[发明专利]基于标识的组播路由实现系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组播路由系统及方法，特别是涉及一种基于标识的组播路由实现系统及其方法，属于通信技术领域。 

背景技术

当前的组播技术主要采用主机组Host Groups模型，由两部分组成，一是组播路由器和主机之间通过组成员管理协议如IGMP(Internet GroupManagement Protocol)和MLD(Multicast Listener Discovery)等构建和维护组成员关系，二是组播路由器之间通过组播路由协议如距离矢量组播路由协议DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol)、协议无关组播-密集模式PIM-DM(Protocol Independent Multicast-Dense Mode)、协议无关组播-稀疏模式PIM-SM(Protocol Independent Multicast-SpareMode)等来构建和维护组播转发结构。IGMP/MLD只维护组播组是否存在组播成员，而不维护该组播组有哪些具体成员，组播路由器通过IGMP/MLD维护直连链路上的组播组状态。因此，组播状态信息不会随着组成员数量的增加而增加，具有一定的可扩展性。组播接收者和组播路由器之间采用组管理协议进行交互，组播接收者动态地通告子网组播路由器自己所希望接收哪些组播源发给哪些组播组地址的数据包，而组播路由器则动态地查询直连链路内的组播接收者们对哪些组播源和组播组地址的数据包感兴趣，从而使得组播网络具有动态性和灵活性。 

现有组播技术的一般模型如图1所示。组播路由器之间采用组播路由协议来建立和更新维护组播分发树，并根据组播分发树得出复制和分发组播数据包的路径，保证组播数据从上到下沿着组播转发树到达组播接收者。在众多组播路由协议中，按照组播服务类型可以分为任意源组播ASM(Any Source Multicast)和特定源组播SSM(Source Specific Multicast)。按照作用域大小可以分为域内组播协议和域间组播协议两种，域内组播协议通常有DVMRP、PIM-DM、有核树组播路由协议CBT(Core Based Trees MulticastRouting)和开放组播最短路径优先MOSPF(Multicast Open Shortest PathFirst)协议，域间组播协议包括组播源发现协议MSDP(Multicast SourceDiscovery Protocol)、多协议边界网关协议MBGP(Multiprotocol BGP)和特定源组播SSM。按照组播分发树可分为有源树和共享树，有源树如DVMRP、MOSPF和PIM-DM等，共享树如CBT等。 

与本发明相关的现有技术之一就是DVMRP协议。DVMRP是从路由信息协议RIP(Routing Information Protocol)发展而来，是第一个支持组播功能的路由协议，现已经被应用在组播骨干网MBone(Multicast Bone)上。DVMRP为每个组播源和目的主机组构建不同的组播转发树，每个转发树都是以组播源为根，以组播接收者为叶子节点。这个转发树在组播源和组播接收者之间构建了一个最短转发路径。当一个组播源要向组播组发送数据时，转发树就根据这个请求而建立，并使用“广播-修剪”方法来维持。为了避免出现环路，DVMRP采用逆向路径转发RPF(Reverse Path Forward)机制进行检查，其具体过程是：当一个路由器接收到一个组播数据包时，它先检查单播路由表，找出到组播源的最短路径接口，如果这个接口就是这个数据包到达的接口，那么路由器就将这个接口信息记录到它的内部路由表，并将这个组播数据包向除了其上游路由器以外的其它临近路由器转发。如果这个组播包的到达接口不是该路由器到组播源的最短路径接口，那么这个包就被丢弃。这种机制保证了构建的组播分布树中不会出现环路，而且从源到所有接收者都是最短路径。DMVRP适用于组成员密集分布的组播组，但当组播成员在网络上分散分布时，周期性的广播行为会严重消耗网络带宽，导致网络性能下降。 

与本发明相关的现有技术之二就是PIM协议。PIM是一种标准的组播路 由协议，能够在互联网上提供组播路由而不依赖于具体单播路由协议。PIM有两种运行模式，一种是密集分布组播组模式，称为协议无关组播协议-密集模式(PIM-DM)，另一个是稀疏分布组播组模式，称为协议无关组播协议-稀疏模式(PIM-SM)。