[发明专利]一种实现快速重路由的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种实现独立组播稀疏模式协议(PIM-SM：Protocol Independent Multicast-Sparse Mode)快速重路由的方法。

背景技术

目前，IP(互联网络协议)组播路由技术被广泛应用在网络音频/视频广播、网络视频会议、多媒体远程教育、股票行情和虚拟现实游戏等方面。组播路由技术的基本思想是在离接收者最近的地方复制组播数据，所以，可以节省大量重复数据传输时的网络带宽。因此，越来越多的人相信，在互联网应用中，组播技术将成为网络通信的主要路由技术之一。

组播路由协议是IP网络第三层上实现组播报文转发的路由控制协议。组播路由协议的功能是为组播报文的转发提供路由信息，也就是向转发引擎说明应该将收到的组播报文转发到哪些方向。相比于目前常用的距离向量组播数据路由协议(DVMRP：Distance Vector Multicast Routing Protocol)、组播开放最短网络元素优先协议(MOSPF：Multicast Open Shortest Path First)、基于核心树的组播协议(CBT：Core Based Tree)，PIM-SM是一个较为成功的组播方案。其采用“拉”(pull)方式工作，没有太多的扩展性问题。

PIM-SM是一种与单播路由选择协议无关的组播路由协议。其对底层的单播路由协议没有特殊要求，可以是链路状态协议如开放最短网络元素优先协议(OSPF：Open Shortest Path First)或中间系统到中间系统协议(IS-IS：Intermediate System-to-Intermediate System)，也可以为DVMRP中的路由信息协议(RIP)。PIM-SM是一种稀疏模式的组播路由协议，适合于接收站点分布稀疏的网络。在PIM-SM协议中，hello信息是用于建立和维护PIM路由设备之间的邻居关系，支持PIM协议的路由设备通过发送hello信息来将自己的基本情况告知其他路由设备；同时，也通过接收其他路由设备的hello信息来了解邻居的情况。

PIM-SM支持共享树和有源树，其中，共享树和有源树统称为组播树。有源树是以组播源(S：Source)作为有源树的根，以网络到达接收主机的分布树形成有源树的分支。有源树以最短的网络元素贯穿网络，所以也称为最短网络元素树(SPT：Short Path Tree)。共享树以汇合点(RP：Rendezvous Point)作为共享树的根，接收主机将组播信息发送给RP，RP依次将接收的组播信息发送给共享树的成员。在PIM-SM中，因为组播组成员在网络中是稀疏分散的，比如，Internet上通过综合数字信息网(ISDN：Integrate Services Digital Network)线路连接分散在许多不同地区的大量用户，在这种情况下，PIM-SM必须依赖于具有路由选择能力的技术来建立和维持组播树进行组播数据转发。

参见图1，图1为现有技术中进行组播数据转发的流程示意图，具体包括：

步骤101：当前节点在向上游发送组播加入(join)消息时，以组播源S或RP作为目的地，在单播路由表中获得当前节点到达S或RP的出接口。

通过本步骤，可以保证组播树上的每个节点到组播源S或RP的距离最短。

步骤102：将步骤101中获得的出接口作为当前节点的入接口，并记录在当前节点的组播路由/转发表中。

步骤103：当前节点在接收到组播数据时，记录组播数据到达的接口，并进行逆向网络元素转发(RPF：Reverse Path Forwarding)检查，若RPF检查成功，组播数据向下游接口转发；否则，当前节点丢弃接收的组播数据。

本步骤中，RPF是指在路由设备接收到报文后，根据源地址和目的地址建立上游和下游方向，把报文沿着远离组播源的方向进行转发，这个过程称作RPF。其中，所谓的上游方向还是下游方向，都是针对一棵组播树而言的，即上游方向是指向组播源的方向；下游方向是远离组播源的方向。

RPF的作用主要有两点：其一，是能够正确地按照组播路由的转发配置转发组播数据；其二，是能够避免由于各种原因造成的环路。RPF的主体是RPF检查，路由设备在接收到组播数据后，先对组播数据进行RPF检查，只有在RPF检查通过的条件下，该路由设备才会转发接收的组播数据。

RPF检查的过程具体包括：