[发明专利]集群路由器多播转发表设计与转发算法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种集群路由器多播转发表设计与转发算法。

背景技术

随着分布式路由器的广泛应用，现在的集群路由器可由多个分布式路由器组成。并且随着远程视频教学、网络电视、视频点播等多媒体业务的发展，多播技术显的赿发的重要。现在业界并没有明确提出集群路由器下的多播转发表模型。现有的多播转发表若应用在这种新型集群路由器中，会产生存储冗余并且转发效率较低。因此需要设计适合于新型集群路由器的新的多播转发表与新的多播路由转发算法。

现有的组播转发表只适用于一个路由器的情况，并不适用于集群路由器。现有的组播转发表项为：<组地址,源地址,入接口,标识位,出接口列表>。转发策略为先匹配‘组地址’与‘源地址’项，若匹配失败，则丢弃组播数据包；匹配成功之后进行RPF检查，如果RPF检查通过，则查询出接口列表，则根据出接口列表将组播数据包转发出去。

现有的组播转发方法存在严重的转发冗余，会导致较长时间的网络延迟。现有的组播转发表项为：<组地址,源地址,入接口,标识位,出接口列表>，若某转发表项的出接口列表为{0/1，1/1，2/1，3/1}，则组播数据包会向线卡1发送四次重复的数据包；理论上，只需要向线卡1发送1份数据包即可，其余3份都是冗余数据包。同时可以看出线卡号‘1’被存储了4次，而实际只需存储1次即可。

在集群路由器中，组播转发时要先定位到集群路由器中的某个具体的分布式路由器，因此在转发表项中要有相应的‘内部路由器标识’字段，然而传统的组播转发表中没有此字段，因此传统的组播转发表并不适用于新型的集群路由器。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种集群路由器多播转发表设计与转发算法。该方法适用于新型集群路由器(由多个分布式路由器构成)，可以减少转发冗余，具有较高的转发效率。

本发明的另一个目的在于提出一种集群路由器多播转发表设计与转发系统。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种集群路由器多播转发表设计与转发算法，所述集群路由器包括多个分布式路由器，所述方法包括以下步骤：构建集群路由器组播转发表的步骤，包括：对所述多个分布式路由器进行编码，并计算进行多播转发所使用的内部路由器的字段的值；对每个分布式路由器包括的线卡进行编码，并计算用于多播转发的出线卡的字段的值；对每个线卡所含接口进行编码，并计算进行多播转发所使用的出接口的字段的值；根据所述内部路由器的字段的值、出线卡的字段的值和所述出接口的字段的值生成组播转发表；集群路由器三级多播转发步骤，包括：所述集群路由器根据所述组播转发表转发组播数据包，其中，第一级定位内部可扩展路由器；第二级定位出线卡；第三级定位出接口，每次查询与定位通过查找所述组播转发表完成。

根据本发明实施例的集群路由器多播转发表设计与转发算法，适用于新型集群路由器(由多个分布式路由器构成)，可以减少转发冗余，具有较高的转发效率。相关技术中的组播转发方法只适用于单一路由器，不适用于新型集群路由器，且其组播转发表采用完全备份存储方式(传统的组播转发表是采用完全备份存储方式，在本发明中，由于组播转发中需要RPF检查，入接口不属于本线卡的组播数据包一定匹配失败，因此在本发明中，只存储属于本线卡的数据包，不采用完全备份存储方式)，且冗余转发次数较高，转发时延较大。本发明实施例的集群路由器多播转发表设计与转发算法可应用于新型集群路由器，采用部分存储方式，各线卡只存储属于本线卡的组播转发项，大大减少了冗余转发次数，降低了转发时延，具有较高的转发效率。另外，根据本发明上述实施例的集群路由器多播转发表设计与转发算法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述集群路由器根据所述组播转发表转发组播数据包，具体包括：当收到组播数据包之后，判断”组地址”和“源地址”字段是否匹配成功以及是否通过RPF检查；如果判断”组地址”和“源地址”字段匹配成功且通过RPF检查，则根据所述组播转发表查询内部路由器、出线卡和出接口对应字段的值；根据查询到的内部路由器、出线卡和出接口对应字段的值转发所述组播数据包。