[发明专利]一种在广播型多跳无线网络中PIM-DM的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种IP组播路由协议PIM-DM在广播型无线多跳网络中的改进方法。

背景技术

PIM-DM(Protocol Independent Multicast-Dense Mode)是一种密集拓扑结构的组播路由协议，利用泛洪-剪枝机制为IP网络提供组播路由服务。

PIM-DM可以适应NBMA(Nonbroadcast Multi Access)和以太网，但是广播型多跳网络业界没有研究出使用方法。其原因是广播型多跳无线网络物理特性复杂，既有NBMA的特点(一发多收)和以太网的特点(支持广播)，但又有NBMA和以太网不具有的新特性－一个节点发送某些节点需要中继转发后才能接收。

如果在广播型多跳无线网络中使用NBMA的方法既不支持多跳特性，又不满足广播特性，如果使用以太网的方法不支持多跳特性。

发明内容

基于背景技术中述及的实际问题，本发明提出了一种PIM-DM的改进方法。该方法利用以下内容的组合完成PIM-DM在广播型多跳无线网络的使用。

此方法包括：

1. 邻居发现

通过使用PIM-Hello消息获取邻居信息。

2. 组播转发

执行特殊的RPF(Reverse Path Forwarding)检查判断组播数据报文能否被转发。

3. 剪枝

对于不符合RPF检查的报文触发向上游路由器发送特殊的剪枝报文，避免后续接收组播数据报文。

4.断言

为了一个(S，G)数据流只能通过一个节点进入广播无线网络，在广播型多跳无线网络中需要断言机制。同时为了避免因为无线中继转发触发断言过程，引入特殊机制修改无线中继转发报文通知接收者该报文不参与断言过程。

5.嫁接

为了重新启动组播数据流，使用特殊的嫁接报文重新引导组播数据流。

本发明的有益效果是：通过这些方法可以使PIM-DM在广播型多跳无线网络中得到利用。

附图说明

图1 转发表结构图。

具体实施方式

具体实施方式从5个方面来描述：

1.邻居发现

报文格式和标准PIM-DM的hello消息完全一致，维护时间和方式也一致，唯一不同之处在于需要维护邻居的二层地址(无线网络上使用的MAC地址)。

2. 组播转发

1)  RPF检查：接收组播数据报文时执行RPF检查。因为存在无线中继转发情况，如果接收接口是无线广播接口不仅。

2)  形成转发表：如果从无线接口收到的组播报文通过了RPF检查，在转发层面形成组播转发表，RPF接口要附带网关IP地址和二层地址，出接口要附带邻居IP地址和二层地址，如图1所示的转发表结构。

3)  无线中继转发：如果从无线接口收到的组播报文通过了RPF检查，并且出接口有邻居未处于剪枝状态，需要在无线接口再次发送时要将IP头部的TOS字段的CU比特置1。

3.剪枝

如果RPF检查失败，发送剪枝报文。该剪枝报文以单播形式发送，区别于标准的剪枝-加入消息。

接收到剪枝报文的组播路由器将相应的无线接口邻居置为Prune状态。如果所有无线接口邻居都处于Prune状态该无线接口将处于剪枝状态，不再向无线接口转发该(S，G)数据流。

4. 断言

如果接收组播数据报文的接口是该(S，G)组播转发表的出接口，并且IP报文的TOS字段为0，此时需要在无线接口发送断言报文。断言使用标准PIM-DM的报文格式。

为了避免断言导致接收者短时间RPF接口无法切换，转发该(S，G)但不参与断言过程的接收者选择多个网关出口时应该遵循断言的要求选择IP地址大的作为首选网关。

5.嫁接

无线接口也支持嫁接过程，与标准PIM-DM不同的是无线接口的嫁接报文使用单播方式发送给RPF邻居。