CN114285679A - 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及*** - Google Patents

一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及*** Download PDF

Info

Publication number
CN114285679A
CN114285679A CN202111500926.3A CN202111500926A CN114285679A CN 114285679 A CN114285679 A CN 114285679A CN 202111500926 A CN202111500926 A CN 202111500926A CN 114285679 A CN114285679 A CN 114285679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
multicast
local area
area network
information
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111500926.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杨阳
杨军
武筠
吴昊
桑成伟
黄哲
刘超
张利达
籍礼文
周浩宇
肖威
黄灿
李磊
魏豪
张勋臣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
722th Research Institute of CSIC
Original Assignee
722th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 722th Research Institute of CSIC filed Critical 722th Research Institute of CSIC
Priority to CN202111500926.3A priority Critical patent/CN114285679A/zh
Publication of CN114285679A publication Critical patent/CN114285679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法,包括步骤:S1.接收各局域网上报的组播组信息和/或组播加入信息;S2.基于包括组播组信息和/或组播加入信息的综合信息为各局域网分别制定对应的组播流量转发策略;S3.将组播流量转发策略分别下发给对应的各局域网作为组播数据转发的依据。本发明在已实现集中控制的异构网络中,首先由各节点从控制器收集组播组信息和组播加入信息并上报给主控制器,再由主控制器根据业务需求、网络状态等为各节点制定对应的组播流量转发策略,最后将组播流量转发策略下发给各节点执行流量转发,此方法可减少PIM协议的控制开销,并且在全局视图下更有利于用户控制组播流量转发路径,提高网络利用效率。

Description

一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***
技术领域
本发明涉及网络组播技术领域,尤其涉及一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***。
背景技术
组播技术的初衷是在IP网络中,以“尽力而为”的形式发送信息到某个目标组,这个目标组称为组播组。如此一来,源主机向组播组成员发送信息时只需要发送一份数据,从而避免了单播模式下发送多份数据带来的带宽开销,同时组播协议可以跨路由器传输从而解决了广播模式下广播数据只能在局域网内传输的问题。
组播协议分为主机与路由器间的组成员关系协议和路由器与路由器间的组播路由协议;主机与路由器间的组成员关系协议目前主要为IGMP协议,主机通过此协议告诉本地路由器希望加入并接收某个特定组播组的信息,同时路由器通过此协议周期性查询局域网内某个组成员是否处于活动状态;路由器与路由器之间的组播路由协议目前主要为PIM协议,PIM不依赖于某一特定的单播路由协议,它可以利用任意单播路由协议建立的单播路由表完成RPF检查功能,从而建立组播路由。
然而,在目前的异构网络中,网络控制信令的开销仍旧较大,流量调度有待优化,网络利用效率有待提高。
发明内容
针对背景技术中提到的现有技术的至少一个缺陷或改进需求,第一方面,本发明提供一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法,包括如下步骤:
S1.接收各局域网上报的组播组信息和/或组播加入信息;
S2.基于包括所述组播组信息和/或所述组播加入信息的综合信息为所述各局域网分别制定对应的组播流量转发策略;
S3.将所述组播流量转发策略分别下发给对应的所述各局域网作为组播数据转发的依据。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,接收局域网上报的组播组信息具体包括如下步骤:
S111.某组播源终端在所属的局域网内发布组播组信息;
S112.该局域网的交换机收到上述发布的组播组信息并将其转发给该局域网的从控制器;
S113.该局域网的从控制器将上述发布的组播组信息上报给主局域网的主控制器。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,接收局域网上报的组播加入信息具体包括如下步骤:
S121.某组播接收终端在所属的局域网内发布组播加入信息;
S122.该局域网的交换机收到上述发布的组播加入信息并将其转发给该局域网的从控制器;
S123.该局域网的从控制器将上述发布的组播加入信息上报给所述主局域网的主控制器。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,所述综合信息还包括网络拓扑信息和子网状态信息中的一种或多种。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,所述将所述组播流量转发策略分别下发给对应的所述各局域网具体包括如下步骤:
S301.所述主局域网的主控制器将所述组播流量转发策略下发给对应的局域网的从控制器;
S302.所述对应的局域网的从控制器将该局域网对应的组播流量转发策略转发给该局域网的交换机。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,所述组播数据的转发路径优先选用具备组播能力的传输网络,对于仅具备单播能力的传输网络可用隧道传输的方式传输。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,所述交换机为白盒交换机。
第二方面,本发明还一种基于集中控制的异构网络组播实现的***,包括终端、传输网络、交换机和控制器;
所述终端包括组播源终端和/或组播接收终端,所述组播源终端可通过组播协议向所属局域网内的交换机发送组播组信息和组播数据,所述组播接收终端可向所属局域网内的交换机发送组播加入信息并在加入组播组后接收所述组播数据;
所述传输网络包括具备组播能力的传输网络和/或仅具备单播能力的传输网络,所述***优先选用具备组播能力的传输网络转发所述组播数据,对于仅具备单播能力的传输网络可用隧道传输的方式传输用以转发所述组播数据;
所述交换机用于向所述控制器上报所述组播组信息和/或所述组播加入信息,也用于根据主控制器制定的组播流量转发策略选择合适的所述网络转发所述组播数据;
所述控制器分为主控制器与从控制器;一个所述***中只设置一个所述主控制器,负责组播组的管理,为每个局域网制定对应的组播流量转发策略;每个局域网均分别设置一个所述从控制器,负责收集所属局域网内的所述组播组信息和/或所述组播加入信息,并将所述主控制器制定的组播流量转发策略下发给所属局域网的交换机执行。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的***,所述交换机为白盒交换机。
根据本发明提供的基于集中控制的异构网络组播实现的***,所述主控制器基于包括所述组播组信息、所述组播加入信息、网络拓扑信息和子网状态信息中的一种或多种的综合信息制定所述组播流量转发策略。
本发明在已实现集中控制的异构网络中,首先由各节点从控制器收集组播组信息和组播加入信息并上报给主控制器,再由主控制器根据业务需求、网络状态等为各节点制定对应的组播流量转发策略,最后将组播流量转发策略下发给各节点执行流量转发,此方法可减少PIM协议的控制开销,并且在全局视图下更有利于用户控制组播流量转发路径,提高网络利用效率,降低组网成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面的附图是本发明的一些较佳实施例的附图,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的附图。
图1是本发明实施例提供的基于集中控制的异构网络组播实现的***的整体网络结构示意图;
图2是本发明实施例提供的基于集中控制的异构网络组播实现的***的某节点(局域网)内的网络结构示意图;
图3是本发明实施例提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法的流程示意图之一;
图4是本发明实施例提供的基于集中控制的异构网络组播实现的方法的流程示意图之二。
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,下面将结合一些附图对本发明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作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。
本发明适用于异构网络组播的控制,本发明的实施例中示例性地叙述了异构无线网络组播的控制。示例性的,***的整体网络组成及连接关系如图1所示,包含三个局域网(节点)、两个传输网络(子网),其中节点2为控制节点即主局域网,子网1为仅支持单播的传输无线网络,子网2为既支持单播又支持组播的传输无线网络。
如图2所示,本实施例示例性地示出了在某个局域网内的组成结构示意图。该局域网(节点)包括终端、传输网络、交换机和控制器。
所述终端包括组播源终端和/或组播接收终端,即某个局域网内的任何终端都可以成为组播源终端或组播接收终端。所述组播源终端可通过组播协议向所属局域网内的交换机发送组播组信息和组播数据,所述组播接收终端可向所属局域网内的交换机发送组播加入信息并在加入组播组后接收所述组播数据。
所述传输网络包括具备组播能力的传输网络(无线子网2)和/或仅具备单播能力的传输网络(无线子网1),所述***优先选用具备组播能力的传输网络转发所述组播数据,对于仅具备单播能力的传输网络可用隧道传输的方式传输用以转发所述组播数据。
所述交换机用于向所述控制器上报所述组播组信息和/或所述组播加入信息,也用于根据所述控制器制定的组播流量转发策略选择合适的所述网络转发所述组播数据。
所述控制器分为主控制器与从控制器;一个所述***中只设置一个所述主控制器,负责组播组的管理,其基于包括所述组播组信息、所述组播加入信息、网络拓扑信息和子网状态信息中的一种或多种的综合信息为每个局域网制定对应的组播流量转发策略;每个局域网均分别设置一个所述从控制器,负责收集所属局域网内的所述组播组信息和/或所述组播加入信息,并将所述主控制器制定的组播流量转发策略下发给所属局域网的交换机执行。
优选的,所述交换机为白盒交换机。企业网是传统以太网交换机的主要应用领域,随着云计算、大数据的发展,大型数据中心如雨后春笋般出现,相比于企业网,大型数据中心对于底层网络的要求大有不同,进而带来对于网络设备需求的变化。在底层网络方面,大型数据中心的需求体现在三个方面:1)高度稳定性;2)高度可管可控;
3)高性能、低成本。针对新需求的变化,传统网络设备面临越来越大的挑战。其一,传统网络设备软件和硬件耦合,导致其功能难以扩展,相当于一个黑盒子,品牌厂商从软件到硬件是完全封闭开发的,导致维护的挑战很高,当稳定性要求很高时,运维团队很难做到快速定位和恢复故障。其二,大型数据中心中会使用不同类型的网络设备,不同厂商之间网络设备的互通性较低,带来了数据中心网络管控难度的提升。其三,从产品研发交付周期看,传统品牌厂商要把设备从研发到生产上线交付给用户,一般需要1~2年时间,难以满足客户的新需求。在此背景下,针对大型数据中心场景应用亟需新的更为灵活的网络设备来满足要求,白盒交换机由此诞生。
白盒交换机是与传统的品牌交换机相对应,其将交换机硬件和软件解耦;用户可以只购买交换机的硬件,然后按需搭配软件,就像PC机里面的兼容机一样。而除了软件搭配更灵活外,其最大的优势就是可以降低组网成本。
在一个实施例中,本发明的基于集中控制的异构无线网络组播实现的方法的具体实施流程可参考图3和图4。异构无线网络中单节点可能存在一到多个异构无线接入子网,通过节点内的白盒交换机与节点内的局域网相连。
组播发布流程,包括下述子步骤:
1.1、节点1(局域网1)的白盒交换机收到局域网内终端(组播源终端)发出的组播组信息;
1.2、节点1的白盒交换机将收到的组播组信息上报给本地(所属局域网)的控制器;
1.3、节点1的控制器通过子网1(仅具备单播能力的网络)将组播组信息上报给节点2(主局域网)的主控制器;
1.4、节点2的主控制器为节点1制定组播流量转发策略,并通过子网1下发给节点1的控制器;
1.5、节点1的控制器将组播流量转发策略下发给节点1的白盒交换机执行。
因为此时暂无组播组成员加入,所以暂不执行转发。
组播加入流程,包括下述子步骤:
2.1、节点2的局域网内的终端(组播接收终端)发布组播加入信息,要求加入步骤1.1中节点1所发起的组播组;
2.2、节点2的白盒交换机收到终端(组播接收终端)发布的组播加入信息,并上报给该节点的控制器;
2.3、节点2的控制器重新生成节点1和节点2的组播流量转发策略并通过控制信道下发给节点1和本地的白盒交换机,因节点1与节点2间存在支持组播的子网2,所以应优先选择子网2传输组播数据;2.4、节点1收到主控制器的组播流量转发策略后,重新配置本地的白盒交换机并通过子网2将组播流量转发至节点2;
2.5、节点2的白盒交换机收到组播流量后根据控制器下发的组播流量转发策略将组播流量转发至节点内局域网对应的主机(终端);2.6、节点3局域网内的终端(组播接收终端)发起组播加入信息,要求加入步骤1.1中节点1所发起的组播组;
2.7、节点3的控制器将收到的组播加入信息通过子网1(仅支持单播的网络)发送给节点2的主控制器;
2.8、节点2的主控制器重新生成节点2和节点3的组播流量转发策略并通过控制信道下发给节点3的控制器和本地白盒交换机,因节点2与节点3间只存在单播子网1,所以只能选择子网1传输组播数据;2.9、节点2的白盒交换机收到组播流量转发策略,并使用隧道模式将组播数据由子网1发送给节点3;
2.10、节点3的白盒交换机收到组播流量后根据控制器下发的组播流量转发策略将组播流量转发至节点局域网内对应的主机(终端)。
本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别的,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开,但是本领域技术人员应该理解,在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此,本公开的范围不应该限于上述实施例,而是应该不仅由所附权利要求来进行确定,还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.接收各局域网上报的组播组信息和/或组播加入信息;
S2.基于包括所述组播组信息和/或所述组播加入信息的综合信息为所述各局域网分别制定对应的组播流量转发策略;
S3.将所述组播流量转发策略分别下发给对应的所述各局域网作为组播数据转发的依据。
2.根据权利要求1所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,接收局域网上报的组播组信息具体包括如下步骤:
S111.某组播源终端在所属的局域网内发布组播组信息;
S112.该局域网的交换机收到上述发布的组播组信息并将其转发给该局域网的从控制器;
S113.该局域网的从控制器将上述发布的组播组信息上报给主局域网的主控制器。
3.根据权利要求2所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,接收局域网上报的组播加入信息具体包括如下步骤:
S121.某组播接收终端在所属的局域网内发布组播加入信息;
S122.该局域网的交换机收到上述发布的组播加入信息并将其转发给该局域网的从控制器;
S123.该局域网的从控制器将上述发布的组播加入信息上报给所述主局域网的主控制器。
4.根据权利要求1所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,所述综合信息还包括网络拓扑信息和子网状态信息中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,所述将所述组播流量转发策略分别下发给对应的所述各局域网具体包括如下步骤:
S301.所述主局域网的主控制器将所述组播流量转发策略下发给对应的局域网的从控制器;
S302.所述对应的局域网的从控制器将该局域网对应的组播流量转发策略转发给该局域网的交换机。
6.根据权利要求1所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,所述组播数据的转发路径优先选用具备组播能力的传输网络,对于仅具备单播能力的传输网络可用隧道传输的方式传输。
7.根据权利要求2、3和5任一项所述的基于集中控制的异构网络组播实现的方法,其特征在于,所述交换机为白盒交换机。
8.一种基于集中控制的异构网络组播实现的***,其特征在于,包括终端、传输网络、交换机和控制器;
所述终端包括组播源终端和/或组播接收终端,所述组播源终端可通过组播协议向所属局域网内的交换机发送组播组信息和组播数据,所述组播接收终端可向所属局域网内的交换机发送组播加入信息并在加入组播组后接收所述组播数据;
所述传输网络包括具备组播能力的传输网络和/或仅具备单播能力的传输网络,所述***优先选用具备组播能力的传输网络转发所述组播数据,对于仅具备单播能力的传输网络可用隧道传输的方式传输用以转发所述组播数据;
所述交换机用于向所述控制器上报所述组播组信息和/或所述组播加入信息,也用于根据主控制器制定的组播流量转发策略选择合适的所述网络转发所述组播数据;
所述控制器分为所述主控制器与从控制器;一个所述***中只设置一个所述主控制器,负责组播组的管理,为每个局域网制定对应的组播流量转发策略;每个局域网均分别设置一个所述从控制器,负责收集所属局域网内的所述组播组信息和/或所述组播加入信息,并将所述主控制器制定的组播流量转发策略下发给所属局域网的交换机执行。
9.根据权利要求8所述的基于集中控制的异构网络组播实现的***,其特征在于,所述交换机为白盒交换机。
10.根据权利要求8所述的基于集中控制的异构网络组播实现的***,其特征在于,所述主控制器基于包括所述组播组信息、所述组播加入信息、网络拓扑信息和子网状态信息中的一种或多种的综合信息制定所述组播流量转发策略。
CN202111500926.3A 2021-12-09 2021-12-09 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及*** Pending CN114285679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111500926.3A CN114285679A (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111500926.3A CN114285679A (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114285679A true CN114285679A (zh) 2022-04-05

Family

ID=80871591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111500926.3A Pending CN114285679A (zh) 2021-12-09 2021-12-09 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114285679A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070025276A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-01 Cisco Technology, Inc. Congruent forwarding paths for unicast and multicast traffic
CN105162704A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 杭州数梦工场科技有限公司 Overlay网络中组播复制的方法及装置
CN106209622A (zh) * 2016-06-23 2016-12-07 广州海格通信集团股份有限公司 一种基于sdn的组播方法
CN107948064A (zh) * 2017-11-09 2018-04-20 浙江宇视科技有限公司 一种基于sdn的跨域组播方法及装置
WO2018205982A1 (zh) * 2017-05-11 2018-11-15 中兴通讯股份有限公司 软件定义网络中广播、组播实现方法、装置及存储介质
CN109729009A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 华为技术有限公司 用于实现组播业务的方法和装置
CN112134776A (zh) * 2019-06-25 2020-12-25 华为技术有限公司 生成组播转发表项的方法和接入网关

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070025276A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-01 Cisco Technology, Inc. Congruent forwarding paths for unicast and multicast traffic
CN105162704A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 杭州数梦工场科技有限公司 Overlay网络中组播复制的方法及装置
CN106209622A (zh) * 2016-06-23 2016-12-07 广州海格通信集团股份有限公司 一种基于sdn的组播方法
WO2018205982A1 (zh) * 2017-05-11 2018-11-15 中兴通讯股份有限公司 软件定义网络中广播、组播实现方法、装置及存储介质
CN109729009A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 华为技术有限公司 用于实现组播业务的方法和装置
CN107948064A (zh) * 2017-11-09 2018-04-20 浙江宇视科技有限公司 一种基于sdn的跨域组播方法及装置
CN112134776A (zh) * 2019-06-25 2020-12-25 华为技术有限公司 生成组播转发表项的方法和接入网关

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩珍珍等: ""基于时延的LEO卫星网络SDN控制器动态放置方法"", 通信学报, vol. 41, no. 03, 31 March 2020 (2020-03-31), pages 126 - 135 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105763359B (zh) 用于交织结构交换机集群的分布式双向转发检测协议(d-bfd)
US10230577B2 (en) Packet broadcast mechanism in a split architecture network
US6654371B1 (en) Method and apparatus for forwarding multicast data by relaying IGMP group membership
CN113364610B (zh) 网络设备的管理方法、装置及***
US20220078076A1 (en) Method, Apparatus, and System for Communication Between Controllers in TSN
US20080101362A1 (en) Method and device for making uplink standby
CN108512739A (zh) 以太网虚拟专用网络中的多宿主路由器之间的组播状态
CN102201999B (zh) 一种实现组播业务负荷分担的方法和***
CN106209622A (zh) 一种基于sdn的组播方法
EP3432527B1 (en) Information processing method and device, and computer storage medium
CN100417141C (zh) 一种组播业务实现方法
CN102148745A (zh) 提高虚拟专用局域网业务网络转发效率的方法和***
CN101631043A (zh) 组播故障恢复方法、组播路由器及***
CN102694664B (zh) 组播方法及组播设备
CN106411750B (zh) 数据分发方法及***
CN101296105B (zh) 一种组播快速切换的方法、***和三层网络设备
WO2020078043A1 (zh) 一种确定组播流的df的方法、设备及***
CN108028801A (zh) 一种基于sdn的arp实现方法及装置
CN103716169A (zh) 点到多点的组播实现方法、网络节点和***
CN102347906B (zh) 一种组播方法及组播网络***
WO1999048246A1 (en) Method, apparatus, and medium for minimal time multicast graft/join restoration
CN101997724A (zh) 一种更新组播转发条目的方法及装置
CN114285679A (zh) 一种基于集中控制的异构网络组播实现的方法及***
CN102739504B (zh) 组播路径切换方法及路由器
CN114697300A (zh) 一种高时效通信***的数据组播实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination