[发明专利]一种双向PIM组播实现方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的组播技术，尤其涉及一种双向PIM组播实现方法及其设备。

背景技术

作为一种与单播(Unicast)和广播(Broadcast)并列的通信方式，组播(Multicast)技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽、降低网络负载。

主流的组播路由协议PIM(Protocol Independent Multicast，协议无关组播)是一个协议族，在这个家族中，先后诞生了四个协议：PIM DM(协议无关组播—密集模式)、PIM SM(协议无关组播—稀疏模式)、SSM(指定信源组播)模式、Bidir-PIM(双向PIM)模式，以适应不同的应用环境。

Bidir-PIM适合组播源和接收客户都很多的应用环境。在Bidir-PIM协议中，组播源的业务流被无条件的转发往RP(Rendezvous Point，汇集点)，再由RP向多个接收客户端进行转发。它不需源注册过程，省去了路由设备对大量组播源进行源状态管理的资源消耗。在Bidir-PIM协议域中只存在(*，G)表项，减少了设备因为维护组播转发表项都导致的资源损耗。

Bidir-PIM协议运作的基本思想主要包括：

每条链路都需要选择出一个DF(Designated Forwarder，指定转发路由器)路由器，DF路由器是该链路上到达RP地址最近的路由器；建议选择非真实接口的地址配置为RP的地址(RPA)，RP链路(RPL)就是RPA所在的那个子网(链路)，连接RPL的路由器都可以提供RP的功能，来自最后一跳路由器的PIM加入/剪枝消息都终止于连接RPL的路由器；Bidir-PIM协议中的RPF(Reverse Path Forwarding，反向路径转发)接口均指路由器上距离RPA最近的那个接口，RPF邻居是指到达RPA的最佳单播路由的下一跳路由器。

Bidir-PIM协议实现中需要遵守的原则主要包括：

(1)DF是唯一具有处理加入/剪枝消息(包括PIM和IGMP(Internet Group Management Protocol，Internet组管理协议)/MLD(Multicast Listener Discovery Protocol，组播侦听者发现协议)消息)能力(或者权利)的路由器，而下游路由器也只会将PIM加入/剪枝消息发送给DF。

(2)在Bidir-PIM协议中，任何一个(*，G)表项的出接口集合包括：RPF接口、接收了PIM加入消息并且自身为DF的路由接口以及接收了IGMP/MLD加入请求消息且自身为DF的本地成员接口。根据实际情况，一个(*，G)表项的出接口集合可能是上述集合的一个子集。

(3)如果一个路由器在某一链路上被选举为DF，则它会无条件的将该链路上的组播流往相应(*，G)表项的出接口转发；如果一个路由器在RPF接口上收到组播流，它就会将这些组播流往相应(*，G)表项的出接口转发。当然这些组播流必须具有DF或者RPF接口所对应的组地址，路由器只有在上述两种情形中收到组播才会进行转发。

(4)路由器在某一链路上竞选DF，如果它在该链路上的接口是向着该RPA的RPF接口，则它发布的路由的度量值必须无限大，换言之，RPF接口绝对不会成为该链路上的DF。

图1示出了一种典型的Bidir-PIM组网结构。其中，RPA为1.1.1.1，它是个非真实接口的地址；路由器R1、R2和R3的接口e0/0分别为各自路由器上的RPF接口。路由器R1在它的接口e1/0所在链路上为DF，它可以处理来自接收者的IGMP加入请求，同时它往它的RPF接口所在链路的DF邻居发送PIM加入请求；路由器R2收到PIM加入请求后，因为自己是该链路的DF，所以处理该消息，同时因为自己是连接RPL的路由器，请求消息终止于自己。路由器R3在它的接口e1/0所在链路上为DF，于是它无条件的将来自组播源的组播流转发往出接口——RPF接口e0/0，于是组播流就被转发到了RPL链路；路由器R2在RPF接口e0/0上收到组播流，于是将组播流转发往出接口——那个曾收到并处理了PIM加入消息的接口e1/0；路由器R1在RPF接口e0/0上收到组播流，于是将组播流转发往出接口——本地成员接口e1/0。

在上述Bidir-PIM协议机制下，无法像PIM DM/SM那样实现等价路由的组播负载分担。

发明内容