CN102387475A - 一种确保无线组播可靠性的传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种确保无线组播可靠性的传输方法，该方法中路由器根据记录在IGMP组播转发表中的组成员，将需要在内核协议栈模块接收到组播包，根据该组播包中携带的组播组MAC地址查找所述的组播转发表中与该组播包相匹配的表项，并根据该匹配表项将所述组播包转换为单播包后发送至对应的组成员。本发明的采用组播转为单播的方式发送数据包，即使当数据包发生丢失，也可以重发，这就减少以及控制了组播包的丢失，提高了网络吞吐量，改善了组播视频的效果。
Description
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，涉及到一种无线组播可靠性的传输方法。
背景技术
nternet 组管理协议（IGMP Internet Group Management Protocol）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP 信息封装在 IP 报文中，其 IP 的协议号为 2。
它用来在ip主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。igmp不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现igmp。
参与ip组播的主机可以在任意位置、任意时间、成员总数不受限制地加入或退出组播组。组播路由器不需要也不可能保存所有主机的成员关系，它只是通过igmp协议了解每个接口连接的网段上是否存在某个组播组的接收者，即组成员。而主机方只需要保存自己加入了哪些组播组。
igmp在主机与路由器之间是不对称的：主机需要响应组播路由器的igmp查询报文，即以igmp membership report报文响应；路由器周期性发送成员资格查询报文，然后根据收到的响应报文确定某个特定组在自己所在子网上是否有主机加入，并且当收到主机的退出组的报告时，发出特定组的查询报文（igmp版本2），以确定某个特定组是否已无成员存在如图1所示。
组播是一种多点投递的形式，它使用硬件技术，通过使用大量组播地址来通信。当某一组机器需要通信时，选择一个组播地址，并配置好相应的网络接口硬件，识别组播地址，从而收到该组播地址上分组的拷贝，它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。但是组播传输通常使用一种Best Effort（尽力服务）技术，它没有应答(ACK)机制，当包丢失时，发送端不能够进行数据重传，这就造成了可能组播丢包的发生，然而随着无线多媒体通信需求的日益增长，这种不可靠的传输，势必成为无线组播的一个瓶颈。
发明内容
本发明的目的是为了解决组播传输包丢失时，发送端不能够进行数据重传，这就造成了可能组播丢包的发生，然而随着无线多媒体通信需求的日益增长，这种不可靠的传输，势必成为无线组播的一个瓶颈的不足。提供一种确保无线组播可靠性的传输方法。
本发明的技术方案是：一种确保无线组播可靠性的传输方法，该方法中路由器根据记录在IGMP组播转发表中的组成员，将需要在内核协议栈模块接收到组播包，根据该组播包中携带的组播组MAC地址查找所述的组播转发表中与该组播包相匹配的表项，并根据该匹配表项将所述组播包转换为单播包后发送至对应的组成员。
进一步的，上述的确保无线组播可靠性的传输方法中：包括以下步骤：
A、服务器发送组播包到互联网组管理协议窥探；
B、路由器根据组播转发表查找相应成员，如果找到就把组播包地址内转向步骤C，否则转向步骤D；
C、转换为单播包，发送至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将所述单播包发送至目标主机；
D、继续发送组播包至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将组播包发送至目标主机。
进一步的，上述的确保无线组播可靠性的传输方法中：所述的组播转发表由互联网组管理协议窥探维护。
进一步的，上述的确保无线组播可靠性的传输方法中：所述的步骤B中，组播包转换为单播包时，包的ip层保持不变，通过改变包的目的MAC域，在MAC层以单播的形式向组播的各个成员发送包。
本发明的采用组播转为单播的方式发送数据包，即使当数据包发生丢失，也可以重发，这就减少以及控制了组播包的丢失，提高了网络吞吐量，改善了组播视频的效果。
下面结合具体实施例对本发明作较为详细的描述。
附图说明
图1为互联网组管理协议窥探更新组播转发表的流程。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1的原理图如图2所示：
A、组播服务器上利用VLC Media Player不断播放视频发送组播包到互联网组管理协议窥探；这里，互联网组管理协议窥探(IGMP Snooping Internet Group Management Protocol Snooping的简称)，它是运行在二层设备上的组播约束机制，用于管理和控制组播组；
B、路由器根据IGMP Snooping中的组播转发表查找相应成员，如果找到就把组播包地址内转向步骤C，否则转向步骤D；
C、转换为单播包，发送至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将所述单播包发送至目标主机；
D、继续发送组播包至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将组播包发送至目标主机。
具体的做个比较测试：在组播服务器上利用VLC Media Player不断播放视频，设置组播服务器地址为239.1.1.5，端口号为1234，无线节点也用VLC Media Player加入组播239.1.1.5，进行接收视频流。分别用传统组播方式和本实施例的方法，来观察视频流变化情况。通过观察发现，传统组播方式中视频接收效果不好，画面模糊不清，马赛克现象严重。使用本方法的方式，画面明显变的清晰，播放也比较流畅。
传统组播方式没有ACK机制，在AP和无线节点之间组播包丢失严重，当数据包丢失后不能够重传，这就造成了丢包率比较高，组播视频接收效果不理想。而本发明实施例就抓住传统组播的这一缺点，采用组播转为单播的方式发送数据包，即使当数据包发生丢失，也可以重发，这就减少以及控制了组播包的丢失，提高了网络吞吐量，改善了组播视频的效果。
本发明与现有技术相比优点：
1. 利用单播的ACK反馈和超时重传机制，将有助于实现组播流量中极低的丢包率，大大提高了无线组播的可靠性；
2. 本发明减少了无线驱动模块处理组播包的环节，在相同的业务条件下可以节省CPU资源；
3. 提高组播转单播业务的实时性，在一定程度上解决了无线组播转单播业务依赖高性能的硬件资源问题，从而也降低了产品的硬件成本。
Claims (4)
1.一种确保无线组播可靠性的传输方法，其特征在于：该方法中路由器根据记录在IGMP组播转发表中的组成员，将需要在内核协议栈模块接收到组播包，根据该组播包中携带的组播组MAC地址查找所述的组播转发表中与该组播包相匹配的表项，并根据该匹配表项将所述组播包转换为单播包后发送至对应的组成员。
2.根据权利要求1所述的确保无线组播可靠性的传输方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、服务器发送组播包到互联网组管理协议窥探；
B、路由器根据组播转发表查找相应成员，如果找到就把组播包地址内转向步骤C，否则转向步骤D；
C、转换为单播包，发送至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将所述单播包发送至目标主机；
D、继续发送组播包至对应的无线接口，对应于的无线接口的无线驱动模块将组播包发送至目标主机。
3.根据权利要求2所述的确保无线组播可靠性的传输方法，其特征在于：所述的组播转发表由互联网组管理协议窥探维护。
4.根据权利要求2所述的确保无线组播可靠性的传输方法，其特征在于：所述的步骤C中，组播包转换为单播包时，包的ip层保持不变，通过改变包的目的MAC域，在MAC层以单播的形式向组播的各个成员发送包。
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