專利名稱：軟線式隧道中基于獨立組播-特定源協(xié)議的組播實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
軟線式隧道中基于獨立組播一特定源協(xié)議的組播實現(xiàn)方法，屬于IPv4向 IPv6網(wǎng)過渡技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于IPv4地址空間嚴重不足，基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)將得到迅速發(fā)展。 然而，由于IPv4互聯(lián)網(wǎng)已具有相當規(guī)模和廣泛的應(yīng)用程序，因此IPv4網(wǎng)絡(luò)必 然在今后長期存在，形成與下一代IPv6網(wǎng)絡(luò)逐步融合的過程。隨著IPv6骨干 網(wǎng)絡(luò)建立，需要引入一種新技術(shù)將IPv4終端用戶通過快速高效的IPv6骨干網(wǎng) 絡(luò)連接起來以提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。此外，隨著IPv4網(wǎng)絡(luò)的逐步廢棄，將產(chǎn)生 IPv4網(wǎng)絡(luò)不連通的過渡階段，在此階段中IPv6網(wǎng)絡(luò)作為連通多個IPv4網(wǎng)絡(luò)的 橋梁，需要基于此實現(xiàn)不同IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)的地址結(jié)構(gòu)截然不同，IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)技術(shù)成為 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要難題。雖然目前已出現(xiàn)了不少IPv6和IPv4網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián) 技術(shù)，如RFC2893、 RFC2529、 RFC3056、 RFC3053和一些IETF draft,然而這些 技術(shù)集中在IPv6 over IPv4技術(shù)上。也就是說，孤立的IPv6網(wǎng)絡(luò)之間如何通 過IPv4主干網(wǎng)互相連接。上迷技術(shù)定義了在這種網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)下，如何通過建 立在IPv6上的隧道實現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的交互。
為了解決IPv4網(wǎng)絡(luò)之間通過IPv6網(wǎng)絡(luò)互通的問題，IETF成立了 Softwire 工作組，并在mesh-framework.draft中提出了 IPv4 over IPv6單播的解決方 案，但是仍舊沒有解決不同的邊緣網(wǎng)絡(luò)之間組播的實現(xiàn)方法。
本發(fā)明提出了一種在Softwire框架下基于PIM-SSM協(xié)議的組播實現(xiàn)方法。 其適用的網(wǎng)絡(luò)拓樸如圖1所示，中間的核心傳輸網(wǎng)使用I-IP分組格式，并且支 持PIM-SSM組播協(xié)議，邊緣的孤立網(wǎng)絡(luò)使用E-IP分組格式。組播的源和接收者 可能位于不同的邊緣孤立網(wǎng)絡(luò)中。本發(fā)明基本的思路是建立以核心傳輸網(wǎng)邊緣 路由器為源的共享樹，然后沿著共享樹將E-IP組播分組傳送至其余的邊緣路由 器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計在softwire框架下基于PIM-SSM協(xié)議的組播實現(xiàn)方 法，包括在核心網(wǎng)建樹的方法以及使用核心網(wǎng)的組播樹傳播邊緣網(wǎng)絡(luò)組播分組 的方法。
本發(fā)明所提出的方法的特征在于在核心網(wǎng)對每個邊緣路由器建立以其為 源的組播樹；對到達邊緣路由器的E-IP分組進行封裝；在核心網(wǎng)中利用建立起 的PIM-SSM樹傳輸封裝后的組播分組；對到達邊緣路由器的封裝過的組播分組 進行解封裝，并判斷丟棄或轉(zhuǎn)發(fā)給E-IP網(wǎng)絡(luò)。 該方法依次含有以下步驟
步驟(l) I-IP網(wǎng)作為一個核心傳輸網(wǎng)，其邊緣路由器PE根據(jù)自身內(nèi)部 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議i-BGP的配置獲得所有其他邊緣路由器PE的地址；
步驟(2 )每一個邊緣路由器通過多協(xié)議擴展邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(MP-BGP ) 告知其他邊緣路由器PE以自己為源的組播樹地址；
步驟(3 )每一臺邊緣路由器都加入以其他所有邊緣路由器PE為源的 PIM-SSM組播樹，在使用I-IP分組格式的傳輸網(wǎng)絡(luò)中建立與邊緣路由器PE的數(shù) 目相同的PIM-SSM組播樹;
步驟(4 )當所述E-IP網(wǎng)絡(luò)中的接收者組播連接報文到達所述I-IP網(wǎng) 的某臺邊緣路由器PE,時，該路由器通過查找本地封裝表得到與組播源所在的
E-IP網(wǎng)相連的出口路由器PEb的I-IP地址，并把此連接報文封裝后通過所連接 I-IP網(wǎng)絡(luò)單播給所述邊緣路由器PEB;
步驟(5 )步驟(4 )中所述的邊緣路由器PEB接收到封裝后的連接報文 后，把它解封裝并轉(zhuǎn)發(fā)給與它相連的E-IP網(wǎng)；
步驟(6 )當步驟(4 )中所述的邊緣路由器PEa收到某E-IP分組格式的 外部網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)報文時，把它封裝成I-IP分組格式的組播數(shù)據(jù)報文，并且 通過以自身為源的PIM-SSM組播樹向使用I-IP分組形式的傳輸網(wǎng)發(fā)送；
步驟(7 )當步驟(6 )中所述I-IP網(wǎng)的某個邊緣路由器PEu收到步驟(6 ) 中所述的I-IP網(wǎng)中傳來的封裝后的組播數(shù)據(jù)報文時，先把它解封裝所得到的原 始E-IP分組格式的所述外部網(wǎng)絡(luò)的組播數(shù)據(jù)報文，向所述外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，若與 所述邊緣路由器PEc;相連的所述外部網(wǎng)絡(luò)沒有該組播數(shù)據(jù)報文的接收者，則把該 組播數(shù)據(jù)報文丟棄。
發(fā)明人已針對本發(fā)明所述方法進行了仿真實驗，在Linux環(huán)境下進行了 模擬，并取得了預期的效果。


圖1.基于Softwire組播實現(xiàn)方案網(wǎng)絡(luò)拓樸示意圖
圖2.邊緣路由器宣告自身為源的組播地址的消息格式示意圖
具體實施例方式
在softwire中，最基本的組成是若干個E-IP網(wǎng)絡(luò)和一個I-IP核心網(wǎng)絡(luò)， 其中E-IP和I-IP可以分別取IPv4或者IPv6,也就是說本發(fā)明的方案同時適用 于IPv4 over IPv6和IPv6 over IPv4兩種場景。這樣的網(wǎng)絡(luò)連接方式可以用 圖1來描述。
從I-IP傳輸網(wǎng)中的靜態(tài)組播樹的建立來看，在初始的時候每個PE路由器
需要告知其他所有PE路由器以自己為源的組播樹的組播地址，這是通過MP-BGP 協(xié)議來實現(xiàn)的，消息的格式如圖2所示。在圖中，SAFI—STATIC-SSM表示本消息 所對應(yīng)的SAFI值，Next Hop字段則填寫需要宣告的組播地址，SNPA和NLRI信 息均為0。
從組播樹的建立來看，當某個E-IP網(wǎng)絡(luò)中的主機想要加入以另一個E-IP 網(wǎng)絡(luò)中的主機為源的組播組的時候，該主機發(fā)出的join報文首先到達I-IP網(wǎng) 絡(luò)的PE路由器上，PE路由器將報文封裝后單播發(fā)送給源所在E-IP網(wǎng)絡(luò)所連接 的PE路由器(這一過程已在softwire單播的解決方案中闡述)，在解封裝之后 轉(zhuǎn)發(fā)給E-IP網(wǎng)絡(luò)中的組播源，從而在兩個E-IP網(wǎng)絡(luò)中建立起相應(yīng)的組播樹。
從組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嵌葋砜?，當PE路由器收到E-IP網(wǎng)絡(luò)傳來的組播數(shù)據(jù) 報文的時候，先將其封裝成I-IP組播報文，然后通過I-IP網(wǎng)絡(luò)中的組播樹傳 播出去，當該報文達到所有其他PE路由器的時候?qū)⒈唤夥庋b，對于那些E-IP 沒有接收者的PE路由器來說，組播報文將被丟棄，其他的PE路由器則將解封 裝后的組播報文轉(zhuǎn)發(fā)至所連接的E-IP網(wǎng)絡(luò)中，完成組播數(shù)據(jù)的傳送過程。
權(quán)利要求
1、軟線式隧道中基于獨立組播-特定源協(xié)議的組播實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法是一種當IPv4通過IPv6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)過渡時在因特網(wǎng)工程部IETF的Softwire工作組提出的軟線框架下基于獨立組播-特定源路由協(xié)議PIM-SSM的組播實現(xiàn)方法，該方法在支持PIM-SSM組播協(xié)議、使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址I-IP分組的IPv6網(wǎng)絡(luò)以及作為組播源和接收者的、使用外部網(wǎng)絡(luò)地址E-IP分組的孤立的IPv4網(wǎng)絡(luò)之間依次按以下步驟實現(xiàn)步驟(1)I-IP網(wǎng)作為一個核心傳輸網(wǎng)，其邊緣路由器PE根據(jù)自身內(nèi)部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議i-BGP的配置獲得所有其他邊緣路由器PE的地址；步驟(2)每一個邊緣路由器通過信令告知其他邊緣路由器PE以自己為源的組播樹地址；步驟(3)每一臺邊緣路由器都加入以其他所有邊緣路由器PE為源的PIM-SSM組播樹，在使用I-IP分組格式的傳輸網(wǎng)絡(luò)中建立與邊緣路由器PE的數(shù)目相同的PIM-SSM組播樹；步驟(4)當所述E-IP網(wǎng)絡(luò)中的接收者組播連接報文到達所述I-IP網(wǎng)的某臺邊緣路由器PEA時，該路由器通過查找本地封裝表得到與組播源所在的E-IP網(wǎng)相連的出口路由器PEB的I-IP地址，并把此連接報文封裝后通過所連接I-IP網(wǎng)絡(luò)單播給所述邊緣路由器PEB；步驟(5)步驟(4)中所述的邊緣路由器PEB接收到封裝后的連接報文后，把它解封裝并轉(zhuǎn)發(fā)給與它相連的E-IP網(wǎng)；步驟(6)當步驟(4)中所述的邊緣路由器PEA收到某E-IP分組格式的外部網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)報文時，把它封裝成I-IP分組格式的組播數(shù)據(jù)報文，并且通過以自身為源的PIM-SSM組播樹向使用I-IP分組形式的傳輸網(wǎng)發(fā)送；步驟(7)當步驟(6)中所述I-IP網(wǎng)的某個邊緣路由器PEC收到步驟(6)中所述的I-IP網(wǎng)中傳來的封裝后的組播數(shù)據(jù)報文時，先把它解封裝所得到的原始E-IP分組格式的所述外部網(wǎng)絡(luò)的組播數(shù)據(jù)報文，向所述外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，若與所述邊緣路由器PEC相連的所述外部網(wǎng)絡(luò)沒有該組播數(shù)據(jù)報文的接收者，則把該組播數(shù)據(jù)報文丟棄。
全文摘要
軟線式隧道中基于獨立組播-特定源協(xié)議的組播實現(xiàn)方法，屬于IPv4向IPv6網(wǎng)過渡技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，該方法是在IETF的Softwire過渡技術(shù)的框架下基于PIM-SSM樹的組播方式實現(xiàn)的，依次含有以下步驟IPv6網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器獲得其他邊緣路由器地址；在每一個邊緣路由器上建立到達其他邊緣路由器的組播樹；在IPv6網(wǎng)絡(luò)中單播作為接收者的IPv4網(wǎng)發(fā)給另一個作為組播源的IPv4網(wǎng)的連接報文；在IPv6網(wǎng)內(nèi)組播作為組播源的IPv4網(wǎng)發(fā)給另一個作為接收者的IPv4網(wǎng)的組播數(shù)據(jù)報文。本發(fā)明實現(xiàn)了孤立的IPv4網(wǎng)絡(luò)之間通過IPv6網(wǎng)進行組播的方法。
文檔編號H04L12/46GK101197752SQ200710177620
公開日2008年6月11日 申請日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者吳建平, 周云濤, 勇 崔, 徐明偉 申請人:清華大學