CN109218180A

CN109218180A - 基于区域网络的组播控制方法及装置

Info

Publication number: CN109218180A
Application number: CN201810971362.3A
Authority: CN
Inventors: 刘昱
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明提供了一种基于区域网络的组播控制方法及装置，涉及网络通信领域。基于区域网络的组播控制方法应用于SDN控制器，该方法包括：获取区域网络中的所有组播树的链路状态；当存在有异常链路的第一组播树时，将第一组播树更新为第二组播树；删除与第一组播树对应的控制流表；下发与第二组播树对应的控制流表。本发明提供的基于区域网络的组播控制方法及装置能够在区域网络中存在异常链路的组播树时，能够及时更新组播树，降低组播树的链路在发生故障时对组播业务的影响。

Description

基于区域网络的组播控制方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信领域，具体而言，涉及一种基于区域网络的组播控制方法及装置。

背景技术

组播技术是IP网络的三种传输方式之一，其可以实现在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接，如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，在中间的传输节点只需复制一份相同数据包，组播提高了数据传送效率，减少了骨干网络拥塞的概率，也降低了发送者发送报文的压力。

在传统的网络中，组播树的构建和切换过程都需要位于组播路径上的相关组播路由器进行分布式信息交换，一旦某一正在运行的组播链路中的某一段或几段链路发生故障时，组播的切换时间将会较长，影响组播业务效果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于区域网络的组播控制方法及装置，以改善上述问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于区域网络的组播控制方法，应用于SDN控制器，所述方法包括：

获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态；

当存在有异常链路的第一组播树时，将所述第一组播树更新为第二组播树；

删除与所述第一组播树对应的控制流表；

下发与所述第二组播树对应的控制流表。

可选地，所述获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态，包括：

通过读取、要求上报或主动测量的方式获取所述区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态。

可选地，所述将所述第一组播树更新为第二组播树，包括：

查找所述第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点，基于所述最晚分叉点重新计算到与所述第一组播树对应的接收主机的路径，得到所述第二组播树；或

查找所述第一组播树中异常节点的父节点，基于所述父节点重新计算到与所述第一组播树对应的接收主机的路径，得到所述第二组播树；或

依据预设的备用路径，将所述第一组播树更新为与所述备用路径对应的所述第二组播树。

可选地，所述方法还包括：

判断所述第二组播树的链路是否异常；

所述删除与所述第一组播树对应的控制流表，包括：

当所述第二组播树的链路正常时，删除与所述第一组播树对应的控制流表；

所述下发与所述第二组播树对应的控制流表，包括：

当所述第二组播树的链路正常时，下发与所述第二组播树对应的控制流表。

可选地，每个所述组播树设置有对应的服务等级，当所述第一组播树的数量为多个时，所述将所述第一组播树更新为第二组播树，包括：

依据服务等级的优先级顺序，依序将每个所述第一组播树更新为对应的第二组播树。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于区域网络的组播控制装置，应用于SDN控制器，基于区域网络的组播控制装置包括：

获取模块，用于获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态；

判断模块，用于判断是否存在有异常链路的第一组播树；

更新模块，用于当存在有异常链路的第一组播树时，将所述第一组播树更新为第二组播树；

删除模块，用于删除与所述第一组播树对应的控制流表；

下发模块，用于下发与所述第二组播树对应的控制流表。

可选地，所述获取模块用于通过读取、要求上报或主动测量的方式获取所述区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态。

可选地，所述更新模块用于查找所述第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点，基于所述最晚分叉点重新计算到与所述第一组播树对应的接收主机的路径，得到所述第二组播树；或

可选地，所述判断模块还用于判断所述第二组播树的链路是否异常；

所述删除模块用于当所述第二组播树的链路正常时，删除与所述第一组播树对应的控制流表；

所述下发模块用于当所述第二组播树的链路正常时，下发与所述第二组播树对应的控制流表。

可选地，每个所述组播树设置有对应的服务等级，所述更新模块用于当所述第一组播树的数量为多个时，依据服务等级的优先级顺序，依序将每个所述第一组播树更新为对应的第二组播树。

对于现有技术，本发明提供的基于区域网络的组播控制方法及装置具有如下的有益效果：

本发明提供的基于区域网络的组播控制方法及装置可动态监测区域网络中的所有组播树的链路状态，并当监测到区域网络中存在有异常链路的组播树时，能够及时更新组播树，降低组播树的链路在发生故障时对组播业务的影响。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的应用环境示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的基于区域网络的组播控制方法的流程图。

图3为图2中步骤S103的子步骤的流程图。

图4为本发明较佳实施例提供的基于区域网络的组播控制装置的功能模块图。

图标：100-SDN控制器；110-基于区域网络的组播控制装置；111-获取模块；112-判断模块；113-更新模块；114-删除模块；115-下发模块；200-区域网络；210-主机；220-SDN转发设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，是本发明较佳实施例提供的基于区域网络的组播控制方法的应用环境示意图。SDN控制器100连接多个区域网络200，所述区域网络200可以是SDN网络或非SDN网络，如图1所示，所述SDN控制器100包括区域网络的组播控制装置110，多个区域网络200包括区域网络1、区域网络2、区域网络3以及区域网络4，其中区域网络1、区域网络2和区域网络3为SDN网络，区域网络4为非SDN网络。上述的SDN网络均包括至少一个主机210以及连接所述主机的SDN转发设备220，非SDN网络包括至少一个主机210并通过一个SDN网络中的边缘SDN转发设备与SDN网络连接(可通过边缘SDN转发设备直接与SDN网络连接，如图1所示也可通过边缘SDN转发设备和一SDN转发设备与SDN网络连接)。所述SDN控制器100与每个所述区域网络的SDN转发设备220通信连接，即实现了各区域网络200中SDN转发设备220的管理面和控制面的连接。

本发明实施例中，所述SDN转发设备220可以是，但不限于交换机、路由器或具备数据转发功能的服务器等。所述主机210可以是，但不限于用户终端设备(如手机、个人电脑)、服务器或虚拟主机等。

请参阅图2，是本发明较佳实施例提供的应用于图1所示的SDN控制器100的基于区域网络的组播控制方法的流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S101，获取区域网络中的所有组播树的链路状态。

本发明实施例中，区域网络200中任意的一台主机210均有可能成为组播源或接收主机，所述SDN控制器100记录有区域网络200中所有组播源到对应的接收主机的组播树。

在通过区域网络进行组播服务时，所述SDN控制器100遍历其记录的区域网络中所有组播树，并获取区域网络中的所有组播树的链路状态。本发明实施例中，所述SDN控制器100可通过读取、要求上报或主动测量的方式获取所述区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态，所述链路状态可是以链路的通断、负载量、延迟、抖动或丢包等。

例如，在通过读取方式获取区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态时，SDN控制器100通过同组播树种的每个节点的网络设备进行通信以读取组播树中每段链路的通断状态或每段链路的负载量。在要求上报的方式获取区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态时，可通过对链路中的每个节点的网络设备进行设置，当某一段链路发生故障时(如断开)，由该节点的网络设备主动将链路的故障状态发送给SDN控制器100。在通过主动测量的方式获取区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态时，SDN控制器100控制每个组播树中的主机210或网络设备主动发送数据包并控制所述组播树中的主机210或网络设备接收数据包以测试所述组播树中每一段链路的延迟、抖动、丢包等。

步骤S102，判断是否存在有异常链路的第一组播树，如果是，执行步骤S103。

获得区域网络中的所有组播树的链路状态后，所述SDN控制器100判断所有组播树中是否存在有链路异常的第一组播树，如果是，执行步骤S103。链路异常可以是指链路断开、负载过高、延迟过高、抖动过高或丢包率过高等。

例如，当某一组播树中的节点a到其下一个节点b这一段链路，其带宽为1000M，如果该段链路当前的已使用带宽超过800M(该数值可以人为进行设定)，则判定该段链路负载过高，即链路异常。又例如，该段链路数据包的延迟超过设定的时间，则可以判断该段链路延迟过高，即链路异常。

步骤S103，将第一组播树更新为第二组播树。

如果存在包含异常链路的第一组播树，此时所述SDN控制器100基于该异常链路，将第一组播树更新为第二组播树。

如图3所示，本发明实施例中，步骤S103包括如下子步骤。

子步骤S1031，查找第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点。

当存在包含异常链路的第一组播树时，所述SDN控制器100查找出第一组播树上位于异常链路或异常节点前面(此处的“前面”指该节点沿着组播源方向)的最晚分叉点。

子步骤S1032，基于最晚分叉点重新计算到与第一组播树对应的接收主机的路径，得到第二组播树。

查找出第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点后，所述SDN控制器100基于该最晚分叉点重新计算一条从最晚分叉点到第一组播树对应的接收主机的路径，并将计算出的路径与原第一组播树上组播源到最晚分叉点的路径一起组成一条新的路径，即得到第二组播树。

本发明实施例中，所述第二组播树是通过查找第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点，并基于最晚分叉点重新计算到与第一组播树对应的接收主机的路径得到的。可以理解的，在其他的一些实施例中，所述第二组播树还可以通过其他方式计算得到。例如，可通过查找第一组播树中异常节点的父节点，基于父节点重新计算到与第一组播树对应的接收主机的路径，得到第二组播树。又例如，组播树可预先设置一条或多条备用路径，更新第一组播树时可依据预设的备用路径，将第一组播树更新为与备用路径对应的第二组播树。

本发明实施例中，存在有异常链路的第一组播树可能有多个，基于此，还可将每个组播树设置相应的服务等级，不同服务等级对应不同的优先级顺序，服务等级越高对应的优先级顺序越高。当第一组播树的数量为多个时，SDN控制器100根据服务等级对应的优先级顺序，依序将每个第一组播树更新为对应的第二组播树。

步骤S104，判断第二组播树的链路是否异常，如果是，返回步骤S103；如果否，执行步骤S105。

在将第一组播树更新为第二组播树后，SDN控制器100可通过读取、要求上报或主动测量的方式获取所述第二组播树的链路状态，并判断第二组播树的链路是否异常，如果是，则返回步骤S103重新将第一组播树更新为一个新的第二组播树(该新的第二组播树与之前链路异常的第二组播树的路径不相同)，直到更新的第二组播树的链路无异常。如果否，执行步骤S105。具体判断过程与前述判断过程相同，在此不再赘述。

步骤S105，删除与第一组播树对应的控制流表。

SDN控制器100以表格(控制流表)的方式记录有每个组播树的链路路径，每一个组播树对应一条或多条控制流表，在进行组播业务时，数据的转发依据控制流表记录的链路路径进行转发。因此，在将第一组播树更新为第二组播树后，SDN控制器100还将与该第一组播树对应的控制流表删除。

步骤S106，下发与第二组播树对应的控制流表。

与此同时，SDN控制器100根据第二组播树对应的链路路径下发与第二组播树对应的控制流表，以便在进行组播业务时依据下发的控制流表发送数据。

综上所述，本发明实施例提供的基于区域网络的组播控制方法可通过获取区域网络中的所有组播树的链路状态，当存在有异常链路的第一组播树时，将第一组播树更新为第二组播树，并删除与第一组播树对应的控制流表以及下发与第二组播树对应的控制流表，如此能够及时更新异常的组播树，降低组播树的链路在发生故障时对组播业务的影响。同时，在将第一组播树更新为第二组播树时，还检测第二组播树的链路是否异常，确保更新的第二组播树的链路无异常。另外，每个所述组播树设置有对应的服务等级，在更新组播树时能够依据服务等级的优先级顺序，依序将每个第一组播树更新为对应的第二组播树，如此可根据组播树的重要程度分级别的对链路故障进行处理。

请参阅图4，是本发明较佳实施例提供的基于区域网络的组播控制装置110的功能模块图，所述基于区域网络的组播控制装置110包括获取模块111、判断模块112、更新模块113、删除模块114和下发模块115。

所述获取模块111用于获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态。

可以理解的，所述获取模块111可以用于执行上述的步骤S101。

所述判断模块112用于判断是否存在有异常链路的第一组播树。

可以理解的，所述判断模块112可以用于执行上述的步骤S102。

所述更新模块113用于当存在有异常链路的第一组播树时，将第一组播树更新为第二组播树。

其中，当第一组播树的数量为多个时，更新模块113用于依据服务等级的优先级顺序，依序将每个所述第一组播树更新为对应的第二组播树。

可以理解的，所述更新模块113可以用于执行上述的步骤S103。

所述判断模块112还用于判断所述第二组播树的链路是否异常。

可以理解的，所述判断模块112还可以用于执行上述的步骤S104。

所述删除模块114用于当第二组播树的链路正常时，删除与第一组播树对应的控制流表。

可以理解的，所述删除模块114可以用于执行上述的步骤S105。

所述下发模块115用于当第二组播树的链路正常时，下发与第二组播树对应的控制流表。

可以理解的，所述下发模块115可以用于执行上述的步骤S106。

综上所述，本发明实施例提供的基于区域网络的组播控制装置110可通过获取区域网络中的所有组播树的链路状态，当存在有异常链路的第一组播树时，将第一组播树更新为第二组播树，并删除与第一组播树对应的控制流表以及下发与第二组播树对应的控制流表，如此能够及时更新异常的组播树，降低组播树的链路在发生故障时对组播业务的影响。同时，在将第一组播树更新为第二组播树时，还检测第二组播树的链路是否异常，确保更新的第二组播树的链路无异常。另外，每个所述组播树设置有对应的服务等级，在更新组播树时能够依据服务等级的优先级顺序，依序将每个第一组播树更新为对应的第二组播树，如此可根据组播树的重要程度分级别的对链路故障进行处理。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种基于区域网络的组播控制方法，应用于SDN控制器，其特征在于，包括：

获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态；

删除与所述第一组播树对应的控制流表；

下发与所述第二组播树对应的控制流表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述区域网络中的所有组播树的链路状态，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一组播树更新为第二组播树，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述第二组播树的链路是否异常；

所述删除与所述第一组播树对应的控制流表，包括：

所述下发与所述第二组播树对应的控制流表，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述组播树设置有对应的服务等级，当所述第一组播树的数量为多个时，所述将所述第一组播树更新为第二组播树，包括：

6.一种基于区域网络的组播控制装置，应用于SDN控制器，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断是否存在有异常链路的第一组播树；

删除模块，用于删除与所述第一组播树对应的控制流表；

下发模块，用于下发与所述第二组播树对应的控制流表。

7.根据权利要求6所述的基于区域网络的组播控制装置，其特征在于，所述获取模块用于通过读取、要求上报或主动测量的方式获取所述区域网络中的所有组播树的每一段链路的链路状态。

8.根据权利要求6所述的基于区域网络的组播控制装置，其特征在于，所述更新模块用于查找所述第一组播树上位于异常链路或异常节点前面的最晚分叉点，基于所述最晚分叉点重新计算到与所述第一组播树对应的接收主机的路径，得到所述第二组播树；或

9.根据权利要求6所述的基于区域网络的组播控制装置，其特征在于，所述判断模块还用于判断所述第二组播树的链路是否异常；

10.根据权利要求6所述的基于区域网络的组播控制装置，其特征在于，每个所述组播树设置有对应的服务等级，所述更新模块用于当所述第一组播树的数量为多个时，依据服务等级的优先级顺序，依序将每个所述第一组播树更新为对应的第二组播树。