[发明专利]一种组播管理方法及二层设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域的组播管理技术，尤其涉及一种应用于使用IGMP Snooping协议的二层网络的组播管理方法及二层设备。

背景技术

随着IP视频监控技术的发展，IP视频监控的部署越来越广泛，IP视频监控网络中主要由IPC(IP摄像头)或模拟摄像头，以及编码器、硬件解码器、网络传输存储设备和管理系统组成。在视频监控系统中，监控人员可以通过视频客户端对远端场景进行实时监控，还可以通过点播存储的录像文件进行回放查案等。但是由于视频监控网络中存有大量的摄像头或IPC，若使用单播进行点播的话，则会出现带宽及设备资源的浪费，因此目前实际应用中倾向于使用组播进行视频源的点播。

在IP视频监控的组网中，与前端设备(编码器或IPC)相连的二层网络通常使用IGMP Snooping(Internet Group Management Protocol Snooping，互联网组管理协议窥探)协议进行二层网络的组播管理。IGMP Snooping是运行在二层设备上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。启用该协议的二层设备会通过对收到的IGMP报文进行分析，为端口和MAC组播地址建立起映射关系(即组播转发表项)，并根据这样的映射关系转发组播数据。

图1示出了一种现有IP视频监控网络的通用组网结构。该IP视频监控通用组网中，为了保证组播流能在整个网络中传播，前端区域的二层交换机需要进行相应的组播协议部署，具体部署情况以图2所示的前端区域组播部署示意图为例进行说明：

二层网络中Switch1、Switch2配置了IGMP Snooping协议，FHR(First Hop Router，首跳路由器)及网络中的其他路由器启用PIM(Protocol Independent Multicast，协议无关组播)协议及IGMP协议进行三层组播管理。三层设备(如图中的FHR)上启用IGMP查询器功能，其中，IGMP查询器会周期性地发送IGMP查询报文。

如图2所示，Switch1和Switch2上分别运行IGMP Snooping，Client 1～3为组播组成员。与IGMP Snooping相关的概念包括：

路由器端口(Router Port)：Switch上朝向三层组播设备(如路由器或IGMP查询器)一侧的端口，Switch将本设备上的所有路由器端口都记录在路由器端口列表中。如图2中，Switch2的port22，Switch1的port10。

组播成员端口(Member Port)：Switch上朝向组播组成员一侧的端口，Switch将本设备上的所有成员端口都记录在IGMP Snooping转发表中。如图2中，Switch2的port21，Switch1的port11。

MAC组播组：Switch维护的以MAC组播地址标识的组播组。

路由器端口老化时间：路由器端口老化定时器设置的时间，如果在此定时器超时的时候还没有收到IGMP通用查询报文，Switch认为这个端口不再是一个路由器端口，同时将其从所属VLAN中所有的MAC组播组的端口成员中删除。

组播组成员端口老化时间：当一个端口加入IP组播组时，启动该端口的老化定时器，组播组端口成员老化时间就是该定时器设置的时间。如果在此定时器超时后还没有收到IGMP报文，则Switch向该端口发送IGMP特定组查询报文，如果还是收不到IGMP报告报文，则Switch认为此端口不再是该组播组成员端口。

最大响应查询时间：当向组播成员端口发送IGMP特定组播查询报文的同时，Switch会启动一个响应查询定时器，最大响应查询时间就是该定时器设置的时间。如果在最大响应查询时间之内没有收到IGMP报告报文，Switch将该端口从组播成员端口中删除。

Switch对各IGMP报文的处理过程主要包括：

IGMP查询报文：IGMP查询报文是IGMP查询器向组播组成员发送的报文，用于查询哪些组播组存在成员。当Switch收到IGMP查询报文时，如果收到查询报文的端口原来就是路由器端口，Switch就重置该端口的老化定时器；如果收到通用查询报文的端口原来不是路由器端口，则Switch将其加入到路由器端口列表并启动对该端口的老化定时器。其中，

IGMP报告报文：IGMP报告报文是组播成员发送的报告报文，用于申请加入某个组播组或者应答IGMP查询报文。当Switch收到IGMP报告报文时，建立相应组播转发表项，将接收该IGMP报告报文的端口所属VLAN下存在的所有路由器端口都加入到组播转发表项中。