[发明专利]基于弹性分组环的组播传输路径生成算法

说明书

技术领域

本发明涉及弹性分组环和组播数据传输领域。

背景技术

弹性分组环(RPR，Resilient Packet Ring)技术集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率、可靠性于一体，为高带宽、高效率传输网络提供了一个极佳的解决方案。RPR有别于传统MAC，最吸引人的特点是具有电信级的可靠性，使其不仅仅局限于处理面向数据的业务传送需求，同时可以形成处理多业务传送的综合传输解决方案。

目前，IPTV、视频会议等业务应用越来越广泛，上述业务传输模型为单点对多点传输，如果采用单播和广播传输方式，将会浪费大量的网络资源，而组播技术有效地解决了上述问题，实现了IP网络中单点到多点的高效数据传送，节约大量网络带宽、降低网络负载。基于RPR的多业务传输平台势必将承载IPTV、视频会议等业务，RPR平台传输大量组播数据将是一种必然。RPR传输平台如何高效的完成组播数据传输，并对平台带宽占用率降低到最低将是一项有价值的工作。

基于RPR的组播传输路径生成算法实现组播数据传输路径拓扑结构的形成，并对该拓结构进行维护。

发明内容

本发明的主要内容是完成基于RPR的组播传输路径生成算法，实现组播数据在RPR平台上以最优路径传输到各个目的节点，同时降低组播数据对RPR平台带宽不必要的占用。该算法的重点在于减少组播数据不必要的传输跳数，充分利用网络带宽，达到最优传输组播数据的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案主要包括：

1.RPR传输平台，该平台包含多个RPR节点，每个RPR节点都采用一个以太网中用到的48位MAC地址作为地址标识。组播传输路径生成算法将在各个RPR节点上实现。

2.组播服务器，该服务器是整个网络的组播数据源，组播数据将发送到RPR传输平台上部分RPR节点。在组播转发表建立过程中，RPR节点记录本节点所需要接收的组播组数据，如果数据到达本节点且本节点需要，则将该数据下环，如果数据仍需要传向下一个节点时，该数据报将进行过环操作，否则剔除该数据。

3.组播客户端，组播客户端将向RPR平台通知其需要接收的组播组。当组播查询报文到达该组播客户端时，也将报告其需要接收的组播组。

组播数据的传输大致分为两个部分，一个是组播转发表的建立与维护，二是组播数据根据组播转发表转发，本发明属于组播转发表的建立与维护部分。在局域网中，组播数据转发表由组播协议(IGMP)实现。组播协议的报文大致分为3中类型：

●普遍查询：IGMP查询器定期向本地网络发送IGMP通用查询报文，以查询该网络有哪些组播组的成员；

●组播成员报告：当组播客户端接收到普遍查询报文时将向网络发送其需要接收的组播组；

●组播成员离开报告：组播客户端不再需要接收某个组播组数据时将发送成员离开报文，网络将不会将该组播组的数据转发到该组播客户端上。

在RPR平台上，为保证组播数据最优传输，占用最少的网络带宽，各个RPR节点将对IGMP协议报文分析，并建立和维护其组播转发表，最优的传输路径算法同时也在此时被使用，大致流程为：

1、普通查询报文进入第一个RPR节点(称之为RPR根节点)，该节点将普通查询报文重新打包，广播该报文到其他RPR节点(称之为RPR分支节点)，RPR分支节点将报文转发到各个组播客户端；

2、如果客户端需要接收某个组播组的数据则发送组播成员报告报文，RPR分支节点接收到成员报告报文后，将建立组播成员列表，并将该报文转发到RPR根节点；

3、RPR根节点接收到成员报告报文时，通过传输路径最优生成算法建立组播转发表，该表包含的信息有：组播组、组播数据东向转发的TTL，组播数据西向转发的TTL，该表的建立是以减少传输的跳数和到达需要该组播数据的RPR分支节点的时间为基础。

4、RPR分支节点接收到组播客户端的成员离开报文时，将判断是否该分支下是否还存在其他组播客户端在接收相同的组，如果不存在则将该成员离开报文转发到RPR根节点；

5、RPR根节点接收到成员离开报文，将重新计算该组播组数据的传输路径。

附图说明

以下描述和附图是为了更清楚的说明现有技术或本发明的技术方案，通过比较，可更加深入的理解本发明的创新、优点以及实施细节。本发明通过实施例描述，因此本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，下面将对附图作进一步的说明：