[发明专利]在VLAN内精确转发IP组播数据的方法和转发设备

说明书

技术领域

本发明涉及组播技术。

背景技术

IGMP(Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议)是TCP/IP协议族 中负责IP组播成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播转发设备之间建立、维 护组播组成员关系。对于交换机而言，其接收到从组播转发设备下发的组播数据，在没有组 播成员关系表时，会向其VLAN(虚拟局域网)内所有主机转发，直接在VLAN内洪泛。为了有 效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping(因特网组成员管理协议监听)二 层组播协议。IGMP snooping通过监听下游接收者发送给上游转发设备的IGMP报告，建立组 播组和端口的对应关系。组播数据进入组播转发设备后按照对应关系进行转发。传统的交换 机只根据组MAC(Media Access Control，媒体接入控制)地址来转发组播数据。由于组播 MAC地址和组播IP地址的映射关系不是唯一对应的，即32位IP组播地址可变化的28bit中只映 射了23bit，还剩下5bit可自由变化，所以，每32个(2⁵＝32)IP组播地址映射一个组播MAC 地址。由于IP组播地址同MAC组地址是32：1的对应关系，因此依靠MAC转发并不能真正的控 制组播数据的精确转发，造成不必要的带宽浪费。

如何实现在VLAN内精确转发IP组播数据的问题有待解决。在2008年公开的中国专利申请 CN101286990A中，实现了在转发组播数据的转发表中增加了组ID的字段，用于区分相同MAC 不同IP的组播组。该技术的实现需要针对硬件的交换芯片(L2MC交换芯片)进行修改，但是 目前采购的交换芯片是不支持该功能的。另外，该技术也不能实现对组播源IP进行识别和转 发。

到目前为止，IGMP有三个版本：IGMPv1(由RFC 1112定义)、IGMPv2(由RFC 2236 定义)、IGMPv3(由RFC 3376定义)。IGMPv3在兼容和继承IGMPv1和IGMPv2的基础上， 进一步增强了主机的控制能力，并增强了查询和报告报文的功能。主机控制能力的增强： IGMPv3增加了针对组播源的过滤模式(过滤模式包括INCLUDE、EXCLUDE，其中INCLUDE为明 确要求接收来自某特定组播源的组播信息，EXCLUDE为明确要求拒绝来自某特定组播源的组 播信息)，使组播组成员在加入某组播组的同时，能够明确要求接收或拒绝来自某特定组播 源的组播信息。IGMPv3可以携带一个或多个组记录。在每个组记录中，包含有组播组地址和 组播源地址列表。组记录可以分为多种类型，如下：

IS_IN：表示组播组与组播源列表之间的过滤模式为INCLUDE，即只接收从指定组播源列 表发往该组播组的组播数据；

IS_EX：表示组播组与组播源列表之间的过滤模式为EXCLUDE，即只接收从指定组播源列 表之外的组播源发往该组播组的组播数据；

TO_IN：表示组播组与组播源列表之间的过滤模式由EXCLUDE转变为INCLUDE；

TO_EX：表示组播组与组播源列表之间的过滤模式由INCLUDE转变为EXCLUDE；

ALLOW：表示在现有状态的基础上，还希望从某些组播源接收组播数据。如果当前的过 滤模式为INCLUDE，则向现有组播源列表中添加这些组播源；如果当前的过滤模式为 EXCLUDE，则从现有组播源列表中删除这些组播源；

BLOCK：表示在现有状态的基础上，不再需要从某些组播源接收组播数据。如果当前的 过滤模式为INCLUDE，则从现有组播源列表中删除这些组播源；如果当前的过滤模式为 EXCLUDE，则向现有组播源列表中添加这些组播源。

目前很多交换设备是可以做到在VLAN内匹配源IP地址及目的IP地址进行转发的，这种交 换设备一般是为实现三层IP组播设计的，三层交换设备可以在将组播数据转发至入VLAN内的 接收端口和各出VLAN的接收端口。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在VLAN内根据组播组IP地址和组播源IP地址进 行精确转发IP组播数据的方法和交换设备。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，在VLAN内精确转发IP组播数据的方法 ，包括以下步骤：