CN101262419A - 组播业务转发的方法和组播业务转发设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播业务转发的方法和组播业务转发设备，属于通信领域。所述方法包括：获取客户端所属的服务提供商信息和客户端对应的端口信息，根据服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系；从端口获取到客户端的IGMP接入请求报文后，根据对应关系找到与端口对应的组播VLAN；向上游设备转发组播加入请求报文，该报文中包含找到的组播VLAN；通过端口转发组播数据流给客户端。所述组播业务转发设备包括：获取模块、生成模块、查找模块、组播请求转发模块和组播数据转发模块。本发明通过动态生成端口和组播VLAN的对应关系，在用户改变服务提供商时，不必重新配置端口和组播VLAN的对应关系。

Description

组播业务转发的方法和组播业务转发设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种组播业务转发的方法和组播业务转发设备。

背景技术

组播是一种重要的IP技术，当网络中的某些用户需求特定信息时，组播信息发送者(即组播源)仅发送一次该信息，它借助组播路由协议为组播数据包建立树型路由，在远处的分叉路口复制和分发信息。参见图1，假设用户B、D和E需求特定信息，为了将该信息顺利地传输给用户B、D和E，需要将用户B、D和E组成一个接收者集合，由网络中各路由器根据该集合中各接收者的分布情况进行信息转发和复制，从而将信息准确地传输给实际需要的接收者B、D和E。

客户端在获取组播信息时，首先需要通过DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)中继向DHCP服务器获取IP地址加入组播网络。其中，DHCP中继提供了对DHCP广播报文的透明传输功能，能够把客户端的广播报文透明地传送到其它网段的DHCP服务器上，同样能够把DHCP服务器端的广播报文透明地传送到其它网段的客户端。

在实际网络环境中，DHCP中继功能一般是在路由器的某个接口上实现的，这时需要为该接口配置IP中继地址，用来指定DHCP服务器。IP中继地址是指在作为DHCP中继的设备上所指定的DHCP服务器的IP地址。在路由器的接口上配置DHCP中继功能后，从该接口上收到的DHCP广播报文将被发送到指定的DHCP服务器。

参见图2，客户端申请IP地址的过程如下：

1)当DHCP客户端启动并进行DHCP初始化后，在本地网络广播发送DHCPDISCOVER(配置请求)报文；

如果本地网络没有DHCP服务器，则与本地网络相连的、带DHCP中继功能的网络设备收到该报文后，进行适当处理并转发给指定的、其它网络上的DHCP服务器。

2)DHCP服务器收到DHCPDISCOVER报文后，根据报文中客户端提供的信息，为客户端分配IP地址，并向DHCP中继单播发送携带IP地址信息的DHCPOFFER(配置应答)报文，DHCP中继收到该报文后，将其单播转发给DHCP客户端；

3)DHCP客户端收到DHCPOFFER报文后，提取报文中的IP地址，并向DHCP中继广播发送DHCPREQUEST(确认请求)报文，DHCP中继收到该报文后，将其单播转发给DHCP服务器；

4)DHCP服务器收到DHCP客户端通过DHCP中继发送的DHCPREQUEST报文后，通过DHCP中继向其返回DHCPACK(确认响应)报文或DHCPNAK(拒绝响应)报文。

DHCP Snooping(DHCP侦听)就是在二层设备上，对DHCP报文进行监听和处理。二层设备识别和解析DHCP报文，获取其中的信息；并有可能***Option82信息，向上游设备传递信息。其中，DHCP报文中的Option字段是用来携带客户端和DHCP服务器之间控制信息的字段，该字段可以用来存放某些普通协议中没有定义的控制信息和参数。如果客户端在DHCP服务器端配置了Options信息，客户端在申请IP地址的时候，会通过DHCP服务器端回应的DHCP报文获得Options字段中的配置信息。

Options字段的功能不同，其作用的对象也不同，例如，Option 77用于客户端，用于识别客户端或应用程序所属的类型，根据Option字段中所携带的User Class(用户类型)，DHCP服务器选择适当的地址池为客户端分配IP地址以及相关配置参数。Option 77一般在客户端由用户进行配置，而不必用命令在服务器端配置。Option字段的格式如下：

客户端向DHCP服务器获取IP地址后，根据IP地址向网络中的组播路由器发送IGMP(Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议)加入请求报文，加入组播组，二层交换机将该组播组的流量下发到组播路由器，由组播路由器转发到客户端。

现有技术中，在二层设备上因为没有组播路由协议，所以对组播流量的转发，都是通过广播形式发送的。参见图3，二层交换机向所有的端口复制组播流量，这样会造成带宽的极大浪费。为了节省带宽，在交换机SwitchA和SwitchB上配置IGMP Snooping(IGMP侦听)功能，通过侦听客户端向组播路由器发送的IGMP加入请求报文获知哪些端口下连接着客户端，将客户端加入的组播组和对应的二层交换机端口形成绑定关系，当下发组播流量的时候，SwitchA和SwitchB只向需要此组播组流量的端口复制组播流量，与配置IGMP Snooping之前相比，在二层交换机端口上实现了组播流量的按需批发。

另外，二层交换机的客户端接入端口可能属于不同的VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)，而不同VLAN之间是隔离的，报文不能互通，如果为每个VLAN都复制一份组播流量，也会造成带宽的极大浪费。为了节省带宽，通过组播VLAN在组播源对应的上行端口使用一个特殊组播VLAN，通过配置使该上行端口属于该组播VLAN(多个端口共享)；二层交换机将接收到的IGMP加入请求，转发到该组播VLAN中；组播源将组播流量在该组播VLAN中转发到二层交换机，二层交换机再根据IGMP Snooping的结果，将组播流量复制到不同的接入端口。这样分属于不同VLAN的接入端口就可以使用相同的组播VLAN。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺点：

在进行组播流量批发时，需要通过在DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，数字用户线访问多路复用器)或者二层交换机上静态配置用户端口和组播VLAN的对应关系，来实现将组播流量批发到组播VLAN对应的客户端，当客户端选择不同的组播业务提供商时，必须在二层交换机上重新进行配置用户端口所对应的组播VLAN，使用不灵活，维护工作量很大。

发明内容

为了提高组播业务转发的灵活性，本发明实施例提供了一种组播业务转发的方法和组播业务转发设备。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种组播业务转发的方法，所述方法包括：

获取客户端所属的服务提供商信息和所述客户端对应的端口信息，根据所述服务提供商信息对应的组播虚拟局域网，生成所述端口和所述组播虚拟局域网的对应关系；

从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据所述对应关系找到与所述端口对应的组播虚拟局域网；

向上游设备转发组播加入请求报文，所述组播加入请求报文中包含所述找到的组播虚拟局域网；

收到所述上游设备发送的组播数据流后，通过所述端口转发所述组播数据流给所述客户端。

另一方面，本发明实施例提供了一种组播业务转发设备，所述组播业务转发设备包括：

获取模块，用于获取客户端所属的服务提供商信息和所述客户端对应的端口信息；

生成模块，用于根据所述获取模块获取的服务提供商信息对应的组播虚拟局域网，生成所述端口和所述组播虚拟局域网的对应关系；

查找模块，用于当所述组播业务转发设备从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据所述生成模块生成的对应关系找到与所述端口对应的组播虚拟局域网；

组播请求转发模块，用于向上游设备转发组播加入请求报文，所述组播加入请求报文中包含所述查找模块找到的组播虚拟局域网；

组播数据转发模块，用于收到所述上游设备发送的组播数据流后，通过所述端口转发所述组播数据流给所述客户端。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明实施例通过获取客户端所属的服务提供商信息和客户端对应的端口信息，根据服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系，从而用户选择不同的服务提供商时，可以在客户端直接选择，不需要再重新配置端口对应的组播VLAN，提高了组播业务转发的灵活性。

附图说明

图1是现有技术中组播传输方式的示意图；

图2是现有技术中客户端向DHCP服务器获取IP地址的示意图；

图3是现有技术中组播业务转发的示意图；

图4是本发明实施例1提供的组播业务转发的方法的流程图；

图5是本发明实施例2提供的组播业务转发设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例通过侦听客户端发送的DHCP请求报文，识别客户端所属的服务提供商信息，将客户端口动态映射到不同服务提供商的组播VLAN，提高了组播业务转发的灵活性。

实施例1

参见图4，本发明实施例提供了一种组播业务转发的方法，具体包括：

101：客户端向DHCP服务器发送DHCP接入请求报文，获取IP地址。

DHCP接入请求报文中携带Option60字段，该字段表示客户端所属的服务提供商的信息，例如，客户端想看北京电视台的节目，则Option60字段的值表示北京电视台。

客户端向DHCP服务器获取IP地址的过程为现有技术，此处不再赘述。

102：二层接入设备获取客户端所属的服务提供商信息和客户端对应的端口信息。

其中，二层接入设备侦听客户端向DHCP服务器发送的DHCP接入请求报文，解析该DHCP接入请求报文中的Option60信息，获取客户端所属的服务提供商信息，并获取接收到DHCP接入请求报文的端口信息。

103：二层接入设备根据获取的服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系。

服务提供商信息和组播VLAN的对应关系是在二层接入设备上预先配置好的，二层接入设备根据获取的服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系。例如，从端口3/0/1收到DHCP接入请求报文，Option60字段的值为北京电视台，而预设的北京电视台对应的组播VLAN为1000，那么生成如下映射：端口3/0/1:1000。

104：客户端根据获取的IP地址向组播路由器发送IGMP加入请求报文。

105：二层接入设备获取到客户端向组播路由器发送的IGMP加入请求报文后，根据IGMP接入请求报文中客户端加入的组播组信息，生成端口和组播组信息的对应关系。

其中，二层接入设备可以根据现有技术中的IGMP Proxy或Snooping功能获取客户端发送的IGMP加入请求报文，此处不再详述具体过程。

客户端向组播路由器发送的IGMP加入请求消息中包含客户端想要加入的组播组信息，二层接入设备获取到IGMP加入请求报文后解析得到客户端想要加入的组播组信息，可以以表格的形式保存端口信息和该组播组信息的对应关系。

例如，组播组信息可以为组播组的MAC地址，二层接入设备获取到该信息后，将端口信息和组播组信息添加到组播转发控制表。例如，端口为3/0/1，客户端想看北京卫视频道的电视节目，北京卫视频道所在组播组的MAC地址为01005E7FFFFF，则组播转发控制表如表1所示：

表1组播转发控制表

组播组MAC地址	客户端口
		01005E7FFFFF	3/0/1

106：二层接入设备获取到客户端发送的IGMP加入请求报文后，根据端口和组播VLAN的对应关系找到与端口对应的组播VLAN。

107：二层接入设备通过上行接口向上游设备转发组播加入请求，组播加入请求报文中包含找到的组播VLAN。

例如，端口3/0/1对应的组播VLAN为1000，二层接入设备通过上行接口向上游设备转发组播VLAN为1000的组播加入请求。

108：上游设备收到二层接入设备的组播加入请求后，向二层接入设备发送组播数据流。

其中，上游设备收到二层接入设备的组播加入请求后，向组播源转发该组播加入请求，组播源收到请求后，向该上游设备下发组播数据流；上游设备收到组播源下发的组播数据流后，降组播数据流转发给二层接入设备。

109：二层接入设备收到上游设备发送的组播数据流后，通过客户端对应的端口转发组播数据流给客户端。

当105中端口和组播组信息的对应关系保存在组播转发控制表中时，二层接入设备收到上游设备发送的组播数据流后，根据组播数据流的组播组地址在组播转发控制表中查找到组播数据流对应的端口，向组播组对应的端口转发组播数据流。

110：客户端收到组播数据流，获取组播服务。

进一步地，当客户端所属的服务提供商信息发生变化时，只需要改变DHCP接入请求报文中的Option60字段的值即可，不需要在二层接入设备上进行重新配置。

进一步地，本实施例中，以使用Option60字段携带客户端所属的服务提供商信息为例进行说明，还可以使用其他Option字段携带服务提供商信息，例如，Option77字段、Option82字段等。

本实施例中二层接入设备可以是二层交换机、DASLAM或其它无线设备等。

本实施例中在客户端侧以IGMP(IPv4)协议为例进行说明，对于MLD(Multicast ListenerDiscovery，多播侦听发现)(IPv6)协议，其原理和实现与IGMP协议相同，区别只在于MLD协议是IPv6协议栈。

本实施例通过Option60字段携带客户端所属的服务提供商信息，二层接入设备侦听客户端的DHCP接入请求报文，获取服务提供商信息和客户端对应的端口信息，根据服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系，从而用户选择不同的服务提供商时，直接在客户端改变Option60字段的携带信息即可，不需要再重新配置二层接入设备的端口对应的组播VLAN，提高了组播业务转发的灵活性，而且也减少了设备维护的工作量。

实施例2

参见图5，本发明实施例提供了一种组播业务转发设备，该组播业务转发设备包括：

获取模块，用于获取客户端所属的服务提供商信息和客户端对应的端口信息；

生成模块，用于根据获取模块获取的服务提供商信息对应的组播虚拟局域网，生成端口和组播虚拟局域网的对应关系；

查找模块，用于当组播业务转发设备从端口获取到客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据生成模块生成的对应关系找到与端口对应的组播虚拟局域网；

组播请求转发模块，用于向上游设备转发组播加入请求报文，组播加入请求报文中包含查找模块找到的组播虚拟局域网；

组播数据转发模块，用于收到上游设备发送的组播数据流后，通过端口转发组播数据流给客户端。

进一步地，上述获取模块可以具体包括：

侦听单元，用于侦听客户端发送的动态主机配置接入请求报文；

获取单元，用于在侦听单元侦听到客户端发送的动态主机配置接入请求报文后，获取动态主机配置接入请求报文中的客户端所属的服务提供商信息，并获取接收到动态主机配置接入请求报文的端口信息。

进一步地，上述组播业务转发设备还可以包括：

组播生成模块，用于在组播业务转发设备从端口获取到客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据因特网组管理接入请求报文中客户端加入的组播组信息，生成端口和组播组信息的对应关系；

相应地，组播数据转发模块具体用于收到上游设备发送的组播数据流后，根据组播生成模块生成的端口和组播组信息的对应关系，通过组播组信息对应的端口转发组播数据流给客户端。

本实施例中的组播业务转发设备可以为实施例1中的二层接入设备，即可以是二层交换机、DASLAM或其它无线设备等。

本实施例通过DHCP接入请求报文携带服务提供商的信息，侦听单元侦听到客户端的DHCP接入请求报文后，获取单元获取客户端所属的服务提供商信息和客户端对应的端口信息，生成模块根据服务提供商信息对应的组播VLAN，生成端口和组播VLAN的对应关系，从而用户选择不同的服务提供商时，直接在客户端改变DHCP接入请求报文的携带信息即可，不需要再重新配置组播业务转发设备的端口对应的组播VLAN，提高了组播业务转发的灵活性，而且也减少了设备维护的工作量。

本发明实施可以通过软件和硬件结合的方式实现，相应的软件可以存储到可读取的存储介质中，例如，计算机的硬盘、软盘或光盘中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组播业务转发的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取客户端所属的服务提供商信息和所述客户端对应的端口信息，根据所述服务提供商信息对应的组播虚拟局域网，生成所述端口和所述组播虚拟局域网的对应关系；

从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据所述对应关系找到与所述端口对应的组播虚拟局域网；

向上游设备转发组播加入请求报文，所述组播加入请求报文中包含所述找到的组播虚拟局域网；

收到所述上游设备发送的组播数据流后，通过所述端口转发所述组播数据流给所述客户端。

2.根据权利要求1所述的组播业务转发的方法，其特征在于，所述获取客户端所属的服务提供商信息和所述客户端对应的端口信息，具体包括：

侦听客户端发送的动态主机配置接入请求报文；

获取所述动态主机配置接入请求报文中的所述客户端所属的服务提供商信息，并获取接收到所述动态主机配置接入请求报文的端口信息。

3.根据权利要求1所述的组播业务转发的方法，其特征在于，所述从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后还包括：

根据所述因特网组管理接入请求报文中所述客户端加入的组播组信息，生成所述端口和所述组播组信息的对应关系；

相应地，所述通过所述端口转发所述组播数据流给所述客户端，具体为：

根据所述端口和所述组播组信息的对应关系，通过所述组播组信息对应的端口转发所述组播数据流给所述客户端。

4.一种组播业务转发设备，其特征在于，所述组播业务转发设备包括：

获取模块，用于获取客户端所属的服务提供商信息和所述客户端对应的端口信息；

生成模块，用于根据所述获取模块获取的服务提供商信息对应的组播虚拟局域网，生成所述端口和所述组播虚拟局域网的对应关系；

查找模块，用于当所述组播业务转发设备从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据所述生成模块生成的对应关系找到与所述端口对应的组播虚拟局域网；

组播请求转发模块，用于向上游设备转发组播加入请求报文，所述组播加入请求报文中包含所述查找模块找到的组播虚拟局域网；

组播数据转发模块，用于收到所述上游设备发送的组播数据流后，通过所述端口转发所述组播数据流给所述客户端。

5.根据权利要求4所述的组播业务转发设备，其特征在于，所述获取模块具体包括：

侦听单元，用于侦听客户端发送的动态主机配置接入请求报文；

获取单元，用于在所述侦听单元侦听到所述客户端发送的动态主机配置接入请求报文后，获取所述动态主机配置接入请求报文中的所述客户端所属的服务提供商信息，并获取接收到所述动态主机配置接入请求报文的端口信息。

6.根据权利要求4所述的组播业务转发设备，其特征在于，所述组播业务转发设备还包括：

组播生成模块，用于在所述组播业务转发设备从所述端口获取到所述客户端的因特网组管理接入请求报文后，根据所述因特网组管理接入请求报文中所述客户端加入的组播组信息，生成所述端口和所述组播组信息的对应关系；

相应地，所述组播数据转发模块具体用于收到所述上游设备发送的组播数据流后，根据所述组播生成模块生成的所述端口和所述组播组信息的对应关系，通过所述组播组信息对应的端口转发所述组播数据流给所述客户端。

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