[发明专利]组播流量切换的方法、系统及路由器

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种组播流量切换的方法、系统及路由 器。

背景技术

IP组播是指在IP网络中将数据包以尽力传送(best-effort)的形式发送 到网络中的某个确定节点子集，这个子集称为组播组(multicast group)。IP组 播的基本原理是：源主机只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组 地址；组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组 内的主机(目标主机)可以接收该数据，网络中其它主机不能收到。

IP组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中 点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。作为一 种与单播和广播并列的通信方式，组播的意义不仅在于此，更重要的是，可 以利用网络的组播特性方便地开展一些新的增值业务，包括在线直播、网络 电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务 领域。

PIM-SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，稀疏模式协议无 关组播)和SSM(Source-Specific Multicast，特定源组播)是两种常用的域内 组播模式，都是通过建立组播分发树来进行组播数据包的转发。但在共享网 段上，有多台路由器同时存在的情况下，如果都向此网段转发数据，则下游 路由器会接收到多份重复的数据，因此需要进行DR(Designated Router，指 定路由器)选举，选举出一台路由器作为此网段的DR，由它负责向此网段转 发数据；如果连接到用户端的RTC或RTD的接口都不使能PIM SM或SSM 的情况，则通过IGMP(Internet Group Management Protocol Internet组管理协 议)机制选举一个路由器作为查询器，由它负责向此网段转发数据。

如图1所示，包括用户端18，源主机11，交换机12、交换机17以及四 个路由器RTA13、RTB14、RTC15和RTD16，用户端18通过交换机17和 RTC15、RTD16都相连，RTC15和RTD16都能接收到用户发送的IGMP report (IGMP加入)，RTC15和RTD16通过DR选举，如果RTC15当选为DR或 查询器，成为第一路由器，负责转发数据，此时，RTD16作为第二路由器即 备份DR或查询器，在正常情况下不转发数据。同理，如果RTD16当选为DR 或查询器，称为第一路由器，负责转发数据，RTC15作为第二路由器即备份 DR或查询器，在正常情况下不转发数据。

参见图2，在数据开始转发后，如果DR或查询器的出现故障，在该图中， RTC15发生故障。RTD16通过快速检测机制(如BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)检测到第一路由器RTC15的故障，RTD16成为 DR或查询器并负责转发数据。此时数据发送方式参照图3所示，图中箭头指 示方向为RTC15发生故障时数据从备份路径的发送。

参照图4所示，RTC15从故障中恢复，RTD16收到RTC15的HELLO(握 手)报文或IGMP查询报文变为非DR或非查询器停止转发数据，而RTC15 上还没有获得IGMP加入信息或者上游路由器还没有把数据转发下来，就不 会转发数据。因此出现一次故障，两次断流现象。

针对上面的缺点，目前提出了sticky-dr(priority dr-priority，一种组播转 发的解决方案)的解决方案，通过命令行配置sticky-dr，当一个路由器当选为 DR后，将其优先级调整为配置的值，这样原来主用DR重新启动起来之后， 在新的DR选举中不会胜出，由新的DR继续转发，转发路径也使用新的路径。

这样在上面的场景中，故障恢复后，数据将沿源主机-交换机-RTA- RTB-RTD-交换机-用户端这样的路径进行转发了。转发方式和图3中箭头 所指的方向一样。

组播业务一般流量较大，需要占用大量带宽，因此在部署网络时运营商 往往会规划好其转发路径(如RTA-RTC)，而为了容灾，往往也会预留另外 一条备份路径(如RTA-RTB-RTD)。而平时备份路径(如RTB或RTD) 可以承载其他业务，当RTC发生故障时，临时切换到备份路径，当故障恢复 后切换到主用路径上去，并不希望长期占用备份路径。但sticky-dr方案会长 期占用备份路径。