[发明专利]四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，特别涉及网络通信中组播技术领域，具体是指一种四以太网口调制解调器设备(即xDSL MODEM)上通过软件实现IGMP侦听(IGMP Snooping)的方法。

背景技术

目前，承载在IP网络上的电视业务(网络电视或IPTV)应用越来越普及。IPTV系统由节目服务器、电信中心局设备(数字用户线接入复接器，DSLAM)、四以太网口调制解调器(xDSLModem)以及接收终端机顶盒设备(STB)等构成。

IPTV终端----机顶盒(STB)在用户切换节目时会按照因特网组管理协议(IGMPv2)发送IGMP报文控制加入或者离开某个节目，每个节目都对应唯一的组播组地址，相应的节目数据流是通过UDP组播报文由IPTV节目服务器经由Modem发送到STB。作为IPTV视频数据传输的载体----四以太网口xDSL Modem构成了IPTV业务系统重要的一环。xDSL Modem设备由DSL主芯片和交换芯片构成，DSL芯片一般为内嵌嵌入式CPU的系统级芯片，嵌入式操作系统如Linux、Vxworks等均可以运行在DSL芯片上。Modem通过交换芯片提供多个以太网口，用于多台设备同时上网。

正常情况下，请参阅图1所示，交换芯片将组播报文转发给所有的端口，这不仅浪费大量的网络带宽、降低网络负载，也造成了安全漏洞。为了有效抑制组播数据在二层网络中的扩散，引入了IGMP Snooping功能，通过监听检测经过的IGMP报文，形成组成员和端口的对应关系，据此生成组播转发表，进行组播的复制转发。使得只有上传过IGMP报文的端口才能接收到加入组的组播报文。

部分交换芯片可以提供对IGMP Snooping功能的支持。原理是：交换机监听主机和路由器之间的IGMP会话。当交换机监听到主机发往某个组的IGMP Report报文，交换机将主机的端口加入到这个组的转发列表中，同样，当交换机收听到IGMP Leave报文，它就将主机的端口从转发表中删除。当有组播数据时，直接根据组播转发表进行相应的转发，并不是向所有端口转发，因此有效地节省了交换机的带宽。

但是，提供IGMP Snooping功能的交换芯片价格较昂贵，许多低端交换芯片还无法支持，这样限制了Modem设备厂家选择交换芯片的灵活性。并且，交换芯片支持的IGMP Snooping功能一般无法直接修改转发表。对于某些应用场合需要将IPTV节目组播报文转发到固定端口的需求难以满足。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够实现组播报文发送到指定的端口、有效节省网络带宽、降低Modem设备对交换芯片选择的依赖性、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法。

为了实现上述的目的，本发明的四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法如下：

该四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法，包括该调制解调器设备中的交换模块和网络驱动模块，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)系统进行初始化操作；

(2)系统设置所述的交换模块中的控制寄存器，使得该交换模块对于转发的以太网报文加上包含该报文接收端口的冗余信息；

(3)系统截获以太网报文，并分析判断该以太网报文是否是IGMP报文；

(4)如果不是，则系统进行非IGMP报文处理操作，并结束；

(5)如果是，则系统将该IGMP报文送至网络驱动模块；

(6)网络驱动模块判断该IGMP报文类型是IGMP Report报文还是IGMP Leave报文；

(7)如果是IGMP Report报文，则进行转发信息添加处理；

(8)如果是IGMP Leave报文，则进行转发信息删除处理；

(9)系统进行IGMP报文后续处理操作。

该四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法的冗余信息还可以包括以太网报文后面添加的“Egress Trailer”附加信息或者以太网报文中间添加的“Special Tag”附加信息。

该四以太网口调制解调器设备上实现IGMP侦听功能的方法的非IGMP报文处理操作包括以下步骤：

(1)判断该报文是否添加有冗余信息；

(2)如果有冗余信息，则移除相应的冗余信息；

(3)系统将该报文送至后续模块进行处理。