[发明专利]SDN共享树群播串流系统与方法

说明书

本发明揭露一种应用于SDN(Software Defined Networking)共享树(shared tree)群播串流(multicast streaming)系统与方法，其控制器在群播来源端传送串流前，将临近的群播来源端分丛集，随着网络拓朴分布，自动能形成多个丛集，接着对每一个丛集设立一个与群播来源端距离最小的交换器作为集中点，使得同一个丛集内的群播来源端建立最短路径至集中点，并以集中点为根，建立最短路径树到所有的群播客户端。根据最短路径树，在树节点上的交换器设定流量条。若建立过多的群播树(如对每一个群播来源建立群播树)，会使控制器计算群播树的时间过长，并且使交换器内流量条的数量过多；若建立过少的群播树(如对所有群播来源只建立一棵群播树)，则会使传送的路径过长，并且使集中点的负担过重。

技术领域

本发明属于一种应用于SDN(Software Defined Networking，软件定义网络)共享树群播串流系统与方法，群播来源端在发送群播串流前会建立群播树，以作为传送群播串流的路径，并借此减少网络带宽的浪费。本发明所提出的方法可减少在控制器所需要的计算量以及减少交换器所需设定的流量条数量。

背景技术

SDN是近年来的新兴网络架构。它的概念是将网络的控制层(control-plane)功能与数据层(data-plane)功能分离，并将控制层集中至控制器，交换器上只保留传送封包的功能，交换器需要透过控制器去计算路径，并由控制器将封包传送的方向设定至交换器。因此，控制器具有全面的网络拓朴信息去建立最佳的群播树，并且能更快速的处理群播信息，使得IP串流群播在SDN上是可以实现。

控制器在群播来源端传送串流前，必须先为群播来源端建立群播树，使得群播来源端能传送至客户端。本发明针对SDN网络设计一种共享树群播串流系统。先前应用于群播串流主要是针对交换器如何设定流量条能使得封包得以传送至客户端，并没有考虑群播来源端数量造成流量条数量影响，进而影响交换器效能，不适用于大量群播来源端，在下列先前的专利技术中有提及类似的概念：US 8831000(IP multicast service join processfor MPLS-based virtual private cloud networking)、US 8638789(Optimal multicastforwarding in OpenFlow based networks)。另一方面针对树建立的系统，都是对每一个群播来源端去建立群播树，会使控制器计算群播树的时间过长，并且使交换器内流量条的数量过多，因此也不适用于大量群播来源端。

本案发明人鉴于上述现有方式所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本SDN共享树群播串流系统与方法。

发明内容

为达上述目的，本发明即在于针对SDN网络设计一种共享树群播串流系统与方法，群播来源端在发送群播串流前，透过将临近的群播来源树分为同一丛集，随着网络拓朴分布，自动能形成多个丛集，接着为每个丛集建立群播树，以作为传送群播串流的路径。透过共享树并设定共享树的流量条，减少在控制器所需要的计算量以及减少交换器所需设定的流量条数量。若建立过多的群播树(如对每一个群播来源建立群播树)，会使控制器计算群播树的时间过长，并且使交换器内流量条的数量过多；若建立过少的群播树(如对所有群播来源只建立一棵群播树)，则会使传送的路径过长，并且使集中点的负担过重。

达成上述发明目的的SDN共享树群播串流系统，是在控制器在群播来源端传送串流前，将临近的群播来源端分为多个丛集，随着网络拓朴分布，自动能形成多个丛集，对于每一个丛集设立一个与群播来源端距离最小的交换器作为集中点，使得同一个丛集内的群播来源端建立最短路径至集中点，并以集中点为根，建立最短路径树到所有的群播客户端，并根据最短路径树，对于每个在树节点上的交换器设定流量条。若建立过多的群播树(如对每一个群播来源建立群播树)，会使控制器计算群播树的时间过长，并且使交换器内流量条的数量过多；若建立过少的群播树(如对所有群播来源只建立一棵群播树)，则会使传送的路径过长，并且使集中点的负担过重。