WO2014036759A1

WO2014036759A1 - 基于叠加网的组播、广播方法及系统

Info

Publication number: WO2014036759A1
Application number: PCT/CN2012/081541
Authority: WO
Inventors: 李国怀; 姚雪峰
Original assignee: 青岛海信传媒网络技术有限公司
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-03-13
Also published as: CN102857352A; CN102857352B

Abstract

本发明公开了一种基于叠加网的组播、广播方法及系统。该方法包括：按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域；根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；消息发送方按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过叠加网进行消息路由；叠加网中的SN接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址与自身所属的域以及子域信息，转发消息。应用本发明，可以在叠加网中实现消息的组播和广播。

Description

基于叠加网的组播、广播方法及系统

技术领域

本发明涉及组播、广播技术，尤其涉及一种基于叠加网的组播、广播方法及系统。背景技术

端对端（P2P, Peer-to-Peer )技术又称为对等互联网络技术，是一种网络新技术，依赖网络中参与者节点（ Peer )的计算能力和带宽进行信息传输，而不是将信息传输都依赖聚集在网络中较少的几台应用服务器上。其中，由多个节点组成的网络称为叠加网（Overlay ) , 在 Overlay 网络系统中，各节点的功能彼此对等， Peer为 Overlay网络系统中的终端，可以是一个应用服务器，也可以是一个应用终端，当 Peer作为应用服务器时，该应用服务器又可称作为超级节点（SN, Super Node ) , 用于连接汇集其他节点，其中，在 SN中，一些 SN可以作为接入节点，协助、控制其他的 SN以及 Peer加入 Overlay网络系统，该协助其他的 SN以及 Peer加入 Overlay网络系统的 SN称作为启动超级节点（ BSSN , Bootstrap Super Node ) , 这样，通过 Peer/SN/BSSN的集群，可以形成 Overlay网络系统，各 Peer基于 Overlay 网络系统进行通信。

Overlay网络系统通常用于通过 Ad Hoc连接来连接节点，可以用于多种用途，各种文件共享软件已经得到了广泛的使用，例如，被广泛应用于类似 VoIP等实时媒体业务的数据通信中。举例来说，有些网络（例如： Napster, OpenNAP, 或 IRC ©find ) 的一些功能（例如搜索）使用客户端-服务器结构，而使用 Overlay网络系统结构来实现另外一些功能；而类似 Gnutella 或 Freenet的网络，则使用纯 Overlay网络系统结构来实现全部的任务。

图 1 为现有 Overlay 网络系统结构示意图。参见图 1 , 该系统包括： PeerlOl , SN102以及 BSSN103 , 其中，

PeerlOl , SN102以及 BSSN103的数量为一个或多个， PeerlOl既可以与 SN102相连，也可以与 BSSN103相连； SN102既可以与 BSSN103相连，也可以与其它 SN102相连； BSSN103可以与其它 BSSN103相连， BSSN103 协助其他的 SN以及 Peer加入 Overlay网络系统。现有的 Overlay网络系统，采用 TCP/IP层的组播和广播技术进行相应的广播和组播，关于 TCP/IP层的组播和广播，具体可参见 TCP/IP协议，在此不再赘述，由于 Overlay网络系统的组播和广播依赖于网络系统中的交换机，因而，网络中的交换机需要支持组播和广播，如果交换机发生故障，则将影响网络系统的组播和广播，使得网络系统组播和广播的可靠性较低；进一步地，即使交换机能够支持组播和广播，且故障率较低，网络管理员出于网络系统性能的考虑，也经常关闭交换机的组播和广播功能，也使得网络系统组播和广播的可靠性不高。发明内容

本发明的实施例提供一种基于叠加网的组播、广播方法，提高网络系统组播和广播的可靠性。

本发明的实施例还提供一种基于叠加网的组播、广播系统，提高网络系统组播和广播的可靠性。

为达到上述目的，本发明实施例提供的一种基于叠加网的组播、广播方法，包括：

按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域；

根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；

消息发送方按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过叠加网进行发送；

超级节点 SN接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

其中，所述按照域和子域划分叠加网网络系统包括：

将叠加网网络系统按照预先的设置划分为多个域；

按照子域的逻辑，将每一划分的域再次划分为多个子域。

其中，所述配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域包括：超级节点和节点的属性包括：域和子域；

为域设置域标识，为子域设置子域标识，并说明一个域包含的子域。其中，所述目的叠加网地址格式依序包括：消息类型标识信息、叠加网地址标识信息、目的域标识以及目的子域标识信息三部分。

其中，所述消息类型标识包括：广播消息标识以及组播消息标识，相应地, 所述目的叠加网地址格式包括：广播消息目的叠加网地址格式以及组播消息目的叠加网地址格式。

其中，所述广播消息目的叠加网地址格式设置为： broadcast @ DomainlD.SubDomainID；

其中， broadcast为广播消息标识， @为叠力口网地址标识， DomainID为目的域标识， SubDomainID为目的子域标识。

其中，进一步包括：

在所述广播消息标识中，设置需要在域内或子域内广播的目的节点标识信息，格式为 STB_grp001—broadcast以及 STB_broadcast。

其中，所述目的子域标识包括：标识某一个域内所有节点的全局子域标识以及标识某一个域内某一个子域所有节点的局部子域标识；相应地，所述广播消息目的叠加网地址格式包括：域内的广播消息目的叠加网地址格式以及子域内的广播消息目的叠加网地址格式；

所述组播消息目的叠加网地址格式包括：域内的组播消息目的叠加网地址格式以及子域内的组播消息目的叠加网地址格式。

其中，所述全局子域标识为叠加网网络系统预留，除叠加网网络系统预留外的标识为局部子域标识。

其中，所述组播消息目的叠加网地址格式设置为：

Multicast ©DomainlD.SubDomainID;

其中， Multicast为组播消息标识， @为叠加网地址标识， DomainID为目的域标识， SubDomainID为目的子域标识。

其中，进一步包括：

在所述组播消息标识中，设置需要在域内或子域内组播的目的组播组信息, 格式为 Multicast _xyz@ DomainID. SubDomainID。

其中，进一步包括：

在消息中设置源叠加网地址格式，包括三部分，其中，第一部分为源节点属性标识信息，第二部分为叠加网地址标识信息，第三部分为源节点所属域标识以及源节点所属子域标识信息。

其中，所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息包括：

获取目的叠加网地址中的消息类型标识信息；

如果消息类型标识信息为广播消息，判断广播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将广播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至广播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至子域标识中，广播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN;

如果消息类型标识信息为组播消息，判断组播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将组播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果子域标识为全局子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至组播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至子域标识中，组播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

其中，在所述转发消息前，进一步包括：

从接收的消息中获取消息的发送方，如果发送方叠加网地址中的子域标识与接收方存储的子域标识相同，结束流程。

其中，进一步包括：

在广播消息头中添加源叠加网地址信息、轮转次数信息以及唯一表示广播消息的消息标识信息。

其中，所述消息发送方将轮转次数信息设置为预先设定的常数，所述方法进一步包括：

超级节点 SN从接收的消息中获取轮转次数信息，将获取的轮转次数减一，如果为零，则丢弃该接收的消息，否则，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息的步骤。

其中，进一步包括：

超级节点 SN接收到广播消息时，判断緩存中是否存在接收的广播消息中包含的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识，如果存在，丢弃该接收的广播消息；否则，緩存接收的广播消息中的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识预先设置的时间，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息的步骤。

一种基于叠加网的组播、广播系统，该系统包括：划分单元、配置单元、发送单元以及接收单元，其中，划分单元，用于按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节, ^所属的域以及子域；

配置单元，用于根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；

发送单元，用于消息按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过叠加网进行发送；

接收单元，用于接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

所述目的叠加网地址格式依序包括：消息类型标识信息、叠加网地址标识信息、目的域标识以及目的子域标识信息三部分。

所述消息类型标识包括：广播消息标识以及组播消息标识，相应地，所述目的叠加网地址格式包括：广播消息目的叠加网地址格式以及组播消息目的叠加网地址格式。

所述接收单元包括：获取模块、判断模块、广播消息处理模块以及组播消息处理模块，其中，

获取模块，用于获取目的叠加网地址中的消息类型标识信息；判断模块，用于根据获取模块中的消息类型标识信息，判断接收的消息是否为广播消息，如果是，输出至广播消息处理模块，否则，输出至组播消息处理模块；

广播消息处理模块，用于判断广播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将广播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至广播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至子域标识中，广播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN;

组播消息处理模块，用于判断组播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将组播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至组播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至子域标识中，组播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

所述广播消息处理模块包括：第一判断子模块、第二判断子模块、第一发送子模块、第二发送子模块以及第三发送子模块，其中，

第一判断子模块，用于判断广播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，输出至发送子模块；如果相同，将广播消息输出至第二判子断模块；

第一发送子模块，用于接收第一判断模块的输出，将广播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；

第二判子断模块，用于判断广播消息中包含的子域标识，如果为全局子域标识，输出至第二发送子模块；如果为局部子域标识，输出至第三发送子模块；

第二发送子模块，用于接收第二判子断模块的输出，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至广播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN;

第三发送子模块，用于接收第二判子断模块的输出，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至子域标识中，广播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

所述配置单元进一步用于在广播消息头中添加源叠加网地址信息、轮转次数信息以及唯一表示广播消息的消息标识信息。

所述发送单元进一步将轮转次数信息设置为预先设定的常数，所述接收单元进一步用于从接收的消息中获取轮转次数信息，将获取的轮转次数减一，如果为零，则丢弃该接收的消息，否则，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

所述接收单元进一步用于在接收到广播消息时，判断緩存中是否存在接收的广播消息中包含的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识，如果存在，丢弃该接收的广播消息；否则，緩存接收的广播消息中的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识预先设置的时间，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

由上述技术方案可见，本发明实施例提供的一种基于叠加网的组播、广播方法及系统，按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域；根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；消息发送方按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过应用层进行发送；超级节点 SN接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。这样，通过提供应用层的组播和广播的实现方法，可以避免通过 TCP/IP层的协议实现多播和组播时对交换机的依赖，降低了交换机发生故障时，无法发送多播和组播消息的概率，提高了网络系统组播和广播的可靠性。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，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作筒单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图 1为现有 Overlay网络系统结构示意图。

图 2为本发明实施例基于叠加网的组播、广播方法流程示意图。

图 3为本发明实施例广播消息在 Domain内的发送流程示意图。

图 4为本发明实施例广播消息在 SubDomain内的发送流程示意图。图 5为本发明实施例组播消息在 Domain内的发送流程示意图。

图 6为本发明实施例组播消息在 SubDomain内的发送流程示意图。图 7为本发明实施例基于叠加网的组播、广播系统结构示意图。

图 8为本发明实施例基于叠加网的组播、广播系统物理结构示意图。具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

现有的 Overlay网络系统，采用 TCP/IP层的组播和广播技术，依赖于网络系统中的交换机，需要交换机支持组播和广播，而 TCP/IP层属于网络的传输层以及网络层，传输层以及网络层的可靠性较低，使得交换机容易发生故障，降低了网络系统组播和广播的可靠性。

本发明实施例中，考虑在网络系统的应用层实现组播和组播，提供一种应用层的组播和广播的方法，以避免通过 TCP/IP层的协议实现多播和组播对交换机的依赖。服务器和机顶盒之间的通信以及机顶盒的 VoIP业务等领域，机顶盒的 VoIP 业务可以是语音通信、可视电话、视频电话等。

下面先对本发明实施例涉及的相关技术术语进行描述。

一、域 ( Domain ) , Domain 是一个地域，为一个還辑概念。 Overlay 网络系统中， Domain可以对应一个城市，也可以对应一个企业或公司的局域网等。

二、域标识（ DomainlD ) , 为 Domain赋予的一个 32位的非负整数值，唯一表示该 Domain ,即一个 DomainlD唯一对应一个 Domain,一个 Domain 唯一对应一个 DomainlD。

三、子域 ( SubDomain ) , 是 Domain 中的一个子地域, 一个 Domain 包含有一个或多个 SubDomain。

四、子域标识（SubDomainlD ) , 为 SubDomain赋予的一个 32位的非负整数值，唯一表示 SubDomain , 即一个 SubDomainlD 唯一对应一个 SubDomain , 一个 SubDomain唯一对应一个 SubDomainlD。不同域内的子域标识可以相同，同一域内的子域标识各不相同。

五、 Overlay地址

Overlay地址是 Peer在 Overlay网络系统中唯一的地址标识，包括目的 Overlay地址以及源 Overlay地址，其中，源 Overlay地址为源节点地址，目的 Overlay地址为消息到达的目的节点地址，源 Overlay地址为一个，目的 Overlay地址为一个或多个，本发明实施例中，目的 Overlay地址格式包括三部分，其中，

第一部分为消息类型标识信息，第二部分为 Overlay地址标识信息，第三部分为目的域标识以及目的子域标识信息，即目的 Overlay地址格式为：较佳地，目的 Overlay 地址格式采用类 EMAIL 地址格式，例如， " **** @DomainID.SubDomainID" , 其总长度不超过 32字节 (可以是 32 字节）。

当然，实际应用中，目的 Overlay地址格式也可以采用其它形式的格式，例如，采用 Overlay地址标识字符 "$" 取代上述的字符 " @" , 或者，将 DomainlD和 SubDomainlD的位置顺序进行对换，前面为子域标识，后面为域标识。

本发明实施例中，目的 Overlay地址可以根据具体的应用场景，规划其命名规则，例如，在 IPTV领域，以机顶盒终端（ STB , Set Top Box )为例，其目的 Overlay地址格式可以定义为：

STBSubscriberlD ©DomainlD.SubDomainID。

上述目的 Overlay地址格式中， STBSubscriberlD为目的机顶盒标识， SubDomainID为目的机顶盒所属的子域标识， DomainID为目的机顶盒所属的域标识。

举例来说， SubscriberlD为 123456789、 DomainID为 1、 SubDomainID 为 12的目的 STB的 Overlay 地址为： STB123456789@ 1.12。

从目的 Overlay 地址可以看出，其地址必须包含 DomainID 和 SubDomainID。

六、节点（Peer ) , 是 Overlay网络里面的终端，它可以是一个应用服务器，也可以是一个应用终端。

七、超级节点（SN, Super Node ) , 是一个对等的服务器节点， SN的集群形成了 overlay网络。

八、启动超级节点（BSSN, Bootstrap Super Node ) , 在技术实现上就是一个 SN, 仅仅比 SN多承担一些功能，帮助其他的 SN 以及 Peer加入 overlay网络。

本发明实施例中，如果只比较服务器软件的实现及其功能， BSSN 和 SN没有区别，只是从部署的角度，选择一些 SN作为 BSSN。

以下描述中，如果没有特殊说明，节点均是指 Peer。

图 2为本发明实施例基于叠加网的组播、广播方法流程示意图。参见图 2, 该流程包括：

步骤 201 , 按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域；

本步骤中，按照域和子域划分叠加网网络系统包括：

A1 , 将叠加网网络系统按照预先的设置划分为多个域；

本步骤中，按照地域的逻辑对叠加网网络系统进行划分，例如，按照城市的逻辑，将叠加网网络系统划分为多个城市域，或者，按照企业或公司的逻辑，将叠加网网络系统划分为多个企业或公司域等。

A2, 按照子域的逻辑，将每一划分的域再次划分为多个子域。

本步骤中，一个域包含一个或多个子域。例如，对于城市域，可以按照地区的逻辑，将城市域划分为多个地区子域。配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域包括：

A3 , 为域设置域标识，为子域设置子域标识，建立域标识与子域标识的映射关系；

本步骤中，一个域标识用以唯一表示一个域，一个子域标识用以唯一表示一个子域。

较佳地，域标识以及子域标识一个 32位的非负整数值。

域标识与子域标识的映射关系用以表明一个域中包含的多个子域，即表示子域所属的域。一个域标识可以映射多个子域标识，一个子域标识只能映射一个域标识。

A4 , 将设置的子域标识以及域标识与子域标识的映射关系配置到该子域中的节点。

本步骤中，子域中的节点包括：普通的节点、超级节点以及启动超级节点。

对于子域中的节点，存储该节点所属的子域标识，以及，子域标识与域标识的映射关系。

步骤 202, 根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；本步骤中，消息格式也称为叠加网地址（目的叠加网地址）格式，分为三部分，其中，

第一部分为消息类型标识信息，第二部分为 Overlay地址标识信息，第三部分为目的域标识以及目的子域标识信息，即目的 Overlay地址格式为：

Ά按照消息类型标识的不同，即消, ^类型标识包括：播消息标识以及组播消息标识，目的叠加网地址格式包括：广播消息目的叠加网地址格式以及组播消息目的叠加网地址格式。其中，

按照目的子域标识的不同，即目的子域标识包括：全局子域标识以及局部子域标识，广播消息目的叠加网地址格式包括：域内的广播消息目的叠加网地址格式以及子域内的广播消息目的叠加网地址格式，域内的广播，表示该域管辖范围内（域内）的所有子域内的节点都能够收到该条广播消息；子域内的广播，表示该域管辖范围下的该子域内的所有节点都能够收到该条广播消息。

本发明实施例中，广播消息目的叠加网地址格式设置如下：来说, 可以为： broadcast @DomainID.SubDomainID。

本发明实施例中，对于域内的广播消息目的叠加网地址格式，设置全局子域标识，例如，设置 65535 为全局子域标识，表示向该域内的所有节点进行广播，该目的子域标识为叠加网网络系统预留，不分配给实际的子域作为子域标识。当然，实际应用中，也可以设置目的子域标识为 0或其它数值，表示全局子域标识。

广播消息标识为字符串 "broadcast" , 当然，实际应用中，也可以采用其它的字符串为广播消息标识。

域内的广播消息目的叠加网地址格式如下：

broadcast @ DomainID .65535。

实际应用中，还可以在广播消息标识中进一步设置需要在域内广播的目的节点标识信息，从而实现向域内特定类型的目的节点进行广播。例如，设置域内的广播消息目的叠加网地址格式可以如下：

STB_broadcast @ DomainID .65535。

该域内的广播消息目的叠加网地址格式表示将广播消息向该域内的所有机顶盒进行广播。

子域内的广播消息目的叠加网地址格式与域内的广播消息目的叠加网地址格式相类似，不同的是，子域标识不能为叠加网网络系统为广播预留的全局子域标识，而为局部子域标识，格式如下：

broadcast ©DomainID. SubDomainID , ( SubDomainID≠ 65535 ) 。

本发明实施例中，还可以在广播消息标识中进一步设置需要在子域内广播的目的节点标识信息，因而，设置的域内的广播消息目的叠加网地址格式还可以如下：

STB_grp001_broadcast @ DomainID. SubDomainID ,

STB_grp002_broadcast@ DomainID. SubDomainID等，其中， grpOOl 和 grp002 为某两个机顶盒的标识，表示将广播消息向该域内的子域中的机顶盒标识为 grpOOl和 grp002的机顶盒进行广播，从而实现向子域内特定的节点进行广播。

组播消息目的叠加网地址格式与广播消息目的叠加网地址格式相类似，不同的是待发送消息的属性标识信息，组播消息目的叠加网地址格式设置如下：来说, 可以为： Multicast @DomainID.SubDomainID。

实际应用中，还可以在组播消息标识中进一步设置需要组播的目的组播组标识信息，从而实现向域内或子域内特定的组播组进行广播。例如，组播消息目的叠加网地址格式还可以设置如下：

Multicast _xyz @DomainID.SubDomainID。

其中，

Multicast 为组播消息标识字符串， xyz为组播组标识（ group ID ) , group ID可以以 1位数字表示，也可以以 2位或 3位数字表示，较佳地，以字符" _" 和" @ "之间的数字为准，例如， _Xyz支持 1到 128 , 即 group ID的取值范围为 1 到 128。实际应用中，如果 group ID 没有取值，即： Multicast ©DomainlD.SubDomainID , 表示向域内或子域内的所有加入组播组的节点进行组播。

组播组标识可以通过节点向启动超级节点发送加入组播组请求，启动超级节点响应于节点的组播组请求，向节点返回加入的组播组标识，同时，也可将管辖范围内的其它组播组标识信息下发至对应的各节点。

与广播消息目的叠加网地址格式相同，目的子域标识包括：全局子域标识以及局部子域标识，因而，可以按照目的子域标识的不同，组播消息目的叠加网地址格式包括：域内的组播消息目的叠加网地址格式以及子域内的组播消息目的叠加网地址格式，域内的组播，表示该域内、预设组播组内的所有节点都能够收到该条组播消息；子域内的组播，表示该子域内、预设组播组内的所有节点都能够收到该条组播消息。

本发明实施例中，在消息类型标识为组播消息的情况下，对于域内的组播消息目的叠加网地址格式，设置 65535 为全局子域标识，表示向该域内加入某一组播组的所有节点进行组播。

域内的组播消息目的叠加网地址格式如下：

Multicast _xyz @DomainID.65535 , 或 ,

Multicast @DomainID.65535。

子域内的组播消息目的叠加网地址格式与域内的组播消息目的叠加网地址格式相类似，不同的是，其目的子域标识值不能为叠加网网络系统为组播预留的全局子域标识值，而为局部子域标识值，格式如下：

Multicast _xyz @DomainID. SubDomainID , 或,

Multicast ©DomainlD. SubDomainID, ( SubDomainID≠ 65535 ) 。进一步地，在消息中还可以设置源节点地址（源 Overlay地址）信息，与目的叠加网地址格式相类似，也包括三部分，其中，

第一部分为源节点属性标识信息，第二部分为 Overlay地址标识信息，第三部分为源节点所属域标识以及源节点所属子域标识信息。

步骤 203 ,消息发送方按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过叠加网进行发送；

本步骤中，消息发送方（源节点）将包含目的叠加网地址的消息进行封装，消息封装的流程与采用 IP地址对消息的封装相类似，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

消息包括广播消息以及组播消息。

这样，本发明实施例中，当一个 Peer需要发送一条广播消息时，只需要将该条广播消息的目的 Overlay 地址设置为本发明实施例的用于广播的广播消息目的 Overlay地址，就可以实现广播。其中，

广播包括 Domain内的广播和 SubDomain内的广播，其中，

Domain内的广播， Domain内的所有 Peer都能够收到该条广播消息； SubDomain内的广播， SubDomain内的所有 Peer都能够收到该条广播消息。

当一个 Peer需要发送一条组播消息时，与发送广播消息相类似，只需要将这条组播消息的目的 Overlay 地址设置为本发明实施例用于组播的组播消息目的 Overlay地址，就可以实现组播。

同样地，组播包括 Domain内的组播和 SubDomain内的组播，其中，

Domain内的组播，在该 Domain内，加入组播组的所有 Peer均能够接收到该条组播消息；

SubDomain内的组播，在该 SubDomain内，加入组播组的所有 Peer均能够接收到该条组播消息。

源节点在发送消息时，将该消息路由至源节点所属的超级节点或启动超级节点，即与该节点相连的超级节点或启动超级节点。

对于组播，在组播消息中需要携带组播组标识信息，因而，需要预先设置组播组标识（ Multicast group ID )规划：

本发明实施例中，基于业务类型或终端类型规划组播组，采用四个 U32 类型的 Multicast_mask, 可以规划为 128路组播，例如：

组播组标识为 1 , 表示机顶盒的组播组；组播组标识为 2, 表示智能电视的组播组；

组播组标识为 3 , 表示某种业务集群服务器的组播组；

组播组标识为 4 ~ 128 , 为预留字段，用于后续扩展。

在进行组播时，分为 Peer端的组播实现以及 SN端的组播实现，下面分别进行描述。

Peer端的组播实现：

Peer 需要实现的应用程序接口（ API , Application Programming Interface ) ：

对于 Peer, 可以选择加入或退出一个组播组（ mutlicast group ) , 发送的加入组播组请求格式如下：

力口入组播组： Multicast—enable ( U8 group_id ) ；

退出组播组： Multicast—disable ( U8 groupjd ) ；

Peer通过下面的 API发送组播消息，携带加入组播组请求：

Multicast_msg_to_Overlay ( U8 *pdata, int n, U32 Domain, U32 SubDomain, U8 Multicast_group ) 。

其中， U8表示 8位的无符号整数，后续中， U16表示 16位的无符号整数， U32表示 32位的无符号整数。

本发明实施例中， Peer的 Multicast_mask信息通过心跳 ( heartbeat )上报到 SN, 该信息不需要在 SN之间传播。

Multicast—mask信息是 Peer通过 heartbeat上艮到 SN的，可能存在 Peer 从 SN收到一个刚刚屏蔽掉的消息的情形，例如， Peer刚退出某一个组播组，就接收到了来自该组播组的消息。因此， Peer在接收到组播消息时，需要判断该 Peer是否加入了该组播组，如果没有加入，则丢弃该组播消息。

SN端的组播实现：

消息路由机制：对于消息路由机制，与广播相类似，主要区别是， SN 检查对应的 Peer是否加入了对应的组播组，并控制将组播消息转发给加入该组播组的 Peer。

本步骤中，可以对组播消息进行过滤，即组播消息只传播给加入该组播组的 SN。 SN加入的组播组信息，即前述的 Multicast_mask信息作为 SN 的一个属性信息，该属性信息在 SN之间传播。这样， Peer如果加入了某个组播组，则只能注册到同样加入这个组播组的 SN。这样，虽然会导致 Overlay 网络系统配置和规划的复杂，但可以有效减少网络系统内的组播消息传播数量，降低网络系统的资源开销，提升网络系统的资源利用率。

当然，实际应用中， SN也可以不执行检查对应的 Peer是否加入了对应的组播组的流程，这样，可以降低 Overlay网络系统配置和规划的复杂性，网络系统结构较为筒单。

步骤 204, SN接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

如前所述，每一节点存储有自身所属的子域标识以及域标识，如果两个节点的子域标识相同，表示该两个节点在同一子域内；如果两个节点的子域标识不同而域标识相同，表示该两个节点在同一域内，但分属不同的子域；如果两个节点的域标识不同，表示该两个节点不在同一域内。

根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息，即消息的路由机制，包括：

获取目的叠加网地址中的消息类型标识信息；

如果消息类型标识信息为组播消息，判断组播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将组播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至组播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至子域标识中，组播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

下面再对消息在叠加网网络系统中的路由机制进行具体说明。包括： SubDomain 内的广播消息的路由机制以及 Domain 内的广播消息的路由机制。其中，

SubDomain内的广播消息的路由机制描述如下：

SN (中间节点）接收到 SubDomain内的广播消息后，提取该广播消息携带的目的 Overlay地址中的 SubDomainlD, 与存储的 Overlay地址中的 SubDomainlD进行比较：

本步骤中， SN存储的 Overlay地址中的 SubDomainlD , 用以表明自身所属的 SubDomain。

如果提取的 SubDomainlD与存储的 SubDomainlD不同，将该广播消息路由到目的 SubDomainlD中的 SN;

如果提取的 SubDomainlD与存储的 SubDomainlD相同，将该广播消息发送给 SubDomainlD内的所有 SN以及自身管辖下的所有 Peer。

本发明实施例中，经过上述的路由机制，一个 SN可能接收到自己发送的广播消息，从而造成循环重复发送，为了避免广播消息的循环重复发送， SN 在接收到 SubDomain 内的广播消息后，提取该广播消息携带的目的 Overlay地址中的 SubDomainlD之前，进一步包括：

从接收的广播（组播）消息中获取广播（组播）消息的发送方，如果发送方是 SN , 且该发送方 Overlay 地址中的 SubDomainlD 与存储的 SubDomainlD相同，结束广播（组播）流程，将不再重复转发。

本步骤中，假设该 SubDomain内 SN的数目为 N, 这样，在该 SubDomain 内， SN之间传输该广播消息的次数为：（N-l )。

实际应用中，如果该 SN预先没有存储自身所属的 SubDomain内的所有 SN, 将允许循环重复发送，使得在 SN所属的 SubDomain内， SN之间传输该广播消息的次数是：

(N -l ) + (N -2) + (N -3) + + 2 + l = N (N -D / 2

这样，将大大增加网络消息流量，造成广播消息的泛滥。

由于一个 SN可能会重复收到同一条广播消息，本发明实施例中，为了避免该广播消息被重复发送给该 SN管辖下的 Peer, 以及，在 SN之间循环重复发送，提出如下改进机制。

对于任何一个广播消息，在广播消息头中进一步添加以下标示信息：源 Overlay地址： Source_ Overlay_Addr;

轮转次数： Round;

唯一表示广播消息的消息标识： msg_ID。

其中，源 Overlay地址的格式与目的 Overlay地址的格式相同，在此不再赘述。

这样，通过源 Overlay地址、轮转次数以及广播消息的消息标识，可以控制广播消息在 SN之间循环重复以及对 Peer的重复发送。

控制广播消息在 SN之间循环重复发送的机制如下：

消息发送方将 Round设定为一个常数值，例如，将 Round设置为 6, 每个消息接收方，例如 SN, 在接收到广播消息后，将消息体中的 Round减去 1 , 如果接收的广播消息的消息体中， Round为 0, 则丢弃该广播消息。这样，一条广播消息最多的传播次数为（N-1 ) *Round, 大大降低了网络消息流量。

控制广播消息重复发送到 Peer的机制如下：

消息接收方，例如 SN , 每接收到一条广播消息，将该消息体中的源 Overlay地址和 msg_ID緩存预先设置的时间；

SN接收到新广播消息时，判断緩存中是否存在消息体中的源 Overlay 地址和 msg_ID,如果存在，说明该接收的广播消息是重复发送的广播消息，丢弃该广播消息。也就是说，消息接收方接收到广播消息时，判断緩存中是否存在接收的广播消息中包含的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识，如果存在，丢弃该接收的广播消息；否则，緩存接收的广播消息中的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识预先设置的时间，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息的步骤。

所应说明的是，上述控制广播消息在 SN之间循环重复发送以及控制广播消息重复发送到 Peer的方法和机制，也可以用在普通的 Overlay消息传输中，即非广播消息传输的场合。

当然，在上述流程中，在 SN 判断提取的 SubDomainID 与存储的 SubDomainID相同时，也可以通过将该广播消息发送给 SubDomain内除自身外的所有 SN以及自身管辖下的除发送广播消息外的所有 Peer,从而避免广播消息的循环重复发送。

Domain内的广播消息的路由机制描述如下：

SN接收到广播消息后，提取该广播消息携带的目的 Overlay地址中的 DomainID , 与存储的 Overlay地址中的 DomainID进行比较：

如果提取的 DomainID与存储的 DomainID不同，将该广播消息路由到目的 Domain中的 SN;

如果提取的 DomainID与存储的 DomainID相同，将该广播消息发送给 Domain内的所有 SN以及自身管辖下的所有 Peer。与 SubDomain内的广播消息的路由机制相类似，可以采用与上述控制广播消息在 SN之间循环重复发送以及控制广播消息重复发送到 Peer相类似的机制，避免循环重复发送的技术问题。

下面举几个具体实施例，对本发明基于叠加网的组播、广播方法作进一步的详细说明。

实施例一

本发明实施例中，实现对于特定类型的 Peer的广播，该特定类型的 Peer 为机顶盒。

Overlay网络系统内的广播地址（ Overlay地址 ) 包括 SubDomain内的 STB广播地址以及 Domain内的 STB广播地址，格式分别如下：

SubDomain内的 STB广播地址：

STB_broadcast@DomainID.SubDomainID。

当然，实际应用中，也可以实现对 Subdomain内的某几个 STB的广播，例如：

STB_grp00 l_broadcast @ DomainID .SubDomainID ,

STB_grp002_broadcast@DomainID.SubDomainID等，其中， grpOOl和 grp002为机顶盒的标识。

Domain内的 STB广播地址：

STB_broadcast @ DomainID .65535

本发明实施例中，与 IP的广播地址相类似，对于 SubDomainID为 65535 , 设置为专用于广播的地址，即子域标识值，需要预留，不能分配给实际的 SubDomain„ 当然，实际应用中，也可以设置 SubDomainID为 0或其它数值，表示专用于广播的地址。

STB_broadcast,用于表示 SubDomain内的 STB广播或 Domain内的 STB 广播，因而，不能分配给其它非机顶盒的 Peer作为 Overlay地址的首部，即第一部分。其中， STB只能作为机顶盒的 Overlay地址的前三个字节，其他类型的 Overlay Peer, 例如，应用服务器的 Overlay地址的前三个字节不能是 STB , 举例来说，对于应用服务器来说， Overlay地址的首部可以设置为 SVR_broadcast, 用于表示 SubDomain内的应用月良务器广播或 Domain内的应用服务器广播。

实施例二

本发明实施例中，实现对所有 Peer的广播。 Overlay 网络系统内的广播地址包括 SubDomain 内的广播地址以及 Domain内的广播地址，格式分别如下：

SubDomain内的 Peer广播地址：

broadcast @DomainID.SubDomainID。

与实施例一 SubDomain中广播地址不同的是，由于是对网络系统中所有的 Peer进行广播， Overlay地址的首部采用 broadcast , 用于标识网络系统中的所有 Peer, 因而，不管 Peer是 STB还是应用服务器（ SN或 BSSN ) , 只要在相应的域内，都可以收到该广播消息。

当然，实际应用中， Overlay地址的首部不限于采用类似 "Broadcast" 的字符串，可以用其他的特定字符串代替 Overlay 地址的首部字符串 "Broadcast" 。

Domain内的 Peer广播地址：

broadcast @ DomainID .65535

与实施例一 Domain中广播地址不同的是目的 Overlay地址的首部，采用不同的字符串，用于标识是广播消息还是组播消息。

图 3为本发明实施例广播消息在 Domain内的发送流程示意图。参见图 3 , 假设在 Overlay网络系统内，发送广播消息的第一 Peer (源节点 ) 所属的 DomainID为 2,第一 SN所属的 DomainID为 2,第二 SN所属的 DomainID 为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的 DomainID为 1 , 第一 Peer与第一 SN相连，第一 Peer需要向 DomainID为 1的各 Peer发送广播消息， Peer预先通过 BSSN在叠加网中进行注册，即 Peer加入 Overlay时，先找 BSSN, BSSN 起了一个联系纽带的作用，该流程包括：

步骤 301 , 第一 Peer向第一 SN发送广播消息；

本步骤中，第一 Peer 发送的广播消息中的目的叠加网地址设置为： broadcast@DomainID.65535 , 其中, 设置 Domain的 DomainID=l。

步骤 302, 第一 SN接收广播消息，转发广播消息，如果消息目的地址的 domain和自己的不同，将消息转发给和消息目的地址的 domain相同的 SN;如果和自己的 domain相同，将把这条消息发给 domain内的所有 SN. 同时把消息转发给自己管辖的所有 Peer;

本步骤中，第一 SN接收广播消息，如果广播消息的目的叠加网地址的

DomainID与自身所属的 DomainID不同，将广播消息转发给与广播消息的目的叠加网地址相同的 Domain内的 SN或 SN; 如果广播消息的目的叠加网地址的 DomainlD与自身所属的 DomainlD 相同，将该广播消息发送给 Domain内的所有 SN, 同时，将广播消息转发给自己管辖 Domain内的所有 Peer。

本发明实施例中，广播消息的目的叠加网地址的 DomainlD为 1 , 第一 SN所属的 DomainlD为 2, 域标识值不相同，第一 SN将广播消息转发至与自身相连、且 DomainlD为 1的第二 SN。

步骤 303 , 第二 SN接收广播消息，进行处理后将广播消息分别转发至第二 Peer至第 N Peer。

本步骤中，第二 SN接收广播消息，如果广播消息的目的叠加网地址的 DomainlD与自身所属的 DomainlD不同，将广播消息转发给广播消息的目的叠加网地址中的域标识对应的 Domain内的 SN;

如果广播消息的目的叠加网地址的 DomainlD与自身（第二 SN ) 所属的 DomainlD相同，将该广播消息发送给 Domain 内的所有 SN, 同时，将广播消息转发给自己管辖 Domain内的所有 Peer, 即第二 SN管辖范围内的所有 Peer。

本发明实施例中，广播消息的目的叠加网地址的 DomainlD为 1 , 第二 SN 所属的 DomainlD 为 1 , 域标识相同，第二 SN 将广播消息转发至 DomainlD为 1的第二 Peer至第 N Peer, 从而完成广播消息在 Domain内的发送流程。

图 4为本发明实施例广播消息在 SubDomain内的发送流程示意图。参见图 4, 假设在 Overlay 网络系统内，发送广播消息的第一 Peer 所属的 SubDomainID为 2, 第一 SN所属的 SubDomainID为 2, 第二 SN所属的 SubDomainID为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的 SubDomainID为 1 , 第一 Peer, 第一 SN、第二 SN、第二 Peer至第 N Peer所属的 DomainlD为 1 , 第一 Peer与第一 SN相连，第一 Peer需要向 SubDomainID为 1的各 Peer发送广播消息， Peer预先通过 BSSN在叠加网中进行注册，该流程包括：步骤 401 , 第一 Peer向第一 SN发送广播消息；

本步骤中，第一 Peer 发送的广播消息中的目的叠加网地址设置为： broadcast @ DomainlD. SubDomainID , 其中 , 设置 SubDomain 的 SubDomainID=l。

步骤 402, 第一 SN接收广播消息，转发广播消息，如果消息目的地址的 subdomain和自己的不同，将消息转发给和消息目的地址的 subdomain相同的 SN; 如果和自己的 subdomain相同，将把这条消息发给 subdomain内的所有 SN, 同时把消息转发给自己管辖的所有 Peer;

本步骤中，第一 SN接收广播消息，如果广播消息的目的叠加网地址的 DomainID与自身所属的 DomainID相同，但 SubDomainlD与自身所属的 SubDomainlD 不同，将广播消息转发给广播消息的目的叠加网地址中子域标识对应的 SubDomain内的 SN或 SN;

如果广播消息的目的叠加网地址的 SubDomainlD 与自身所属的 SubDomainlD相同，将该广播消息发送给 SubDomain内的所有 SN, 同时，将广播消息转发给自己管辖 SubDomain内的所有 Peer。

本发明实施例中，广播消息的目的叠加网地址的 SubDomainlD为 1 , 第一 SN所属的 SubDomainlD为 2, 不相同，第一 SN将广播消息转发至 SubDomainlD为 1的第二 SN。

步骤 403 , 第二 SN接收广播消息，进行处理后将广播消息分别转发至第二 Peer至第 N Peer。

本步骤中，第二 SN接收广播消息，如果广播消息的目的叠加网地址的

SubDomainlD与自身所属的 SubDomainlD不同，将广播消息转发给与广播消息的目的叠加网地址相同的 SubDomain内的 SN或 SN;

本发明实施例中，广播消息的目的叠加网地址的 SubDomainlD为 1 , 第二 SN所属的 SubDomainlD为 1 , 子域标识相同，第二 SN将广播消息转发至 SubDomainlD 为 1 的第二 Peer 至第 N Peer, 从而完成广播消息在 SubDomain内的发送流程。

实施例三

本发明实施例中，实现对网络系统中各 Peer的组播。

与广播的 Overlay地址相类似的是，通过 Overlay地址的首部来标识是组播 ( Multicast ) 。可以实现一个 Domain内的 Multicast, 也可以实现一个 SubDomain内的 Multicast^

Overlay网络系统 SubDomain内的组播地址格式如下：

Multicast_xyz@ DomainID. SubDomainlD。

Overlay网络系统 Domain内的组播地址格式如下： Multicast_xyz@DomainID.65535。

其中，

xyz表示组播组标识（ group ID ) , group ID可以以 1位数字表示，也可以以 2位或 3位数字表示，较佳地，以字符"」，和" @，，之间的数字为准，例如， xyz支持 1到 128 , 即 group ID的取值范围为 1到 128。

图 5为本发明实施例组播消息在 Domain内的发送流程示意图。参见图 5 ,假设在 Overlay网络系统内，发送组播消息的第一 Peer所属的 DomainID 为 2, 第一 SN所属的 DomainID为 2, 第二 SN所属的 DomainID为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的 DomainID为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的组播组为 3 , 第一 Peer与第一 SN相连，第一 Peer需要向 DomainID为 1、且组播组为 3的各 Peer发送组播消息， Peer预先通过 BSSN在叠加网中进行注册，该流程包括：

步骤 501 , 第二 Peer向第二 SN发送加入组播组请求，加入组播组 3; 本步骤中，第二 Peer调用函数 Multicast_enable ( 3 ) , 向第二 SN发送加入组播组请求，请求加入组播组 3。第二 SN接收第二 Peer发送的加入组播组请求，向第二 Peer返回加入组播组请求响应，确认第二 Peer加入组播组 3。

步骤 502, 第 N Peer向第二 SN发送加入组播组请求，加入组播组 3; 本步骤中，第 N Peer调用函数 Multicast_enable ( 3 ) , 向第二 SN发送加入组播组请求，请求加入组播组 3。第二 SN接收第 N Peer发送的加入组播组请求，向第 N Peer返回加入组播组请求响应，确认第 N Peer加入组播组 3。

第二 Peer至第 N Peer之间的 Peer加入组播组的流程与步骤 52相同，在此不再赘述。

步骤 503 , 第一 Peer向第一 SN发送组播消息；

本步骤中，第一 Peer 发送的组播消息中的目的叠加网地址设置为： broadcast_3 @DomainID.65535 , 其中，设置 Domain的 DomainID=l , 组播组为 3。

步骤 504, 第一 SN接收组播消息，转发组播消息，如果消息目的地址的 domain和自己的不同，将消息转发给和消息目的地址的 domain相同的 SN; 如果和自己的 domain相同，将把这条消息发给 domain内的所有 SN, 同时 4巴消息转发给自己管辖的并且加入该多播组的 Peer; 本步骤中，第一 SN接收组播消息，如果组播消息的目的叠加网地址的 DomainID与自身所属的 DomainID不同，将组播消息转发给组播消息的目的叠加网地址中域标识对应的 Domain内的 SN或 SN;

如果组播消息的目的叠加网地址的 DomainID与自身所属的 DomainID 相同，将该组播消息发送给 Domain内的所有 SN, 同时，将组播消息转发给自己管辖 Domain内、且加入组播组为 3的所有 Peer。

本发明实施例中，组播消息的目的叠加网地址的 DomainID为 1 , 第一 SN所属的 DomainID为 2, 不相同，第一 SN将组播消息转发至 DomainID 为 1的第二 SN。

步骤 505 , 第二 SN接收组播消息，根据域标识进行处理后将组播消息分别转发至第二 Peer至第 N Peer。

本步骤中，第二 SN接收组播消息，如果组播消息的目的叠加网地址的

DomainID与自身所属的 DomainID不同，将组播消息转发给与组播消息的目的地叠加网址相同的 Domain内的 SN或 SN;

本发明实施例中，组播消息的目的叠加网地址的 DomainID为 1 , 第二

SN所属的 DomainID为 1 , 相同，第二 SN将组播消息转发至 DomainID为 1、且加入组播组为 3的第二 Peer至第 N Peer,从而完成组播消息在 Domain 内的发送流程。

图 6为本发明实施例组播消息在 SubDomain内的发送流程示意图。参见图 6 , 假设在 Overlay 网络系统内，发送组播消息的第一 Peer 所属的 SubDomainlD为 2, 第一 SN所属的 SubDomainlD为 2, 第二 SN所属的 SubDomainlD为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的 SubDomainlD为 1 , 第二 Peer至第 N Peer所属的组播组为 3 , 第一 Peer、第一 SN、第二 SN、第二 Peer至第 N Peer所属的 DomainID为 1 , 第一 Peer与第一 SN相连，第一 Peer需要向 SubDomainlD为 1、且组播组为 3的各 Peer发送组播消息，该流程包括：

步骤 601 , 第二 Peer向第二 SN发送加入组播组请求，加入组播组 3；本步骤中，第二 Peer调用函数 Multicast_enable ( 3 ) , 向第二 SN发送加入组播组请求，请求加入组播组 3。第二 SN接收第二 Peer发送的加入组播组请求，向第二 Peer返回加入组播组请求响应，确认第二 Peer加入组播组 3。

步骤 602, 第 N Peer向第二 SN发送加入组播组请求，加入组播组 3; 本步骤中，第 N Peer调用函数 Multicast_enable ( 3 ) , 向第二 SN发送加入组播组请求，请求加入组播组 3。第二 SN接收第 N Peer发送的加入组播组请求，向第 N Peer返回加入组播组请求响应，确认第 N Peer加入组播组 3。

第二 Peer至第 N Peer之间的 Peer加入组播组的流程与步骤 62相同，在此不再赘述。

步骤 603 , 第一 Peer向第一 SN发送组播消息；

本步骤中，第一 Peer 发送的组播消息中的目的叠加网地址设置为： broadcast_3 @DomainID.SubDomainID , 其中 , 设置 SubDomain 的 SubDomainID=l , 组播组为 3。

步骤 604, 第一 SN接收组播消息，转发组播消息，如果消息目的地址的 subdomain和自己的不同，将消息转发给和消息目的地址的 subdomain相同的 SN; 如果和自己的 subdomain相同，将把这条消息发给 subdomain内的所有 SN, 同时把消息转发给自己管辖的并且加入该多播组的 Peer;

本步骤中，第一 SN接收组播消息，如果组播消息的目的叠加网地址的 SubDomainID与自身所属的 SubDomainID不同，将组播消息转发给与组播消息的目的叠加网地址相同的 SubDomain内的 SN;

如果组播消息的目的叠加网地址的 SubDomainID与自身（第一 SN )所属的 SubDomainID相同，将该组播消息发送给 SubDomain内的所有 SN, 同时，将组播消息转发给自己管辖 SubDomain内、且加入组播组为 3的所有 Peer„

本发明实施例中，组播消息的目的叠加网地址中的 SubDomainID为 1 , 第一 SN所属的 SubDomainID为 2, 子域标识不相同，第一 SN将组播消息转发至 SubDomainID为 1的第二 SN。

步骤 605 , 第二 SN接收组播消息，根据子域标识进行处理后将组播消息分别转发至第二 Peer至第 N Peer。

SubDomainID与自身所属的 SubDomainID不同，将组播消息转发给与组播消息的目的叠加网地址相同的 SubDomain内的 SN; 如果组播消息的目的叠加网地址的 SubDomainID与自身（第二 SN )所属的 SubDomainID相同，将该组播消息发送给 SubDomain内的所有 SN, 同时，将组播消息转发给自己管辖 SubDomain内、且加入组播组为 3的所有 Peer„

本发明实施例中，组播消息的目的叠加网地址的 SubDomainID为 1 , 第二 SN所属的 SubDomainID为 1 , 子域标识相同，第二 SN将组播消息转发至 SubDomainID为 1、且加入组播组为 3的第二 Peer至第 N Peer, 从而完成组播消息在 SubDomain内的发送流程。

由上述可见，本发明实施例基于叠加网的组播、广播方法，通过按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域；根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；源节点按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过应用层进行发送；中间节点接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。这样，通过提供应用层的组播和广播的实现方法，可以避免通过 TCP/IP层的协议实现多播和组播时对交换机的依赖，降低了交换机发生故障时，无法发送多播和组播消息的概率，提高了网络系统组播和广播的可靠性；进一步地，也避免了网络管理员出于网络系统性能的考虑，经常关闭交换机的组播和广播功能导致的网络系统组播和广播的可靠性不高的技术问题。具体来说，具有如下有益技术效果：

1 ) , 基于对等网络（Overlay 网络）实现了应用层的广播：通过设置特定的 Overlay地址中的 Domain和 SubDomain属性，实现了 Overlay网络系统中应用层消息的广播，对于应用层而言，可以为广播范围提供更大的灵活性。

2 ) , 基于对等网络（Overlay 网络）实现了应用层的组播：通过设置特定的 Overlay地址中的 Domain和 SubDomain属性，实现了 Overlay网络系统中应用层消息的组播，避免了依赖 TCP/IP层的协议实现多播和组播，从而避免了对交换机的依赖，提高了网络系统组播和广播的可靠性。

3 ) , 组播组可以进行便捷的扩展：扩展一个组播组， Overlay 网络系统中的 SN实现和 Peer实现无需改动，只需要对组播组的掩码进行业务上统一的规划即可，通过消息格式： Multicast_enable ( U8 group_id ) , 可以表明 SN加入的组播组，而通过扩展 groupjd的范围，可以方便扩展组播组的数量。例如，将 groupjd的范围扩展到 U16, 就可以实现 65535路组播，使得组播组的数量可以很方便进行扩展，便于网络规划。而且， Peer 的应用层可以选择加入不同的组播组，例如，可以选择加入或退出一个或多个组播组，从而为应用层业务的实现提供了便利。

图 7 为本发明实施例基于叠加网的组播、广播系统结构示意图。参见图 7, 该系统包括：划分单元、配置单元、发送单元以及接收单元，其中，划分单元，用于按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节, 所属的域以及子域；

本发明实施例中，目的叠加网地址格式依序包括：消息类型标识信息、叠加网地址标识信息、目的域标识以及目的子域标识信息三部分。其中，消息类型标识包括：广播消息标识以及组播消息标识，相应地，目的叠加网地址格式包括：广播消息目的叠加网地址格式以及组播消息目的叠加网地址格式。

其中，

接收单元包括：获取模块、判断模块、广播消息处理模块以及组播消息处理模块（图中未示出），其中，

广播消息处理模块，用于判断广播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将广播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至广播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至子域标识中，广播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN; 组播消息处理模块，用于判断组播消息的目的叠加网地址中的域标识与自身所属的域标识是否相同，如果不同，将组播消息转发给目的叠加网地址中的域标识对应的域内的超级节点；如果相同，进一步判断子域标识，如果为全局子域标识，获取组播消息标识信息，将组播消息发送至组播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 如果为局部子域标识否则获取组播消息标识信息，将组播消息发送至子域标识中，组播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

其中，广播消息处理模块包括：第一判断子模块、第二判断子模块、第一发送子模块、第二发送子模块以及第三发送子模块（图中未示出），其中，

较佳地，本发明实施例中，配置单元还可以进一步用于在广播消息头中添加源叠加网地址信息、轮转次数信息以及唯一表示广播消息的消息标识信息。

发送单元进一步将轮转次数信息设置为预先设定的常数，相应地，接收单元进一步用于从接收的消息中获取轮转次数信息，将获取的轮转次数减一，如果为零，则丢弃该接收的消息，否则，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

接收单元也可以进一步用于在接收到广播消息时，判断緩存中是否存在接收的广播消息中包含的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识，如果存在，丢弃该接收的广播消息；否则，緩存接收的广播消息中的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识预先设置的时间，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

图 8 为本发明实施例基于叠加网的组播、广播系统物理结构示意图。参见图 8, 包括： Peer、 SN以及 BSSN, 其中， Peer既可以与 SN相连，也可以与 BSSN相连； SN既可以与 BSSN相连，也可以与其它 SN相连； BSSN 可以与其它 BSSN相连，系统中的每个 Peer既可以作为消息发送方，又可以作为消息接收方， SN不会主动发消息，只会转发，起到 TCP/IP 网络中路由器或交换机的作用，与图 1 不同的是，系统以域进行划分，每个划分的域又被划分为多个子域，每个子域中，包含有 Peer以及 SN, 或者，还包括有 BSSN。发明的精神和范围。这样，倘若对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，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求书

1. 一种基于叠加网的组播、广播方法，包括：

根据配置的域以及子域，设置消息中目的叠加网地址格式；

2. 根据权利要求 1所述的方法，其中，所述按照域和子域划分叠加网网络系统包括：

将叠加网网络系统按照预先的设置划分为多个域；

按照子域的逻辑，将每一划分的域再次划分为多个子域。

3. 根据权利要求 2所述的方法，其中，所述配置叠加网网络系统中各节点所属的域以及子域包括：

超级节点和节点的属性包括：域和子域；

为域设置域标识，为子域设置子域标识，并说明一个域包含的子域。

4. 根据权利要求 3所述的方法，其中，所述目的叠加网地址格式依序包括：消息类型标识信息、叠加网地址标识信息、目的域标识以及目的子域标识信息三部分。

5. 根据权利要求 4所述的方法，其中，所述消息类型标识包括：广播消息标识以及组播消息标识，相应地，

所述目的叠加网地址格式包括：广播消息目的叠加网地址格式以及组播消息目的叠加网地址格式。

6. 根据权利要求 5所述的方法，其中，所述广播消息目的叠加网地址格式设置为： broadcast @ DomainlD.SubDomainID；其中， broadcast为广播消息标识， @为叠力口网地址标识， DomainID为目的域标识， SubDomainID为目的子域标识。

7. 根据权利要求 6所述的方法，其中，进一步包括：

8. 根据权利要求 7所述的方法，其中，所述目的子域标识包括：标识某一个域内所有节点的全局子域标识，以及，标识某一个域内某一个子域所有节点的局部子域标识；相应地，

所述广播消息目的叠加网地址格式包括：域内的广播消息目的叠加网地址格式以及子域内的广播消息目的叠加网地址格式；

9. 根据权利要求 8所述的方法，其中，所述全局子域标识为叠加网网络系统预留，除叠加网网络系统预留外的标识为局部子域标识。

10. 根据权利要求 5 所述的方法，其中，所述组播消息目的叠加网地址格式设置为：

11. 根据权利要求 10所述的方法，其中，进一步包括：

12. 根据权利要求 1所述的方法，其中，进一步包括

在消息中设置源叠加网地址格式，包括三部分，其中 , 第一部分为源节点属性标识信息，第二部分为叠加网地址标识信息，第三部分为源节点所属域标识以及源节点所属子域标识信息。

13. 根据权利要求 8所述的方法，其中，所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息包括：

获取目的叠加网地址中的消息类型标识信息；

14. 根据权利要求 13所述的方法，其中，在所述转发消息前，进一步包括：

15. 根据权利要求 5所述的方法，其中，进一步包括：

16. 根据权利要求 15所述的方法，其中，所述消息发送方将轮转次数信息设置为预先设定的常数，所述方法进一步包括：

17. 根据权利要求 15所述的方法，其中，进一步包括：

18. 一种基于叠加网的组播、广播系统，其特征在于，该系统包括：划分单元、配置单元、发送单元以及接收单元，其中，

划分单元，用于按照域和子域划分叠加网网络系统，配置叠加网网络系统中各节, 所属的域以及子域；

发送单元，用于按照预先设置的目的叠加网地址格式封装待发送消息，通过叠加网进行发送；

接收单元，用于超级节点 SN接收消息，并根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

19. 根据权利要求 18所述的系统，其特征在于，所述目的叠加网地址格式依序包括：消息类型标识信息、叠加网地址标识信息、目的域标识以及目的子域标识信息三部分。

20. 根据权利要求 19所述的系统，其特征在于，所述消息类型标识包括：广播消息标识以及组播消息标识，相应地，

21. 根据权利要求 20所述的系统，其特征在于，所述接收单元包括：获取模块、判断模块、广播消息处理模块以及组播消息处理模块，其中，获取模块，用于获取目的叠加网地址中的消息类型标识信息；判断模块，用于根据获取模块中的消息类型标识信息，判断接收的消息是否为广播消息，如果是，输出至广播消息处理模块，否则，输出至组播消息处理模块；

22. 根据权利要求 21所述的系统，其特征在于，所述广播消息处理模块包括：第一判断子模块、第二判断子模块、第一发送子模块、第二发送子模块以及第三发送子模块，其中，

第二发送子模块，用于接收第二判子断模块的输出，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至广播消息标识信息对应的节点以及域内所有的 SN; 第三发送子模块，用于接收第二判子断模块的输出，获取广播消息标识信息，将广播消息发送至子域标识中，广播消息标识信息对应的节点以及子域内所有的 SN。

23. 根据权利要求 20所述的系统，其特征在于，所述配置单元进一步用于在广播消息头中添加源叠加网地址信息、轮转次数信息以及唯一表示广播消息的消息标识信息。

24. 根据权利要求 23所述的系统，其特征在于，所述发送单元进一步将轮转次数信息设置为预先设定的常数，所述接收单元进一步用于从接收的消息中获取轮转次数信息，将获取的轮转次数减一，如果为零，则丢弃该接收的消息，否则，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。

25. 根据权利要求 23所述的系统，其特征在于，所述接收单元进一步用于在接收到广播消息时，判断緩存中是否存在接收的广播消息中包含的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识，如果存在，丢弃该接收的广播消息；否则，緩存接收的广播消息中的源叠加网地址和唯一表示广播消息的消息标识预先设置的时间，执行所述根据消息中的目的叠加网地址和自身所属的域和子域信息，转发消息。