可编程扩展性提出了新的安全标识符SID类型。

本申请提出了END.REPBIT类型的SRv6 SID。END.REPBIT不包含结构化字段，所有的字段都归入LOC（Locator类型），即END.REPBIT是可路由的字段，组播节点会根据该SID进行复制转发操作。

在发送方，发起数据包的数据格式至少包含有：“LOC、FUNCT、ARG、Bitstring”。

发送的数据包为标准的SRv6形式，在SID列表中承载END.REPBIT。END.REPBIT的值为该组播TE规则上所有包含的节点对应的bit位置都置1的值。如果组播承载树的节点小于128个，则组播通信规则通过1个END.REPBIT进行承载即可。如果超过128bit，则根据实际情况采用多个128bit承载。在一个数据包内部，多个END.REPBIT之间采用扁平化封装，存在连接关系而非先后顺序关系，多END.REPBIT采用扁平化封装报文格式至少包含有：“LOC、FUNCT、ARG、Bitstring、Bitstring (128bits)、…、Bitstring (128bits) ”。

与BIER TE不同，本申请基于SRv6承载通信指令，因此具有不同的处理流程。由于本申请通过SRv6 的安全标识符列表SIDlist承载位串编码，因此在交付BIFT处理之前，需要进行位串Bitstring位置筛选操作。

为了进一步提高组播业务数据传输的有效性及可靠性，在本申请实施例提供的一种组播业务数据传输方法中，参见图7，所述组播业务数据传输方法的步骤320具体包含有如下内容：

步骤321：将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使所述目标组播承载树根据所述组播通信规则数据中的组播业务树的唯一标识，将所述数据包发送至该组播业务树对应在所述目标组播承载树中的根节点，以使该根节点接收并修改所述数据包，将修改后的数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的所述中间节点，再由所述中间节点修改该数据包并将该数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的各个所述叶子节点，以使所述叶子节点对收到的数据包进行解封装处理以得到由所述发送端发出的数据包，并将该数据包自组播通信域中发出至对应的接收端。

具体来说，为了进一步说明本方案，本申请还提供一种上述组播业务数据传输方法的具体应用实例，以图3为整体网络拓扑图进行举例，先从该整体网络拓扑图中对网络进行切片，切分出多个组播承载树，其中组播承载树如图4所示。将组播承载树进行位串编码，编码举例如图5所示。在图5的组播承载树的基础上建立组播业务树，由箭头标识，如图6所示。组播业务数据传输方法的具体应用实例具体包含有如下内容：

先设定该网络拓扑下，切分出来的以节点1为根节点，节点7至节点10为叶子节点；组播承载树ID 为 0x01，由ARG字段标识。设定该组播承载树上的由箭头显示的业务标识ID为0x00，由FUNC字段标识。LOC标识组播业务的前缀。

而后，组播业务需要选定组播承载树，并根据网络管理员的规定对组播承载树的SRv6 SID进行封装。在网络节点解析到该地址之后，会进行组播TE规则的解析。

此实例的组播业务树的唯一标识为Bitstring1010011，由于节点较少，可以只包含一个SRv6 SID list，其余位用0补全。在实际较大的组播承载树节点规模的情况下，超过128bits则包含多个SRv6 SID list。

在发送方，发起数据包的数据格式如图8所示。

该承载树中各节点预先由网络管理员为每个节点分配了对应的位串Bitstring序号用于标识，并且预先由控制器写入了根据不同承载业务进行区分的组播报文处理行为。

发送端对组播报文进行封装后，按照路由表将该报文发送到组播通信域内入口节点，此示例中为节点1。节点1收到组播报文后，读取LOC、FUNCT、ARG字段并判断该组播报文所属的业务承载树，并根据该节点写入的动作对报文进行类似SRv6报文的处理，同时修改Bitstring字段，去除自身对应位置的标识，将Bitstring修改为0010011。完成对报文各字段的修改后，节点1按照路由将报文发送到节点4处。

在节点1处，数据包的数据格式如图9所示。

节点4接收到报文后，会采取类似节点1的处理对报文各字段进行修改。节点4同时会采取类似BIER中复制转发的操作，将报文复制一份，对两份报文进行不同的修改，并分别将两份报文发往不同的下一跳节点。

节点4发往节点9的数据包数据格式如图10所示；节点4发往节点10的数据包数据格式如图11所示。

叶子节点接收到报文后，会对组播报文进行解封装，去掉IPv6扩展头，将数据包恢复为发送时的状态（跳数限制Hoplimit等字段不会修改）并发送出组播通信域，完成该申请的实施。后续会根据数据包中的具体信息对数据包进行单播或者常规组播。

综上所述，为了解决当前采用SRv6 SID的形式对流量路径进行封装，每一个节点对应一个SID，当流量路径较长时，组播报文头也会较长，对转发设备的性能造成影响，以及当前采用bitstring来表示组播树中各节点的组播状态，每一个节点对应一个bit长度，单节点占用的报文头长度大大降低。但是当网络规模较大而流量路径较短时，bitstring中大部分长度未被利用，资源利用率低下等问题，本申请应用实例提供的组播业务数据传输方法，提出了新型的报文封装格式使用SRv6 SID来标识一组业务即一个承载组播树而非单个节点，能够降低整体报文头长度，同时在承载组播树内采用bitstring申请来标识每个节点，能够提高资源利用率。具体来说，本申请应用实例提供的组播业务数据传输方法具备如下有益效果：

1.对组播树进行切片：本申请针对在大规模网络场景下组播树规模过大的情况，提出了将组播树进行切片的申请，对网络进行扁平化处理，将实际网络环境中的组播树抽象为多个虚拟的规模较小的组播树。

2.提出动态的承载组播树的概念：本申请以业务为标准将组播树抽象成若干个基于不同业务的虚拟组播树，称为承载组播树。这类承载组播树只基于业务抽象而成，因此对于一个固定的组播树，网络管理员可以根据目前承载的业务对组播树进行抽象形成不同的虚拟承载组播树，可以实现动态调整。本申请能够使每一个分离的组播树承载一个业务，提高组播树的承载效率和资源利用率。

3.采用特定字段对不同承载组播树进行区分：本申请使用网络前缀标识来对不同组播树进行识别，将承载组播树的区分动作融入节点对SRv6 SID的处理，便于网络管理员进行管理以及网络设备进行处理。

4.提出轻量化组播源路由通信方法的报文封装格式。

从软件层面来说，本申请还提供一种用于执行所述组播业务数据传输方法中全部或部分内的组播业务数据传输装置，参见图12，所述组播业务数据传输装置具体包含有如下内容：

承载树构建模块10，用于针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

业务树划分模块20，用于分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；

业务数据传输模块30，用于基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端。

本申请提供的组播业务数据传输装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的组播业务数据传输方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述组播业务数据传输方法实施例的详细描述。

所述组播业务数据传输装置进行组播业务数据传输的部分可以在服务器中执行，也可以在客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器，用于组播业务数据传输的具体处理。

上述的客户端设备可以具有通信模块（即通信单元），可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。

上述服务器与所述客户端设备端之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。

从上述描述可知，本申请实施例提供的组播业务数据传输装置，能够在有效提高组播通信的动态适应能力和灵活性，并能够实现组播通信的轻量承载，能够有效提高组播的资源利用率，还能够有效提高组播业务数据传输的效率，进而能够有效提高目标网络的运行可靠性及稳定性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器、存储器、接收器及发送器，处理器用于执行上述实施例提及的组播业务数据传输方法，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接，以通过总线连接为例。该接收器可通过有线或无线方式与处理器、存储器连接。

处理器可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-ProgrammableGate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的组播业务数据传输方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的组播业务数据传输方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行实施例中的组播业务数据传输方法。

在本申请的一些实施例中，用户设备可以包括处理器、存储器和收发单元，该收发单元可包括接收器和发送器，处理器、存储器、接收器和发送器可通过总线系统连接，存储器用于存储计算机指令，处理器用于执行存储器中存储的计算机指令，以控制收发单元收发信号。

作为一种实现方式，本申请中接收器和发送器的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片来实现，处理器可以考虑通过专用处理芯片、处理电路或通用芯片实现。

作为另一种实现方式，可以考虑使用通用计算机的方式来实现本申请实施例提供的服务器。即将实现处理器，接收器和发送器功能的程序代码存储在存储器中，通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器，接收器和发送器的功能。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现前述组播业务数据传输方法的步骤。该计算机可读存储介质可以是有形存储介质，诸如随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、软盘、硬盘、可移动存储盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

本申请中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种组播业务数据传输方法，其特征在于，基于承载扁平化的组播源路由通信中的BIER TE提出动态的组播承载树，所述组播业务数据传输方法包括：

针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；

基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端；

其中，所述针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，包括：

获取目标网络的网络拓扑构中的各个网络节点之间的层级关系；

根据各个所述网络节点之间的层级关系构建对应的各个组播承载树；

其中，所述组播承载树中的多层组播节点包括：依次连接的多个分别由不同的组播节点构成的层级，且各个所述组播节点之间的层级关系用于表示各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

各个所述组播节点包括：设置在多个所述层级中的首层中的一个根节点、设置在多个所述层级中的最后一层中的叶子节点以及设置在所述首层和所述最后一层之间的至少一个中间层中的中间节点；

其中，在所述分别对各个所述组播承载树进行划片之前，还包括：

对每一个所述组播承载树上的各个所述组播节点分别单独分配一个比特位置，分别采用多个SRv6 SID聚合的方式无序的对每一个所述组播承载树中的各个所述组播节点进行位串承载，以得到各个所述组播承载树各自的唯一标识以及各个所述组播承载树中的各个所述组播节点各自对应的位串编码。

2.根据权利要求1所述的组播业务数据传输方法，其特征在于，所述基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端，包括：

接收当前待传输的目标组播业务数据对应的数据包，其中，所述数据包中包含有发出方指定的组播业务树所属的目标组播承载树所对应的组播通信规则数据；

将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使该目标组播承载树根据所述组播通信规则数据将所述数据包在对应的组播业务树中进行传输。

3.根据权利要求2所述的组播业务数据传输方法，其特征在于，所述数据包为当前待传输的目标组播业务数据的发出方预先执行预设的选取及封装步骤后生成的；

其中，所述选取及封装步骤包括：

根据当前待传输的目标组播业务数据所属的组播业务类型，在预先构建的各个所述组播承载树中，选择包含有该目标组播业务数据所属的组播业务类型对应的组播业务树的组播承载树作为当前的目标组播承载树；

封装所述目标组播承载树对应的组播通信规则数据，以生成所述组播业务数据对应的数据包。

4.根据权利要求2或3所述的组播业务数据传输方法，其特征在于，所述组播通信规则数据包括：

所述目标组播承载树的唯一标识；

所述目标组播承载树中的由箭头显示的组播业务树的唯一标识；

组播业务的前缀；

以及所述目标组播承载树中的组播业务树的根节点的位串编码。

5.根据权利要求2所述的组播业务数据传输方法，其特征在于，所述将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使该目标组播承载树根据所述组播通信规则数据将所述数据包在对应的组播业务树中进行传输，包括：

将所述数据包发送至所述目标组播承载树，以使所述目标组播承载树根据所述组播通信规则数据中的组播业务树的唯一标识，将所述数据包发送至该组播业务树对应在所述目标组播承载树中的根节点，以使该根节点接收并修改所述数据包，将修改后的数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的所述中间节点，再由所述中间节点修改该数据包并将该数据包发送至所述组播业务树对应在所述目标组播承载树中的各个所述叶子节点，以使所述叶子节点对收到的数据包进行解封装处理以得到由发送端发出的数据包，并将该数据包自组播通信域中发出至对应的接收端。

6.一种组播业务数据传输装置，其特征在于，用于基于承载扁平化的组播源路由通信中的BIER TE提出动态的组播承载树，所述组播业务数据传输装置包括：

承载树构建模块，用于针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，其中，所述组播承载树用于存储多层组播节点以及各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

业务树划分模块，用于分别对各个所述组播承载树进行划片，以在各个所述组播承载树中划分得到各自对应的虚拟的组播业务树，其中，各个所述组播业务树与各个组播业务类型之间一一对应；

业务数据传输模块，用于基于当前的目标业务数据所属的组播业务对应的组播业务树，将目标业务数据发送至对应的接收端；

其中，所述针对目标网络的网络拓扑构建对应的各个组播承载树，包括：

获取目标网络的网络拓扑构中的各个网络节点之间的层级关系；

根据各个所述网络节点之间的层级关系构建对应的各个组播承载树；

其中，所述组播承载树中的多层组播节点包括：依次连接的多个分别由不同的组播节点构成的层级，且各个所述组播节点之间的层级关系用于表示各个所述组播节点之间的复制转发顺序关系；

各个所述组播节点包括：设置在多个所述层级中的首层中的一个根节点、设置在多个所述层级中的最后一层中的叶子节点以及设置在所述首层和所述最后一层之间的至少一个中间层中的中间节点；

在所述分别对各个所述组播承载树进行划片之前，所述组播业务数据传输装置还用于执行下述内容：

对每一个所述组播承载树上的各个所述组播节点分别单独分配一个比特位置，分别采用多个SRv6 SID聚合的方式无序的对每一个所述组播承载树中的各个所述组播节点进行位串承载，以得到各个所述组播承载树各自的唯一标识以及各个所述组播承载树中的各个所述组播节点各自对应的位串编码。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的组播业务数据传输方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的组播业务数据传输方法。