WO2008095435A1

WO2008095435A1 - Multicast method and multicast routing method

Info

Publication number: WO2008095435A1
Application number: PCT/CN2008/070187
Authority: WO
Inventors: Feng Guo; Yi Xiong; Weisi Dong
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2009-08-05
Also published as: US20090059923A1; US8009671B2; EP2109260A4; CN101242342B; CN101242342A; EP2109260A1

Description

组播方法及组播路由方法

技术领域

本发明涉及网络路由及转发技术，特别是组播方法及组播路由方法。发明背景

在目前的网络应用中，视频等多媒体业务的地位日益重要，而组播技术则是网络多媒体业务的重要承载技术，组播是一到多或者多到多的多方通信形式。如图 1所示的组播模型中，视频流在网络中流经的路径形成一个树形结构，在这棵树的每一个分支上都传送相同的视频流，在树的分叉处进行复制，就可以将视频流传送到所有的接收者，这棵树被称为分发树。组播路由协议首先形成分发树，通过在分发树的每一个分支上传送一个视频流，在树的分叉处进行复制的过程，视频流从服务器最终传送到所有接收者。

以网络电视（IPTV )业务为例，用户想要收看某频道的电视节目，则首先要向离自身最近的三层网络设备发送加入组播组的报文，以下简称加入报文，该三层网络设备建立相应的路由转发状态，所述路由转发状态因为可以用来指导协议报文和组播数据包的转发，故统称为组播转发指导信息，还要在路由转发状态中添加组播数据包的出接口，并向该频道电视节目所隶属的组播源服务器方向的上游三层网络设备发送加入报文，在上游三层网络设备上执行相同的动作，建立路由转发状态，在路由转发表项中添加出接口，再向上游发送加入报文，一直到组播数据包分发树的根节点接收到加入报文后，该根节点三层网络设备将组播数据包沿相同的分发树推送到离用户最近的三层网络设备上。

其中，在用户发送的加入报文中包含组播源组地址对，即某频道节目的地址，用该组播地址对来标识一个组播会话，该地址对一般以（ S,G ) 或（*,G ) 的形式表示，或统一表示为（S/*,G ) 。其中， S 表示指定的组播源地址，即表示发向组播组 G的源的 IP地址； G表示指定的组播组地址，用于标识多点通信业务中所有接收者的集合，即组播组，例如一个网络电视节目的所有接收者就同属于一个组播组；所述 *表示任意组播源，即接收者未指定组播源。一个组播源组地址对（S/*,G )在分发树上的三层网络设备中对应一组状态，分发树上的三层网络设备将对该组播组建立相应的路由转发表项，而携带该状态的消息称为协议报文。发明内容

本发明的实施例的目的在于提供组播方法及组播路由方法，用于减少路由器内存占用及提高协议报文的效率。

本发明的实施例提供了一种组播方法，包括加入组播组的过程和转发组播数据包的过程，在加入组播组的过程中，在组播转发等价类所属分发树或分发子树的网络节点上，建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息；

在转发组播数据包的过程中，将同一组播转发等价类的组播数据包根据同一个组播转发指导信息转发。

本发明的实施例还提供了一种组播路由方法，包括：

将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，组播转发等价类所属分发树或分发子树的出口网络节点接收到激励后，则向所述分发树或分发子树的上游网络节点发送加入报文，建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，并在所述转发指导信息中添加出接口，所述上游网络节点建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，在所述转发指导信息中添加出接口，并继续向上游发送加入报文，一直到达所述分发树或分发子树的入口网络节点上。

本发明的实施例还提供了一种组播方法，包括：将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，在组播转发等价类所属分发树或分发子树的网络节点上，静态配置以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，将同一组播转发等价类的组播数据包根据同一个组播转发指导信息转发。

本发明的实施例还提供了一种出口网络节点，该出口网络节点包括：划分模块、接收模块、转换模块和发送模块；

所述划分模块，用于将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，并设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系；

所述接收模块 , 用于将所接收到的加入报文输出给所述转换模块；将所接收到的组播数据包输出给发送模块；

所述转换模块，用于根据从划分模块中获取的映射关系，将所接收的加入报文映射为基于所述组播转发等价类的加入报文，建立以所述组播转发等价类标识的转发指导信息；将所述映射后的报文和所述转发指导信息输出给发送模块；

所述发送模块，用于将所接收到的所述映射后的加入报文发送给上游网络节点；根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

本发明的实施例还提供了一种入口网络节点，该入口网络节点包括：划分模块、接收模块、转换模块和发送模块；

所述划分模块，用于将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，并设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系；所述接收模块，用于将所接收到的加入报文输出给所述转换模块；将所接收到的组播数据包输出给发送模块；

所述转换模块，用于根据所接收到的加入报文以及从划分模块中获取的映射关系，建立以所述组播转发等价类标识的转发指导信息；将所述转发指导信息输出给发送模块；

所述发送模块，用于根据所述转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

本发明通过将使用相同方式转发的组播数据包的集合划分为一个组播转发等价类，对流经相同分发树或子树的组播转发等价类使用同一个组播转发指导信息，减少了不同组播数据包的转发指导信息对路由器空间的占用，并且可以加快路由收敛时间，减少路由切换频率，从而提高空间和时间效率。

进一步的，本发明对协议报文不再以单独的（S,G )或（*,G ) 为粒度，也就是说，不再针对每个不同的（S,G )或（*,G ) 的加入请求发送加入报文，而是基于组播转发等价类的粒度，对于同一组播转发等价类的加入请求，使用相同的协议报文，从而可以提高状态处理和报文交互的效率。附图简要说明

图 1为背景技术中的组播模型示意图；

图 2为本发明的实施例中基于组播转发等价类的分发树或分发子树示意图；

图 3 为本发明的实施例一中基于 MFEC进行组播路由的方法流程图；

图 4为本发明的实施例二中在 PIM SSM协议中构建基于 MFEC分发树并转发组播数据包的示意图；

图 5为本发明的实施例三中在 PIM SM协议中构建基于 MFEC的共享树并转发组播数据包的示意图；转发组播数据包的示意图。

图 7为本发明的实施例中组播系统的结构图。

图 8为本发明的实施例中出口网络节点的结构图。实施本发明的方式

本发明的实施例将使用相同方式转发的组播数据包的集合划分为一个组播转发等价类，通过对流经相同分发树或子树的组播转发等价类 ( MFEC )使用同一个组播转发指导信息，采用相同的方式转发，所述组播转发指导信息包括但不仅限于相同的组播路由表项和组播转发表项，从而聚合了多个组播数据包的转发，减少了不同组播组的组播转发指导信息对路由器空间的占用，并且可以加快路由收敛时间，减少路由切换频率，从而提高空间和时间效率；同时，本发明的实施例对协议报文不再以单独的（S,G )或（*,G )为粒度，也就是说，不再针对每个不同的（S,G )或（*,G ) 的加入请求发送加入报文，而于组播转发等价类的粒度，可以提高状态处理和报文交互的效率。

在本发明的实施例中，将使用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类（MFEC ), 例如流经相同的组播分发树或分发子树并进行相同的转发处理的数据包的集合。以 IPTV中的业务为例，同一服务器或服务器群可能会发送多个频道的节目，在接收者的加入请求下，这些节目都被推送到离接收者最近的路由器上，假设一组接收者接收所有的这些频道节目，即所有这些频道对应的分发树都相同，则所有组播数据包都流经相同的路由路径，那么这些组播数据包的集合就可以是一个 MFEC; 同理，流经相同分发子树的组播数据包集合也是一个 MFEC, 如图 2所示，椭圆内的路由器上转发的组播数据包都相同，则流经该部分子树的组播数据包成为一个 MFEC。在 MFEC分发树或分发子树中，如图 2所示，根节点称为入口（Ingress ) 节点，叶子节点称为出口（Egress )节点，除根节点和叶子节点之外的节点称为传输（ Transit ) 节点。

本发明的实施例采用组播源组地址对来表示 MFEC, 但该组播源组地址对与现有协议中不同，该地址对能够表示在该分发树上传输的所有频道。该地址对的表示方式包括但不限于以下几种：（组播源地址，组播组地址 /掩码）、（组播源地址 /掩码，组播组地址）、（组播源地址 /掩码，组播组地址 /掩码）、（组播源地址， { 239.1.1.1 , 239.1.1.2 } )、（离散的组播源地址，组播组地址；)、 (离散的组播源地址，组播组地址 /掩码）或（离散的组播源地址，离散的组播组地址）。其中，组播组地址 /掩码表示一个网段，该网段范围内的所有地址表示本 MFEC中包括的所有频道的组播组地址；同理，组播源地址 /掩码也表示一个网段，该网段范围内的所有地址表示本 MFEC中包括的所有频道的组播源地址。当然，如果多个组播源或多个组播组的地址不连续，也可以采用离散的 IP地址的方式来表示，如前述第 4至 7种表示方式。

在本发明的实施例中，协议报文的交互都是以 MFEC为粒度进行的，同一组播转发等价类的组播数据包使用同一个组播转发表项进行转发。并且，由于在一个 MFEC对应的分发树或分发子树中，可以将属于同一 MFEC的各频道的协议报文或报文中的字段合并为一个，因此不必针对每个频道都建立相应的状态和协议报文，从而节约了路由器的内存空间，并减少了路由切换的时间。实施例一为基于 MFEC进行组播路由的方法，其流程如图 3所示，具体包括以下步骤：

步骤 301、在 Egress路由器上设置（ S/*,G )到 MFEC的映射关系。如果（S,G/M )或（*,G/M )属于一个 MFEC, 那么当 Egress路由器接收到接收者主机发送的因特网组管理协议 /组播接收者发现 ( IGMP/MLD ) 加入（report )报文，或者其它接收者主机通过其它路由器发送的协议无关组播（PIM )等协议的加入（Join )报文时， Egress 路由器将所接收到的报文映射为对应的（S,G/M ) 或（ *,G/M ) 的 IGMP/MLD report报文或 Join报文。此时有两种映射方法 , 第一种映射方法是用 MEFC的标识（ S,G/M )或（ *,G/M )替换加入报文中的（ S/*,G ); 第二种映射方法是在报文中增加一个 MFEC ID 字段，并向全网广播 MFEC与 MFEC ID间的对应关系，或者通过命令在各节点上静态配置这种对应关系。其中，上述的 report报文是接收者主机向路由器发送的到组播组的加入报文，上述的 Join报文是路由器之间传递的加入报文。因为 Egress路由器可能与接收者主机相连或通过其它路由器与接收者主机相连，所以存在以上所述的两种情况。

步骤 302、在 Ingress路由器上设置（ S/*,G )到 MFEC的映射关系。如果（S,G/M )属于一个 MFEC, 那么 Ingress路由器在接收到组播数据包时，查询构建基于 MFEC 的分发树或分发子树时已建立的以 MFEC 标识的组播转发表项，并在相应出接口上转发组播数据包。

步骤 303、创建基于组播转发等价类 MFEC的路由。依据的原则就是在同一个 MFEC中，所有组播数据包采用相同方式转发。创建路由的方法分为动态和静态两种，动态创建方式是指修改现有协议，通过接收者主机发送的加入报文以及在基于 MFEC 的分发树或分发子树中传递的加入报文，来动态生成基于 MFEC的分发树或分发子树。接收者主机首先发送加入报文， Egress路由器直接接收到该加入报文，或者通过其它路由器接收到该加入报文，则进行（S/*,G )到 MFEC 的映射，将加入报文中的（ S,G )或（ *,G )字段替换成（ S,G/M )或（ *,G/M ), 创建以（S,G/M )或（*,G/M )标识的组播路由表项及组播转发表项，并在表项中添加出接口，该出接口是组播数据包的出接口，组播数据包通过该接口向下游转发，比如，如果（S,G/M ) 为一个 MFEC, 那么组播路由表项和组播转发表项将变为（ S,G/M, GE1/0/1, { GE2/0/0, GE3/0/0 } ) 的形式，其中 GE1/0/1为组播数据包的入接口， { GE2/0/0, GE3/0/0 ) 为出接口，所述 GE是指吉比特以太网；然后再向分发树或分发子树的上游路由器发送以 MFEC标识的加入报文。该上游路由器可能是 Transit 路由器也可能是 Ingress路由器，如果为 Transit路由器，则还要继续创建以（S,G/M )或（*,G/M )标识的组播路由表项及组播转发表项，在表项中添加出接口，向上游路由器发送加入报文，最终 Ingress路由器会收到加入报文，也要创建以（S,G/M )或（*,G/M )标识的组播路由表项及组播转发表项，在表项中添加出接口，至此，在整个 MFEC分发树或分发子树上建立了基于 MFEC的路由。

以上所述的步骤 301至步骤 303是加入组播组的过程，包括接收者主机发送加入报文和网络节点路由器向上游节点发送加入报文，该过程实际上也是构建 MFEC分发树或分发子树的过程，执行该过程后，也就确定了组播数据包的分发路径。

而静态创建基于 MFEC的路由的方式是指在所述分发树或分发子树中的各个节点上静态配置以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，即组播路由表项及组播转发表项，从而在各节点上以 MFEC为粒度直接指导组播数据包的转发。一般来讲，分发树或分发子树的节点按功能可划分为入口节点，即组播数据包在分发树或分发子树上的入口，传输节点，也就是中间节点，还包括出口节点，即组播数据包在分发树或分发子树上的出口。当然，这三类节点并非必须同时存在，例如可以没有传输节点，或者在分发树或分发子树上仅包括一个节点，那么该节点同时是入口、传输及出口节点。

所述组播路由表项与组播转发表项的区别在于，组播路由表项是在路由器进行路由学习时，建立的所有的路由表项。

而组播转发表项是路由表项中的最优路由，是路由器实际进行数据包转发的路由表项。但在组播协议中，组播路由表项与组播转发表项一般来说是相同的。

除了前述的动态和静态创建基于组播转发等价类 MFEC的路由方式之外，还有一种动静相结合的创建方式，即在 Egress路由器上静态地配置到接口的加入，通过命令配置到 Egress路由器某接口上的静态加入，该接口并非仅限于物理接口，也有可能是一些虚拟逻辑接口。按照该方法，可不必在 Egress路由器上配置如步骤 301所述的映射关系，而是直接向上游路由器发送基于 MFEC的加入报文。该方法虽然没有接收者主机的加入报文，但实际效果却与接收者主机发送加入报文相同，结果都是触发了 Egress路由器向上游发送加入报文，因此，在本发明的实施例中，将这两种方法统称为激励，其中，动态映射方式称为协议激励，静态加入方式称为命令激励。但上述的静态加入方式是在 Egress路由器上实现的，但在 Transit路由器及 Ingress路由器上依然是根据下游路由器发送的加入报文来动态创建路由，因此从整体上看，该方法还是动态的映射方式。

通过如上所述的步骤 301至步骤 303 , 创建了基于 MFEC的分发树或分发子树，确定了树上各节点的组播路由表项和组播转发表项，当组播数据包到达 Ingress路由器时，首先根据步骤 302中设置的映射关系，查询组播转发指导信息，根据以（S,G/M )或（*,G/M )为标识的组播转发表项，在出接口上转发组播数据包，组播数据包通过所述分发树或分发子树的 Transit路由器和 Egress路由器的转发，并最终到达接收者的主机。

本发明的实施例二是在指定源组播的协议无关组播（PIM SSM ) 中构建基于 MFEC的路由并按照该路由转发组播数据包的方法，其流程如图 4所示，具体包括以下步骤：

1、在 Egress路由器和 Ingress路由器上预先设置（ *,G )或（S,G ) 到 MFEC的映射关系为（*,G/M )或（S,G/M )。

2、接收者的主机向离自身最近的路由器发送 IGMP/MLD ( S,G ) report报文。例如接收者想要收看某频道的节目，即需要接收（S,G )的组播数据流，则向 Egress路由器发送 IGMP/MLD ( S,G ) report报文。

3、在 Egress路由器上，根据步骤 1中设置的映射关系，将（ S,G ) 状态转换为（ S,G/M )状态。该转换动作是 Egress路由器在接收到 report 报文后进行的，即将该报文中的（S,G ) 字段转换为（S,G/M )。因为组播源确定为 S, 因此， Egress路由器通过查询相应路由表项获得到该组播源的入接口，再创建以（S,G/M ) 为标识的组播路由和转发表项，为该表项添加出接口，该出接口就是到接收者主机的接口。

当然也可以采用静态配置的方式在 Egress路由器上配置基于 MFEC 的静态加入，即在没有接收到 report报文的情况下，通过相关命令配置到 Egress路由器某接口上的静态加入，触发 Egress路由器向上游发送加入报文。

4、 Egress路由器计算并生成（ S,G/M )状态的 PIM Join报文，并在步骤 3中所述入接口上向组播源方向发送基于（S,G/M ) 的 PIM Join报文。如图 4所示，接收该报文的是 MFEC上的 Transit路由器。 5、在 Transit路由器上创建（ S,G/M )状态，建立相应的以（ S,G/M ) 为标识的路由 /转发表项，并在表项中添加组播数据包的出接口，向源方向发送（ S,G/M ) 的 PIM Join报文。

6、 Ingress路由器创建（ S,G/M )状态，建立相应的以（ S,G/M ) 为标识的路由 /转发表项，并在表项中添加出接口。如果 Ingress路由器与组播源之间没有其他三层网络设备，即 Ingress路由器为距离组播源最近的三层网络设备，那么组播源发出的数据流到达 Ingress路由器后根据已建立的组播转发表项，在出接口上进行转发。

如果 Ingress路由器与组播源之间还有其他路由器，则 Ingress路由器可以采用如下所述的两种方式接收并转发组播源发送的组播数据包：方式 1 )、在 Ingress路由器与组播源之间的路由器上可以采用静态配置组播路由表项和组播转发表项的方式，生成以（S,G/M ) 为标识的组播路由表项和转发表项，由距离组播源最近的三层网络设备通过配置转发表项，在出接口上向 Ingress路由器转发组播数据包；

方式 2 )、在 Ingress路由器上，根据步骤 1 中配置的映射关系，再将 MFEC分解为相应的（S,G ), 按照正常方式向上游路由器分别发送基于每个（ S,G ) 的 PIM Join报文。

采用方式 1 ) 的方法，实际上是对本发明的实施例的技术方案的延续，将 MFEC的所有组播组数据流都推送到 Ingress路由器上，该方法的优点是能够避免 MFEC 分发树上链路的振荡所导致的组播数据包传输延迟或抖动等问题，因为所有组播数据包都被一次性推送到 Ingress 路由器上，不会因为 MFEC分发树内部的变化受到影响；而方式 2 ) 的方法是一种节约带宽的方法，该方法能够按需发送，即只有接收到某个组播组的加入报文才发送这个组播组的组播数据包，在 Ingress路由器与组播源之间的路由器上按照接收者的需要仅传输（S,G )组播数据包。 7、组播源发出组播数据包，当组播数据包到达 Ingress路由器后， Ingress路由器根据映射关系，查询以 MFEC为标识的组播转发表项，根据已建立的以（S,G/M ) 为标识的转发表项，在出接口上转发组播数据包。

8、 Transit路由器接收组播数据包，根据已建立的以（ S,G/M )为标识的转发表项，在出接口上向下游转发组播数据包一直到将组播数据包转发到 Egress路由器上， Egress路由器同样根据已建立的以（ S,G/M ) 为标识的转发表项，将组播数据包转发给接收者。

本实施例应用在特定组播源的情况下，在 Egress路由器和 Ingress 路由器上预先设置组播数据包与 MFEC间的映射关系。当 Egress路由器获得用户的加入组播组的请求时，直接建立基于 MFEC的组播路由表项和转发表项。当用户想要接收同一 MFEC的其它频道节目时，不必改变映射关系和路由 /转发表项，从而节省了路由器的内存空间和路由切换时间。

本发明的实施例三是应用在稀疏模式协议独立组播（ PIM SM )中的构建基于 MFEC的共享树并转发组播数据包的方法，其构建方式如图 5 所示，包括以下步骤：

1、在 Egress路由器和 Ingress路由器上预设置（ *,G )或（ S,G )到 MFEC的映射关系为（*,G/M )或（S,G/M )。

2、接收者的主机向 Egress路由器发送 IGMP/MLD ( *,G ) report报文。例如接收者想要收看某频道的节目，仅仅知道组播组的地址，即想要接收（*,G )的组播数据包，则向 Egress路由器发送 IGMP/MLD ( *,G ) report才艮文。

3、 Egress路由器根据步骤 1中设置的 MFEC映射关系将 IGMP/MLD ( *,G ) report报文中的（ *,G )字段转换为（ *,G/M )字段，建立以（ S,G/M ) 为标识的组播路由和转发表项，在表项中添加出接口，或者采用静态配置的方式，配置 IGMP/MLD静态加入 ( *,G/M ), 从而触发 PIM SM构建分发树。

其中，在该 MFEC上的这些（*,G ) 的共享树汇聚点（RP )是相同的，否则无法聚合成（*,G/M )状态，这是因为按照现有协议，路由器上生成的 Join报文只能发送给同一个 RP, 如果在 MFEC中对应了多个 RP, 在 Egress路由器上会生成（ *,G/M )的 Join报文，该报文只能发送给一个 RP, 那么注定有一些组播源是该 RP找不到的。

4、 Egress路由器计算并生成基于（ *,G/M )的 PIM Join报文，并向 RP方向发送（ *,G/M ) 的 PIM Join报文。

5、在 Transit路由器上创建以（ *,G/M ) 为标识的组播路由 /转发表项，并在表项中添加出接口。

6、 Transit路由器计算并生成基于（ *,G/M ) 的 PIM Join报文，向 RP方向发送基于（ *,G/M ) 的 PIM Join报文。

7、在 RP路由器上创建以（*,G/M ) 为标识的组播路由 /转发表项，并在表项中添加出接口。

8、源指定路由器（DR ) 向 RP单播注册（register )报文。源 DR 是距离组播源最近的三层网络节点，组播源的组播数据包会不断地发送给源 DR, 但源 DR在没接收到加入该组播组的请求时是不会转发该数据包的。该单播动作并非限制在本流程的本步骤中进行，事实上，源 DR的 register报文是周期性地发送给 RP的，目的是让 RP获知组播源的存在，而 RP的作用就在于将接收者主机与组播源联系在一起，也能通过 RP从组播源接收数据包。

如果源 DR是 Ingress路由器，则根据 MFEC映射关系将组播源（ S,G ) 转换为（S,G/M )状态，向 RP单播基于（S,G/M ) 的 register报文。如果 RP是 Ingress路由器，则本发明中 RP接收到（ S,G ) register报文后，根据 MFEC映射表将 register报文中的（S,G )转换为（ S,G/M )状态。

9、源 DR接收组播源发送的组播数据包，并在出接口上向下游转发组播数据包，通过 Transit路由器和 Egress路由器将组播数据包发送给接收者的主机。

本实施例是在接收者不指定组播源的情况下，构建共享树并转发组播数据包的方法。在上述的方法种，需要借助 RP将接收者要加入的组播组与组播源联系在一起。通过 RP转发组播数据包的路径称为共享树 ( RPT ), 由于 RPT—般并非是接收者到组播源的最优路径，并且 RPT 往往为多个（*,G ) 的转发请求服务，其负载较大，因此协议中规定，在一定的触发条件下，要将 RPT路径上的流量切换到最优路径，也就是接收者与组播源间的最短路径树（SPT )上， SPT—般也称为源树。切换的触发条件由用户设定，一般可以设置为 Egress路由器接收到的下行组播数据包的流量大于 0或大于某个速率，比如 lMbit/s。本发明的实施例四描述了该切换过程，其流程如图 6所示，包括以下步骤：

2、组播数据包原本是沿 RPT转发，此时，图 6中直连接收者主机的 Egress路由器发起 SPT切换，计算并向组播源方向发送基于（ S,G/M ) 的 PIM Join报文。

3、在 Transit路由器上创建以（ S,G/M ) 为标识的组播路由 /转发表项，并在表项中添加出接口，计算并生成基于（ S,G/M ) 的 PIM Join报文，向源方向发送 PIM Join报文。

4、源 DR如果是 Ingress路由器，则根据步骤 1 , 在源 DR上已经存在（S,G/M ) 的映射关系，则创建以（S,G/M ) 为标识的组播路由 /转发表项，并在表项中添加出接口；否则源 DR有可能和 Ingress路由器直连，也有可能在其间还有其他路由器，对于这种情况有两种解决方法：

1 )在源 DR路由器与 Ingress路由器之间的路由器上可以静态配置基于 MFEC的组播转发表项和组播路由表项，生成（S,G/M ) 的路由表项和转发表项，通过该配置由 Ingress路由器向源 DR路由器转发数据包；

2 ) Ingress路由器根据步骤 1中的映射关系将 MFEC分解为相应的多个（S,G ), 按照常规方式向组播源方向发送每个（S,G ) 的 PIM Join 报文。

5、源 DR接收组播源发送的组播数据包，并在出接口上将组播数据包向下游转发。

6、 Transit路由器接收组播数据包，沿 SPT向下游转发组播数据包。

7、直连接收者的最后一跳路由器，接收来自 SPT上游的组播数据包，发起剪枝过程，因为其已经通过 SPT来接收组播数据包，需要删除 RPT, 于是计算并向 RP方向发送基于（S,G/M ) 的剪枝（Prune )报文。

8、 RPT上的 Transit路由器剪枝（ S,G/M )的出接口，并向 RP方向发送基于（ S,G/M ) 的 Prune报文。

9、 RP剪枝（S,G/M ) 的出接口，向源 DR发送（ S,G/M )的停止注册（ register stop )报文，源 DR剪枝（ S,G/M ) 的 register出接口，不再沿 RPT转发数据包。

以上实施例二至实施例四都采用了 MFEC的动态应用方式，即根据预先设置的 MFEC映射关系，以收到 IGMP/MLD report/PIM等组播协议报文为触发条件，将组播（S/*,G )状态转换成相应的 MFEC状态，并促使组播路由协议构建基于 MFEC的组播分发树。当然也可以采用静态应用方式，直接定义基于 MFEC的静态加入，创建基于 MFEC的组播分发树，在路由器上定义 MFEC路由项及转发项，直接指导数据包转发。此外，可以为每个 MFEC状态设定主备两个入接口，增强组播转发的健壮性。还可以将动态应用方式和静态应用方式相结合，在部分网络节点上使用动态方式，部分网络节点上使用静态方式，例如在 Egress路由器上使用静态方式，其它路由器上使用动态方式。

本发明的实施例中还提供了一种出口网络节点。图 7为本发明的实施例中出口网络节点的结构图。如图 7所示，本发明实施例中的出口网络节点 700包括：划分模块 701、接收模块 702、转换模块 703和发送模块 704;

所述划分模块 701 , 用于将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，并设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系；

所述接收模块 702, 用于将所接收到的加入报文输出给所述转换模块 703; 将所接收到的组播数据包输出给发送模块 704;

所述转换模块 703 , 用于根据从划分模块 701 中获取的映射关系，将所接收的加入报文映射为基于所述组播转发等价类的加入报文，建立以所述组播转发等价类标识的转发指导信息；将所述映射后的报文和所述转发指导信息输出给发送模块 704;

所述发送模块 704, 用于将所接收到的所述映射后的加入报文发送给上游网络节点；根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

其中，所述转换模块 703 , 还用于在所述转发指导信息中添加出接口；而所述根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点则包括：根据转发指导信息中的出接口将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

本发明的实施例中还提供了一种入口网络节点。图 8为本发明的实施例中出口网络节点的结构图。如图 8所示，本发明实施例中的入口网络节点 800包括：划分模块 801、接收模块 802、转换模块 803和发送模块 804;

所述划分模块 801 , 用于将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，并设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系；

所述接收模块 802, 用于将所接收到的加入报文输出给所述转换模块 803; 将所接收到的组播数据包输出给发送模块 804;

所述转换模块 803 , 用于根据所接收到的加入报文以及从划分模块 801 中获取的映射关系，建立以所述组播转发等价类标识的转发指导信息；将所述转发指导信息输出给发送模块 804;

所述发送模块 804, 用于根据所述转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

其中，所述转换模块 803 , 还用于在所述转发指导信息中添加出接口；而所述根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点则包括：根据转发指导信息中的出接口将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

总之，在本发明的实施例中，由于对流经相同分发树或子树的数据包使用同一组组播转发表项，这些组播数据包称为组播转发等价类 MFEC, 同一组播转发等价类的数据报文使用同一个组播转发表项进行转发，可以加快路由收敛时间，降低空间占用，提高空间和时间效率；对协议报文也不再以单独的（S,G )或（*,G )为粒度，而是基于组播转发等价类，可以提高状态处理和报文交互的效率。

Claims

权利要求书

1、一种组播方法，包括加入组播组的过程和转发组播数据包的过程，其特征在于，在加入组播组的过程中，在组播转发等价类所属分发树或分发子树的网络节点上，建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息；

2、根据权利要求 1所述的组播方法，其特征在于，将采用相同方式转发的组播数据包划分为组播转发等价类。

3、根据权利要求 1所述的组播方法，其特征在于，所述建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息的过程包括：

所述组播转发等价类所属分发树或分发子树的出口网络节点接收到激励后，向所述分发树或分发子树的上游网络节点发送加入报文，建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，并在所述组播转发指导信息中添加出接口，所述上游网络节点建立以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，在所述组播转发指导信息中添加出接口，并继续向上游发送力口入报文。

4、根据权利要求 3所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：

入口网络节点接收到下游网络节点的加入报文后，建立以所述组播转发等价类标识的组播转发指导信息，在所述组播转发指导信息中添加出接口。

5、根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的组播方法，其特征在于，所述相同方式转发具体为流经相同的组播分发树或分发子树的组播数据包进行相同的转发处理。

6、根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在所述分发树或分发子树的出口网络节点及入口网络节点上设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系 , 确定所述组播转发等价类中包含的组播数据包。

7、根据权利要求 6所述的组播方法，其特征在于，所述接收到激励具体包括：

所述出口网络节点接收到属于同一组播转发等价类的组播数据包的接收者主机加入报文或下游网络节点的加入报文，根据所述映射关系将加入不同组播组的加入报文映射为基于所述组播转发等价类的报文，创建以所述组播转发等价类标识的组播转发指导信息，在所述组播转发指导信息中添加出接口。

8、根据权利要求 3或 4所述的组播方法，其特征在于，所述接收到激励具体包括：

在接口上配置静态加入，创建标识所述组播转发等价类的组播转发指导信息。

9、根据权利要求 7所述的组播方法，其特征在于，所述将多个加入不同组播组的加入报文映射为基于组播转发等价类的报文具体包括：在所述多个加入报文中，根据所述同一组播转发等价类的组播数据包与组播转发等价类间的映射关系，用标识所述组播转发等价类的字段，替换标识所述属于同一组播转发等价类的组播数据包的组播组地址对字段；或者根据所述组播数据包与组播转发等价类间的映射关系，在所述多个加入报文中增加标识所述组播转发等价类的字段，并向全网广播该标识方法与所述组播转发等价类的对应关系，或通过命令配置所述对应关系。

10、根据权利要求 6所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：

如果在所述分发树或分发子树的入口网络节点与组播源之间存在其它网络节点，则在所述入口网络节点与组播源之间的网络节点上配置以所述组播转发等价类标识的组播转发指导信息，生成相应的路由表项和转发表项，通过该配置向组播源方向发送加入艮文；

11、根据权利要求 6所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：

如果在所述分发树或分发子树的入口网络节点与组播源之间存在其它网络节点，则在所述入口网络节点上，根据所述映射关系，将基于组播转发等价类的加入报文分解为所述组播转发等价类包含的组播数据包的加入报文，并向上游路由器发送所述分解后的加入报文。

12、根据权利要求 5所述的组播方法，其特征在于，所述转发组播数据包具体包括：

入口网络节点接收到隶属于同一组播转发等价类的组播数据包后，根据所述映射关系，查询所述组播转发指导信息，在相应出接口上向下游节点转发所述组播数据包；

出口网络节点接收到所述组播数据包，查询组播转发指导信息，并在相应出接口上转发所述组播数据包。

13、根据权利要求 12所述的组播方法，其特征在于，该方法进一步包括：

传输网络节点接收到所述入口网络节点发送的组播数据包，根据所述标识组播转发等价类的字段，查询组播转发指导信息，在相应出接口上向出口网络节点转发所述组播数据包。

14、根据权利要求 12所述的组播方法，其特征在于，如果所述出口网络节点与接收者主机之间存在其它网络节点，则在所述出口网络节点与接收者主机之间的网络节点上配置以所述组播转发等价类标识的组播转发指导信息，生成相应的路由表项和转发表项，通过该配置向接收者主机方向转发组播数据包；或者，在所述出口网络节点与接收者主机之间的网络节点上，查询以所述组播数据包的地址对标识的组播转发指导信息，并向下游网络节点转发所述组播数据包。

15、一种组播路由方法，其特征在于，包括：

16、根据权利要求 15所述的组播方法，其特征在于，所述相同方式转发具体为流经相同的组播分发树或分发子树并进行相同的转发处理。

17、一种组播方法，其特征在于，包括：将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，在组播转发等价类所属分发树或分发子树的网络节点上，静态配置以组播转发等价类标识的组播转发指导信息，将同一组播转发等价类的组播数据包根据同一个组播转发指导信息转发。

18、根据权利要求 17所述的组播方法，其特征在于，所述相同方式转发具体为流经相同的组播分发树或分发子树并进行相同的转发处理。

19、一种出口网络节点，其特征在于，该出口网络节点包括：划分模块、接收模块、转换模块和发送模块；所述划分模块，用于将采用相同方式转发的组播数据包的集合划分为组播转发等价类，并设置所述同一组播转发等价类的组播数据包与所述组播转发等价类之间的映射关系；

所述接收模块，用于将所接收到的加入报文输出给所述转换模块；将所接收到的组播数据包输出给发送模块；

20、根据权利要求 19所述的出口网络节点，其特征在于：所述转换模块，还用于在所述转发指导信息中添加出接口；所述根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点包括：根据转发指导信息中的出接口将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。

21、一种入口网络节点，其特征在于，该入口网络节点包括：划分模块、接收模块、转换模块和发送模块；

22、根据权利要求 21所述的入口网络节点，其特征在于：所述转换模块，还用于在所述转发指导信息中添加出接口；所述根据转发指导信息将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点包括：根据转发指导信息中的出接口将所接收到的组播数据包发送给下游网络节点。