[发明专利]基于DSA TAG及自定义协议栈的网桥IGMP Snooping实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于DSA TAG及自定义协议栈的网桥IGMP Snooping 实现方法，属于网络通信技术领域。

背景技术

很多多媒体网络应用，如电视会议系统、远程教学系统、多媒体点播系统等，都要求把信息从一个源发送到多个目的地，即采用一对多的发送方式。由于多媒体信息的数据量非常大，使用一对一的方式模拟一对多的方式将浪费大量带宽。如果采用广播方式，又会造成信息泛滥。因此，在IP协议栈上实现了一种一对多的IP组播协议。IP组播协议分为两类：三层网络设备（网关、路由器）之间的通信协议和三层网络设备与主机、二层交换机之间的协议。 三层网络设备之间的通信协议用于获得组播路径信息，包括 PIM-DM（Protocol Independent Multicast-Dense Mode）、PIM-SM（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）、DVMRP（Distance Vector Multicast Routing Protocol）等协议。 三层网络设备与主机、二层交换机之间的协议根据组播路径信息转发组播数据报文，使用IGMP Snooping来侦听三层的 IGMP协议报文来建立和维护二层组播功能，对组播组以及组播成员进行动态学习从而避免组播报文在设备中进行广播，而只会将组播报文转发给组播成员。对于有IGMP Snooping功能的网关设备，只会将IGMP 报文传给组播成员，而无IGMP Snooping功能的网关设备会广播IGMP 报文。由此可见，IGMP Snooping功能提高了带宽利用率，增强了网络安全性和可靠性。

目前，现有的三层网络设备对IGMP Snooping的实现方法有两种，一种单纯依靠网络设备中的二层芯片，把IGMP Snooping的算法、组播组MAC与物理端口的映射表都由芯片实现，这种方法配置简单，使用方便，但是提高了设备成本，而且对于没有使用这种高级芯片的三层设备，就无法实现了。另外一种是单纯的依靠网桥IGMP Snooping算法模块实现，网桥IGMP Snooping算法模块可以将网桥的成员端口与组播组建立对应关系，控制组播报文能否到达网桥的成员端口，但是无法将网桥的成员端口与设备的物理端口建立一一对应关系，所以就无法将组播组与组播成员关联，也就无法控制组播报文只到达组播成员而不进行广播。在这种方式下，如果要将网桥的成员端口与设备的物理端口建立一一对应关系，可以将每个端口划为一个VLAN，每个VLAN设备组成HASH表链接到ptype_base链表中，然后将每个VLAN设备绑定到网桥上作为桥的成员端口，这样就将网桥的成员端口与设备的物理端口建立了一一对应关系，于是就可以实现IGMP Snooping了。但是这种每个端口划为一个VLAN势必影响了设备本身的VLAN功能。如果要求多物理端口属于同一VLAN，IGMP Snooping 功能就无法实现了。

发明内容

本发明提供一种在三层设备或三层以上设备上实现一种基于Linux网桥下的IGMP Snooping实现方法，以解决当今IGMP Snooping 实现方法所存在的问题和缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于DSA TAG及自定义协议栈的网桥IGMP Snooping 实现方法，特点是：涉及网桥IGMP Snooping算法模块、自定义数据链路层协议栈以及交换芯片；由网桥IGMP Snooping算法模块通过对收到的IGMP报文进行分析，为网桥端口和组播组MAC地址建立起映射关系，并根据映射关系转发组播数据；自定义数据链路层协议栈是网桥端口与交换芯片沟通的桥梁，利用IGMP报文中的DSA TAG信息建立网桥端口与交换芯片物理端口的对应关系；交换芯片根据IGMP报文内部DSA TAG信息将报文转发到指定物理端口，到达组播组的组播成员。