CN1719828A - 一种以太网上的点到点协议实现组播的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种以太网上的点到点协议实现组播的方法，其包括以下步骤：第一步：所述宽带接入服务器进行PPPoE组播的配置，对进行PPPoE会话的电路进行绑定，同时在该电路上内部绑定一个无编号的IP端口；第二步：接入PPPoE组播业务，利用IP封装实现PPPoE组播及协议特殊处理；第三步：标识PPPoE组播用户，对PPPoE组播用户的管理，并进行组播数据转发；第四步：用户离开组播组。本发明方法提高了宽带接入服务器提供增值业务的能力。

Description

一种以太网上的点到点协议实现组播的方法

所属技术领域

本发明涉及一种PPPoE(以太网上的点到点协议)实现组播的方法。

背景技术

目前大部分的宽带接入方式是基于PPPoE协议，由于PPPoE的点到点特性，使城域网组播业务的开展受到极大的限制。这在一定程度上影响今后视频等新业务的开展。为了解决这个问题，提出了一个PPPoE协议的IP组播和广播的扩展方案(IP multicasting and broadcasting extension for PPPoEProtocol)，以解决PPPoE上的组播问题。

PPPoE是从基于ATM技术的网络引入到宽带以太网中的，PPP协议和Ethernet(以太网)技术本质上存在差异。在PPPoE认证过程以及随后的数据交换过程，PPP协议需要被再次封装到以太帧中，认证***必须将每个包进行拆解才能判断和识别用户是否合法，一旦用户增多或者数据包增大，封装速度必然跟不上，形成网络瓶颈，所以封装效率很低。PPPoE在发现阶段会产生大量的广播流量，对网络性能产生很大的影响。另外，PPP是基于″点对点″的协议，本身并不支持组播业务。因此，现有技术存在缺陷，有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以太网上的点到点协议实现组播的方法，针对宽带接入服务器在提供PPPoE业务时，可以提供PPPoE组播业务，并实现PPPoE组播用户的管理。

本发明的技术方案如下：

一种以太网上的点到点协议实现组播的方法，其包括以下步骤：

第一步：所述宽带接入服务器进行PPPoE组播的配置，对进行PPPoE会话的电路进行绑定，同时在该电路上内部绑定一个无编号的IP端口；

第二步：接入PPPoE组播业务，利用IP封装实现PPPoE组播及协议特殊处理；

第三步：标识PPPoE组播用户，对PPPoE组播用户的管理，并进行组播数据转发；

第四步：用户离开组播组。

所述的方法，其中，所述步骤第二步中的接入PPPoE组播业务的过程还包括以下步骤：

b1)用户通过PPPoE上线，在认证阶段，PPP模块从AAA客户端获得用户的组播权限信息；

b2)所述PPP模块将用户的组播权限和MAC地址告诉组播协议；

b3)用户发送IGMP加入请求，所述宽带接入服务器丢弃PPPoE封装的IGMP协议数据包，接受IPoE封装的IGMP协议数据包；

b4)由所述无编号IP端口上的组播协议端口来处理PPPoE的组播协议组播协议；

b5)从IGMP消息中提取出用户MAC地址，根据MAC地址，查找用户记录进行组播权限验证；

b6)建立组播成员数据库，添加组播转发表。

所述的方法，其中，所述步骤第四步的用户离开组播组的方式为：通过发送IGMP离开请求离开。

所述的方法，其中，所述步骤第四步的用户离开组播组的方式为：通过PPPoE用户下线方式离开。

本发明的所提供的一种以太网上的点到点协议实现组播的方法，由于采用IP封装，解决了PPPoE的组播问题，宽带接入服务器可以有效提供PPPoE组播业务，提高了宽带接入服务器提供增值业务的能力。

附图说明

附图中，

图1是本发明的PPPoE组播业务接入流程；

图2是PPPoE组播的内部协议绑定关系示意图。

具体实施方式

以下结合本发明的各较佳实施例将对本发明的技术方案加以说明。

本发明的核心思想在于：

1)将PPPoE的组播用IP的封装来实现；

2)将PPPoE的组播用IP的封装来实现的协议特殊处理；

3)根据用户的MAC地址来标识PPPoE组播用户，从而实现对PPPoE组播用户的管理。

本发明的具体操作步骤如下：

第一步：进行PPPoE组播的配置，对进行PPPoE会话的电路进行绑定，同时在这个电路上内部绑定一个无编号的IP端口；

第二步：接入PPPoE组播业务：

1.用户通过PPPoE上线，在认证阶段，PPP模块从AAA客户端获得用户的组播权限信息；

2.PPP模块将用户的组播权限和MAC地址告诉组播协议；

3.用户发送互联网组管理协议IGMP加入请求，宽带接入服务器BAS丢弃PPPoE封装的IGMP协议数据包，接受IPoE封装的IGMP协议数据包。

由先前配置的所述无编号IP端口上的组播协议端口来处理PPPoE的组播协议。

4.组播协议从IGMP消息中提取出用户MAC地址，根据MAC地址，查找用户记录进行组播权限验证。

5.建立组播成员数据库，添加组播转发表

第三步：组播数据转发

对于下行到用户主机的组播数据包，根据用户不同的接入类型，转换为对应封装类型的IP组播数据包

第四步：用户可以通过发送IGMP离开请求或者通过默默离开离开组播组，用户离开组播组有两种方法：

1)可以通过发送IGMP离开请求或者通过默默离开；

2)PPPoE用户下线

以下为本发明方法的核心内容：

1、将PPPoE的组播用IP的封装来实现：

申请人研究了多个版本的组播业务客户端，如Cisco IP/TV客户端软件、Microsoft流媒体组播服务客户端等，研究后发现有一个共同的特点：

当用户PPPoE呼叫成功后，对用户主机上的IP协议数据包而言，有两个出口，一个出口是将IP数据包封装在PPPoE帧中传递到上游设备，即采用PPPoE封装传递组播包，另外一个出口是将IP数据包直接封装在MAC帧中，即采用IPoE(以太网上的IP)封装传递组播包。

当用户选择某个组播节目，协议栈将以这个节目的组播地址为目的地址，发出IGMP Report(Internet组管理协议)包。对于这个IP包是采用PPPoE封装还是IPoE封装发送，不同的客户端软件表现不一样。

Cisco IP/TV会先选择采用PPPoE封装发送，并在这个PPPoE的端口上等待数据，如果收到数据，就开始播放节目；如果等待15～25秒后，没有数据到来的话，它会先在PPPoE端口上发送一个Leave消息，然后重新在IPoE端口上发送IGMP Report消息，并开始在IPoE的端口上等待数据的到来，如果收到数据，就开始播放节目；否则，将会重复的选择端口发送消息和等待数据。

其他的客户端软件则不同，有的只向IPoE的端口发送消息，有的则在两个端口上同时发送协议数据和等待节目数据。

总之，就目前所知道的范围来看，客户端总会通过采用IPoE封装来收发协议数据和等待节目数据。

2、将PPPoE的组播用IP的封装来实现的协议特殊处理：

在协议处理时，宽带接入服务器接受IPoE封装的IGMP协议数据包，丢弃PPPoE封装的IGMP协议数据包。

由于PPPoE封装的电路一般是认证绑定，对于这样的电路，BAS(宽带接入服务器)上没有合适的驱动接口来供其完成IPoE数据包的收发，因此需要为这样的电路指定一个IP端口。

这个IP端口使用无编号的IP地址，并与PPPoE绑定在同一个电路上。在绑定PPPoE电路时生成这样一个IP端口。

这个无编号IP端口上的组播协议端口来完成PPPoE的组播协议。

从这个无编号IP端口上发送的组播包的源IP地址，可从***中任意借用一个IP端口的IP地址。

3、根据用户的MAC地址来标识PPPoE用户，来实现PPPoE组播用户的管理：

由于用户在进行组播时，采用的源IP地址不是PPPoE会话的虚拟网卡IP地址，而是进行PPPoE会话的实网卡上的IP地址。即用户不是通过BAS分配的IP地址进行组播的，所以不能根据用户的IP地址来标识用户，这时可以根据用户的MAC地址来标识用户，实现对PPP组播用户的管理。

以下为本发明方法的具体实施例的实施步骤：

第一步：进行PPPoE组播的配置

对进行PPPoE会话的电路进行绑定，配置电路的封装类型，PPP使用的认证协议。

在这个电路上内部分配一个LAN驱动端口，并绑定一个无编号的IP端口，如图2所示，这个无编号IP端口上的组播协议端口来完成PPPoE的IP封装的组播包的协议处理。原来PPP绑定的IP端口上面的组播协议丢弃PPP封装的组播包。

第二步：接入PPPoE组播业务

如图1所示是PPPoE组播业务接入流程，所述宽带接入服务器至少包括承载模块、组播模块和PPP模块。

1.用户通过PPPoE上线

在认证阶段，PPP模块获得用户的组播权限信息，并记录下来。组播权限信息包括：用户是否能接收组播流，用户可以加入的最大组播组数目，用户是否可以发送组播流，用户可以加入的组播组。

2.通知组播协议PPP用户上线

PPP在IPCP协商完成后，将用户的组播权限和MAC地址告诉组播协议；组播协议创建用户记录。

3.用户发送IGMP加入请求

用户根据Portal Server推送的节目单，或者直接根据组播组地址，发送IGMP加入请求。

BAS根据协议类型判断出组播协议包，BAS丢弃PPPoE封装的IGMP协议数据包，接受IPoE封装的IGMP协议数据包。

组播协议包被送到先前配置的无编号IP端口上的组播协议端口，来完成PPPoE的组播协议。

4.组播认证

组播协议从IGMP消息中提取出用户MAC地址和组播组地址，根据MAC地址，查找用户记录进行组播权限验证。组播验证内容有：用户是否能接收组播流，用户可以加入的最大组播组数目，用户是否可以发送组播流，用户可以加入的组播组。

5.建立组播成员数据库

如果验证通过，则BAS接收用户的IGMP加入请求，建立组播成员数据库，记录用户的组地址、电路信息和MAC地址。否则，丢弃用户的IGMP请求报文。

6.添加组播转发表

组播协议通知BAS的数据转发模块添加相应的组播转发表。转发表的内容包括：组地址，用户侧端口号，vlan id。

第三步：组播数据转发

在进行PPPoE组播数据转发时，要对PPPoE组播包的封装进行变换。

BAS可以支持的PPPoE接入方式包括：PPPoE，PPPoEoV(VLAN上的PPPoE)，PPPoEoA(ATM上的PPPoE)。对于下行到用户主机的组播数据包，根据用户不同的接入类型，转换为对应封装类型的IP组播数据包。

PPPoE组播数据包的封装类型转换如下：

1)PPPoE封装转换为IPoE封装；

2)PPPoEoV封装在每个VLAN上转换为IPoE封装；

3)PPPoEoA封装转换为IpoEoA(ATM上的IPoE)封装。

第四步：用户离开组播组

用户离开组播组有两种方法：

1)可以通过发送IGMP离开请求或者通过默默离开；

根据组地址来删除组播成员数据库，并删除组播转发表。

2)PPPoE用户下线

PPP通知组播协议，并将用户的MAC地址传递给组播协议，组播协议根据MAC地址来删除组播用户记录，如果对应的组地址下没有用户记录了，则删除此组的组播成员数据库，并删除组播转发表。

由上，本发明实现了在PPPoE中的组播过程，以上描述是对具体实施方式的描述，不能理解为对本发明的专利请求保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1、一种以太网上的点到点协议实现组播的方法，其包括以下步骤：

第一步：所述宽带接入服务器进行PPPoE组播的配置，对进行PPPoE会话的电路进行绑定，同时在该电路上内部绑定一个无编号的IP端口；

第二步：接入PPPoE组播业务，利用IP封装实现PPPoE组播及协议特殊处理；

第三步：标识PPPoE组播用户，对PPPoE组播用户的管理，并进行组播数据转发；

第四步：用户离开组播组。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤第二步中的接入PPPoE组播业务的过程还包括以下步骤：

b1)用户通过PPPoE上线，在认证阶段，PPP模块从AAA客户端获得用户的组播权限信息；

b2)所述PPP模块将用户的组播权限和MAC地址告诉组播协议；

b3)用户发送IGMP加入请求，所述宽带接入服务器丢弃PPPoE封装的IGMP协议数据包，接受IPoE封装的IGMP协议数据包；

b4)由所述无编号IP端口上的组播协议端口来处理PPPoE的组播协议组播协议；

b5)从IGMP消息中提取出用户MAC地址，根据MAC地址，查找用户记录进行组播权限验证；

b6)建立组播成员数据库，添加组播转发表。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤第四步的用户离开组播组的方式为：通过发送IGMP离开请求离开。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤第四步的用户离开组播组的方式为：通过PPPoE用户下线方式离开。

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