CN1741533A - 优化建立pim－dm路由表项的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种优化建立PIM－DM路由表项的方法，包括：A.上游PIM－DM路由器学习到下游新的PIM－DM邻居路由器；B.上游PIM－DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM－DM邻居路由器；C.下游新的PIM－DM邻居路由器根据接收到的伪造组播流建立组播路由表项。另外，本发明还涉及一种优化建立PIM－DM路由表项的方法，包括：A.下游新的PIM－DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取所述组播流中的组播路由表项；B.判断所述组播路由表项在该设备的组播路由表中是否存在，若不存在，则在该组播路由表中新建所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术，特别是涉及一种优化建立协议独立组播-密集模式(PIM-DM，Protocol Independent Multicast-Dense Mode)路由器组播表项的方法。
背景技术
组播路由协议是IP(互联网络协议)网络第三层上实现组播报文转发的路由控制协议。组播路由协议的功能是为组播报文的转发提供路由信息，也就是向转发引擎说明应该将收到的组播报文转发到哪些方向。目前常用的IP组播路由协议有三种类型：DVMRP(距离向量组播路由协议)、PIM-SM(协议无关组播路由协议之稀疏模式)和PIM-DM(协议无关组播路由协议之密集模式)。
所述PIM-DM(Protocol Independent Multicast-Dense Mode)是一种与单播路由选择协议无关的组播路由协议，它不依赖于特定的单播路由协议，是一种密集模式的组播路由协议，比较适合应用于接收站点分布密集的网络；PIM-DM路由器通过PIM HELLO报文来发现和维护邻居信息，PIM-DM路由器通过上游主动泛洪建立转发树；对于PIM-DM的(S，G)表项的建立，同上游泛洪下来的组播流驱动建立；PIM-DM路由器学习到新的邻居后，会将学习到该邻居的接口加入到三层转发列表中去，组播流会向该邻居泛洪，下游的邻居收到组播流会根据组播流里的源地址和组地址的信息建立起(S，G)的转发表项；但由于大量的组播流瞬间泛洪下来，下游的路由器要花费一定的时间来建立(S，G)的组播路由表项，这样下游的路由器不仅会受到组播流瞬间的冲击，同时由于下游路由器要花费一定的时间建立起转发表项，下游路由器会对组播流的转发有一定的转发延迟。其具体的实现过程为：
PIM-DM收到组播流后，会根据组播流中的(S，G)信息为索引来查找组播路由表中是否存在该(S，G)相关的组播表项；如果不存在，则新建，并根据下游的接口情况添加转发出接口，刷新硬件转发表项，将组播报文转发出去。
由于软件处理及刷新硬件表项需要一定的时间，因此在收到组播流到刷新硬件表项这段时间收到大量的组播流会对CPU有一定的冲击，且只有下刷了硬件表项后组播流才能硬件转发，因此，在硬件表项下刷之间，组播流都没有被转发出去，造成一定的网络延迟和丢包。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，以避免现有技术中瞬间的大量组播流对下一级PIM-DM路由器的冲击，同时也减少组播网络的转发时延。
为解决上述问题，本发明提供一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，包括步骤：
A、上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；
B、上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM-DM邻居路由器；
C、下游新的PIM-DM邻居路由器根据接收到的伪造组播流建立组播路由表项。
所述上游PIM-DM路由器通过判断PIM HELLO报文的合法性学习到下游新的PIM-DM邻居路由器。
如果所述PIM HELLO报文的源IP地址在本PIM路由器维护的邻居表中存在，则合法，取出所述PIM HELLO报文中的相关信息及控制信息。
所述PIM HELLO报文中相关信息包括：PIM邻居的源地址和更新该邻居的老化时间；所述控制信息包括：所接收到该报文的端口索引和三层接口索引。
步骤B中建立伪造组播流的实现过程为：
a)上游PIM-DM路由器遍历本设备中所有(S，G)组播路由表项；
b)对于每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播组地址是G的伪造组播流。
下游新的PIM-DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取组播源地址和组播组地址信息，建立(S，G)组播路由表项。
所述建立(S，G)组播路由表项的实现过程为：
下游新的PIM-DM邻居路由器根据所述组播流中(S，G)信息为索引查找该设备的组播路由表中是否存在该(S，G)相关的组播路由表项，若否，则在该组播路由表中添加所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
另外，本发明还提供一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，包括步骤：
A、下游新的PIM-DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取所述组播流中的组播路由表项；
B、判断所述组播路由表项在该设备的组播路由表中是否存在，若不存在，则在该组播路由表中新建所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
在步骤A之前还包括：
上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；
上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的邻居PIM-DM路由器。
所述建立伪造组播流的实现过程为：
c)上游PIM-DM路由器遍历本设备中所有(S，G)组播路由表项；
d)对于每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播组地址是G的伪造组播流。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明所述上游PIM-DM路由器通过PIM HELLO报文学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；当接收到组播流时，将本设备的(S，G)组播路由表项的S作为组播流的源地址，G作为组播流的组地址构造一个伪造的组播流，并将所述伪造的组播流发送给新学习到的下游PIM邻居路由器，以使新的PIM邻居路由器快速建立起组播路由表项。以便于真正收到上游发送的组播流时，按照已经建好的组播路由表项进行转发，从而避免组播网络中新的PIM-DM路由器受到上游瞬间组播流的冲击，同时还可以减少由于新的PIM-DM路由器带来的组播网络转发延迟。
附图说明
图1是本发明所述优化建立PIM-DM路由表项的方法的流程图；
图2是本发明所述优化建立PIM-DM路由表项的方法的另一流程图。
具体实施方式
本发明的核心是对于学习到新的PIM邻居的PIM-DM(ProtocolIndependent Multicast-Dense Mode)组播路由器，将本设备的(Source，Group)组播路由表项，以伪造的组播流的形式发给新学习到的PIM邻居，以使新的PIM邻居快速的建立起组播路由表项。具体为：当上游PIM-DM组播路由器接收到组播流时，根据所述组播流的(S，G)组播路由表项构造一个组播源地址为S，组播组地址为G的一个伪造组播流，并将所述伪造组播流发送到已经学习到的下游PIM-DM组播路由器；所述下游PIM-DM组播路由器接收到所述伪造的组播流，获取所述伪造组播流中的组播源地址，组播组地址，并以其建立(S，G)组播路由表项；当下游PIM-DM组播路由器接收到组播流时，根据该组播流中的(S，G)信息为索引查找该组播路由表中是否存在该(S，G)中相关的组播路由表项，若不存在，则建立该(S，G)信息的组播路由表项，并根据下游的接口情况添加转发出接口，并刷新硬件转发表项；若存在，直接进行转发。本发明所述方法不但可以避免组播网络中新的PIM-DM路由器受到上游瞬间组播流的冲击，还可以减少由于新的PIM-DM路由器带来的组播网络转发延迟。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
请参考图1，为本发明所述优化建立PIM-DM路由表项的方法的流程图。所述方法包括：
步骤S11：上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；
步骤S12：上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM-DM邻居路由器；
步骤S12：下游新的PIM-DM邻居路由器根据接收到的伪造组播流建立组播路由表项。
为了便于对本发明的理解，先参考下述内容。在PIM-DM域中，运行PIM-DM协议的路由器周期性的发送HELLO报文，学习到下游的PIM邻居路由器，进行叶子网络、叶子路由的判断，并负责在多路访问中网络中选举指定的组播路由器(DR)。其中，所述PIM HELLO报文主要是指PIM路由器使能PIM功能后周期性发出的握手报文，用来发现和维护邻居信息；PIM路由器收到PIM HELLO报文后，取出该报文中的源地址，即该PIM HELLO的发送者的IP地址，PIM路由器在本设备的邻居列表中查找该发送者的IP地址是否存在，如果存在说明已经学习到该邻居；如果没有，则将该IP地址加入到邻居列表中。所述组播流是传输组播业务的数据报文，包括组播源地址，组播组地址等信息。所述(S，G)组播路由表项是指组播路由器根据接收到组播流的信息，建立起的基于组播源地址和组播组地址的组播路由转发表项。
在步骤S11中，当上游PIM-DM路由器接收到HELLO报文时，通过检查PIM HELLO报文的合法性，来判断是否学习到下游的PIM-DM路由器，如果该PIM HELLO报文的源IP地址，在本PIM路由器维护的邻居列表中，就是合法，则取出PIM HELLO报文中相关信息，比如PIM邻居的源地址、老化时间，用于更新该邻居源地址的老化时间；此外，还应取出PIM HELLO报文关联的控制信息，比如收到该PIM HELLO报文的端口索引、三层接口索引等等；所述三层接口索引用于标识在哪一个具体的端口上学习到了该PIM邻居。即该上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器。如果不合法则不用处理。
而在步骤S12中，当上游的PIM-DM路由器接收到组播流时，先建立伪造的组播流，并将所述伪造的组播流发送到下游学习到新的PIM邻居路由器，其中，所述伪造组播流的内容必须包括：组播源地址S，组播组地址G，即以S作为伪造报文的源地址，G作为伪造报文的组地址，伪造一个组播流，但是所述伪造的组播流的内容并不是只包括组播源地址S，组播组地址G，还可以包括其它的内容，比如TTL等。其中，所述建立组播流的实现过程为：上游PIM-DM路由器遍历本设备的组播路由表中所有(S，G)组播路由表项；并根据每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播目的地址是G的伪造组播流；以及将所述伪造的组播流发送给新学习到的下游PIM邻居路由器。
所述下游新的邻居PIM-DM路由器接收到伪造的组播流，并根据伪造的组播流信息建立组播路由表项。其具体实现过程为：下游新的邻居PIM-DM路由器根据收到的伪造组播流的信息，取出其中的组播源地址S和组播组地址G的信息，建立(S，G)的组播路由表项，并设置硬件路由转发表。所述建立(S，G)的组播路由表项的过程为：当下游新的邻居PIM-DM路由器接收到组播流后，以组播流中的(S，G)信息为索引来查找该设备中组播路由表中是否存在该(S，G)相关的组播路由表项；如果不存在，则在组播路由表中建立该(S，G)组播路由表项，并根据下游的接口情况添加转发出接口，刷新硬件转发表项。
所述下游新的邻居PIM-DM路由器在没有接收到上游PIM-DM路由器真正的组播流之前，已经建立起了(S，G)的组播路由表项，当接收到所述组播流时，直接可以根据已建立好的(S，G)组播路由表项进行转发，从而避免新的PIM-DM路由器受到上游瞬间组播流的冲击，同时减小了网络转发延迟。
另外，本发明还提供一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，其流程图详见图2。所述方法包括步骤：
步骤M11：下游新的PIM-DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取所述组播流中的组播路由表项；
步骤M12：判断所述组播路由表项在该设备的组播路由表中是否存在，若不存在，则在该组播路由表中新建所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
在步骤M11：之前还包括：上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居组播路由器；上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM-DM邻居路由器。
所述建立伪造组播流的实现过程为：上游PIM-DM路由器遍历本设备中所有(S，G)组播路由表项；并根据每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播组地址是G的伪造组播流。
上述各步骤的具体实现可参照前面所述方法的实现过程，在此不再赘述。
由此可见，本发明对于上游PIM-DM路由器学习到新的PIM的PIM-DM邻居路由器，将根据本设备的(S，G)组播路由表项的S作为组播流的源地址，G作为组播流的组地址构造一个伪造的组播流，并将所述伪造的组播流发送给新学习到的下游PIM邻居路由器，以使新的PIM邻居路由器快速建立起组播路由表项。以便于真正收到上游发送的组播流时，按照已经建好的组播路由表项进行转发，从而避免组播网络中新的PIM-DM路由器受到上游瞬间组播流的冲击，同时还可以减少由于新的PIM-DM路由器带来的组播网络转发延迟。
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 (10)
1、一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，包括步骤：
A、上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；
B、上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM-DM邻居路由器；
C、下游新的PIM-DM邻居路由器根据接收到的伪造组播流建立组播路由表项。
2、根据权利要求1所述优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，上游PIM-DM路由器通过判断PIM HELLO报文的合法性学习到下游新的PIM-DM邻居路由器。
3、根据权利要求2所述优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，如果所述PIM HELLO报文的源IP地址在本PIM路由器维护的邻居表中存在，则合法，取出所述PIM HELLO报文中的相关信息及控制信息。
4、根据权利要求3所述优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，所述PIM HELLO报文中相关信息包括：PIM邻居的源地址和更新该邻居的老化时间；所述控制信息包括：所接收到该报文的端口索引和三层接口索引。
5、根据权利要求1所述优化建立PIM-DM路由转发表项的方法，其特征在于，步骤B中建立伪造组播流的实现过程为：
a)上游PIM-DM路由器遍历本设备中所有(S，G)组播路由表项；
b)对于每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播组地址是G的伪造组播流。
6、根据权利要求1所述优化建立PIM-DM路由转发表项的方法，其特征在于，下游新的PIM-DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取组播源地址和组播组地址信息，建立(S，G)组播路由表项。
7、根据权利要求6所述优化建立PIM-DM路由转发表项的方法，其特征在于，所述建立(S，G)组播路由表项的实现过程为：
下游新的PIM-DM邻居路由器根据所述组播流中(S，G)信息为索引查找该设备的组播路由表中是否存在该(S，G)相关的组播路由表项，若否，则在该组播路由表中添加所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
8、一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，包括步骤：
A、下游新的PIM-DM邻居路由器接收到伪造的组播流，获取所述组播流中的组播路由表项；
B、判断所述组播路由表项在该设备的组播路由表中是否存在，若不存在，则在该组播路由表中新建所述组播路由表项，并添加相应的转发出接口，刷新硬件转发表项。
9、根据权利要求8所述优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括：
上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；
上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的邻居PIM-DM路由器。
10、根据权利要求8所述优化建立PIM-DM路由表项的方法，其特征在于，所述建立伪造组播流的实现过程为：
c)上游PIM-DM路由器遍历本设备中所有(S，G)组播路由表项；
d)对于每一个(S，G)组播路由表项，构造一个组播源地址是S，组播组地址是G的伪造组播流。
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