[发明专利]一种组播数据静态转发的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种组播数据静态转发的方法及 装置。

背景技术

PIM(Protocol Independent Multicast，协议无关组播)表示可以利用静态 路由或任意单播路由协议所生成的单播路由表为IP组播提供路由，组播路由 与所采用的单播路由协议无关，只需要通过单播路由协议产生相应的组播路 由表项即可，其中，PIM利用RPF(Reverse Path Forwarding，逆向路径转发) 机制实现对组播数据的转发，当组播数据到达本地设备时，首先对该组播数 据进行RPF检查，若RPF检查通过，则创建相应的组播路由表项，从而进行 组播数据的转发；若RPF检查失败，则丢弃该组播数据。其中，PIM根据实 现机制的不同，分为以下两种模式PIM-DM(Protocol Independent  Multicast-Dense Mode，协议无关组播-密集模式)和PIM-SM(Protocol  Independent Multicast-Sparse Mode，协议无关组播-稀疏模式)；其中， PIM-SM属于稀疏模式的组播路由协议，使用“拉(Pull)模式”传送组播数 据，通常适用于组播组成员分布相对分散、范围较广的大中型网络。

在PIM SM的应用中，若先有接收者后有组播源加入，则需要经过以下 三个阶段，从接收者侧建立RPT(Rendezvous Point Tree，共享树)；组播源向 RP(Rendezvous Point，汇集点)注册；建立SPT(Shortest Path Tree，最短路 径树)的转发路径。

现有技术中，RPT的构建过程包括：(1)当接收者加入一个组播组G时， 先通过IGMP(Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议)报文 通知与该接收者直连的DR(Designated Router，指定路由器)；(2)DR根据 组播组G的接收者的信息向该组播组所对应的RP方向逐跳发送加入报文； (3)从DR到RP所经过的路由器形成了RPT的分支，所经过的路由器均将 在自身的转发表中生成(*，G)表项，其中，该“*”表示来自任意组播源， RPT以RP为根，以DR为叶子。

组播源向RP注册的过程包括：(1)当组播源S向组播组G发送了一个 组播数据时，与该组播源直连的DR在收到该组播数据后，将该组播数据封装 成注册报文，并通过单播方式发送给相应的RP；(2)当RP收到该注册报文 后，解封装该注册报文并将封装在其中的组播数据沿着RPT转发给接收者； 并向组播源方向逐跳发送(S，G)加入报文，其中，从RP到组播源所经过 的路由器形成了SPT分支，所经过的路由器均在自身的转发表中生成了(S， G)表项，SPT以组播源侧的DR为根，以RP为叶子；(3)组播源发出的组 播数据沿着已建立好的SPT到达RP，然后由RP将组播数据沿着RPT向接收 者进行转发；当RP收到沿着SPT转发来的组播数据后，通过单播方式向与 组播源直连的DR发送注册停止报文，组播源的注册过程结束。

接收者侧DR周期性地检测组播数据(S，G)的转发速率，一旦发现转 发速率超过阈值，立即发起SPT切换，该过程包括：(1)接收者侧DR向组 播源方向发送(S，G)加入报文，并最终送达组播源侧DR，沿途经过的所 有路由器均在自身的转发表中生成了(S，G)表项，从而建立了SPT分支； (2)当组播数据沿SPT到达RPT与SPT分叉的路由器时，该路由器开始丢 弃沿RPT到达的组播数据，同时向RP逐跳发送含RP位的剪枝报文，RP收 到该剪枝报文后继续向组播源方向发送剪枝报文(假设此时只有这一个接收 者)，从而完成了SPT切换；(3)组播数据将沿SPT从组播源到达到接收者。

基于上面的分析，目前在使用PIM SM协议时存在如下缺点：

在上述组播源向RP注册的过程中，组播源侧的DR和RP需要对组播数 据进行繁琐的封装和解封装处理，而封装和解封装处理在交换设备上由CPU (Central Processing Unit，中央处理单元)来进行处理，无法由芯片完成该处 理过程。若流量非常大时，CPU的封装和解封装处理过程会成为瓶颈，并出 现丢失数据报文的情况。而在上述的SPT切换过程中，由于涉及组播流入接 口的切换，也会出现短时间丢失数据报文的情况。