專利名稱：Pim-sm指定路由器和igmp查詢器的統(tǒng)一選舉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信組播技術(shù)中流量轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
PIM-SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode,協(xié)議無關(guān)組播-稀疏模式)協(xié)議中，在以太網(wǎng)這樣的共享網(wǎng)絡(luò)中，通過HelIo消息選舉出一個DR(DesignatedRouter，指定路由器)用于負責(zé)向本網(wǎng)絡(luò)中的Host (主機)分發(fā)組播流量，或者接收本網(wǎng)絡(luò)中Server發(fā)送的組播流量。 PIM-SM協(xié)議中規(guī)定的指定路由器選舉機制如下當啟用了 PM-SM協(xié)議的接口接收到一個鄰居發(fā)來的Hello報文，通過解析Hello報文，記錄下鄰居的 primary_ip_address>dr_priority 和 dr—priority—present 等三個與DR選舉有關(guān)的信息。在得到這兩個鄰居信息之后，首先確定dr_prio;rity_present是否有效,如果有效比較本接口和鄰居的dr_priority, priority高者獲勝。如果兩者相同，貝U進一步比較primary_ip_address,其中值較大者獲勝。由于同一網(wǎng)絡(luò)中，IP地址具備唯一'丨生,所以通過比較IP地址，一定能產(chǎn)生DR。如果dr_priority_present 無效，則直接對比兩者的 primary_ip_address,較大
者獲勝。而IGMP (Internet Group Management Protocol,互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)中，在以太網(wǎng)這樣的共享網(wǎng)絡(luò)中，通過查詢消息選舉出一個查詢器,用于負責(zé)接收主機反饋的加入報文和離開報文。IGMP協(xié)議中規(guī)定的查詢器選舉機制如下當接口啟用了 IGMP協(xié)議，會默認自己為當前網(wǎng)絡(luò)中的查詢器，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送查詢報文。當啟用了 IGMP協(xié)議的接口接收到IP地址比自己小的其他組播設(shè)備發(fā)來的查詢報文，則把自己轉(zhuǎn)為非查詢器，記錄發(fā)送者為當前網(wǎng)絡(luò)的查詢器。由此可見，在PM-SM協(xié)議中，指定路由器的選擇是IP地址大的被選舉為指定路由器；而IGMP協(xié)議中，查詢器的選舉是IP地址小的獲勝。這樣就會出現(xiàn)在相同的網(wǎng)絡(luò)中，PIM-SM的指定路由器和IGMP的查詢器不是同一個設(shè)備。在組播應(yīng)用中，組播路由器下游為交換機，部署IGMP Snoopingdnternet GroupManagement Protocol Snooping,互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議窺探)。IGMP Snooping會根據(jù) IGMP 消息學(xué)習(xí)一個唯一的上游接口，負責(zé)與上游組播設(shè)備通信。如果出現(xiàn)上述的情況，PM-SM的指定路由器和IGMP的查詢器不是同一個設(shè)備，那么IGMP Snooping就會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象要么來自主機的IGMP加入報文被發(fā)給了非PM-SM DR，在PM-SM DR卻沒有學(xué)到IGMP成員，PIM-SM DR并不會向上游組播設(shè)備發(fā)送加入消息；從上游組播設(shè)備下來的組播流量是從交換機的IGMP Snooping的非上游接口收到的,不會轉(zhuǎn)發(fā)給接收主機?？傊?組播流量不能正確轉(zhuǎn)發(fā)給下游接收主機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種解決同一網(wǎng)絡(luò)中PIM-SM中指定路由器和IGMP查詢器不一致的問題,其將VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虛擬路由器冗余協(xié)議)用于組播業(yè)務(wù)故障偵測，引入將同一網(wǎng)絡(luò)的VRRP中主路由器(Master)作為PIM-SM中指定路由器和IGMP查詢器選舉的參照，從而使得PIM-SM中指定路由器和IGMP查詢器統(tǒng)一于同一設(shè)備上，并從VRRP的快速檢測、切換能力等方面提升組播網(wǎng)絡(luò)的切換速度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種PM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的統(tǒng)一選舉方法，在進行PM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的選舉時，其分別將
同一網(wǎng)絡(luò)中的VRRP中主路由器的狀態(tài)作為指定路由器和查詢器的選舉參照。更進一步地，所述PM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器與VRRP中主路由器的狀態(tài)相同，且在VRRP中主路由器的狀態(tài)發(fā)生變化時，PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器也同步進行狀態(tài)切換。當PM-SM接口開始工作時，將檢查VRRP的狀態(tài)，在VRRP的狀態(tài)為主路由器時，PIM-SM的接口把自己設(shè)置為指定路由器；在VRRP的狀態(tài)為備份路由器時，PM-SM的接口把自己設(shè)置為非指定路由器。在VRRP的協(xié)議狀態(tài)由主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)閭浞萋酚善鲿r，所述PM-SM的接口跟隨從指定路由器轉(zhuǎn)換為非指定路由器；在VRRP的協(xié)議狀態(tài)由備份路由器轉(zhuǎn)變?yōu)橹髀酚善鲿r，所述PIM-SM的接口跟隨從非指定路由器轉(zhuǎn)換為指定路由器。當IGMP接口開始工作時，將檢查VRRP的狀態(tài)，在VRRP的狀態(tài)為主路由器時，IGMP的接口把自己設(shè)置為查詢器；在VRRP的狀態(tài)為非主路由器時，IGMP的接口把自己設(shè)置為非查詢器。在VRRP的協(xié)議狀態(tài)由主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵髀酚善鲿r，所述IGMP的接口跟隨從查詢器轉(zhuǎn)換為非查詢器的協(xié)議狀態(tài)由非主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)橹髀酚善鲿r，所述IGMP的接口跟隨從非查詢器轉(zhuǎn)換為查詢器。所述非主路由器包括備份狀態(tài)的路由器和初始狀態(tài)的路由器。由于P頂-SM的指定路由器和IGMP查詢器借助了 VRRP的Master，只要VRRP的Master在網(wǎng)絡(luò)中唯一確定，PM-SM的DR和IGMP查詢器也就自然一致了。出現(xiàn)故障后，VRRP通過自身的快速檢測機制，比如毫秒級通告或BFD等檢測方式，能達到50ms切換時間。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅克服了 PM-SM的指定路由器和IGMP查詢器不一致帶來的組播中組播流量不能正確轉(zhuǎn)發(fā)的問題，，解決了由于標準協(xié)議造成的共享網(wǎng)絡(luò)中PIM-SM指定路由器選舉及IGMP查詢器選舉不一致的問題，同時提高了 PIM-SM的指定路由器和IGMP查詢器選舉和切換的速度，大大提高PM-SM和IGMP的性能。


圖I是本發(fā)明所涉及網(wǎng)絡(luò)框架的示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。如圖I所示的網(wǎng)絡(luò)中，多臺主機終端HostA、HostB、HostN連接到交換機后，通過多個路由器RouterA、RouterB, RouterN連接到網(wǎng)絡(luò)上，在該網(wǎng)絡(luò)中的每個路由器接口上，共用有PIM-SM協(xié)議、IGMP協(xié)議和VRRP協(xié)議，所述PIM-SM中需要選舉指定路由器來分發(fā)或接受組播流量，IGMP中需要選擇查詢器來接收主機反饋報文信息，而VEER中需要選舉主路由器(Master)進行響應(yīng)請求或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，而PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的選舉機制又不相同。因此，在PIM-SM中指定路由器和IGMP查詢器選舉時，本發(fā)明引入VRRP協(xié)議的Master角色來為PIM-SM指定路由器選擇和IGMP查詢器選舉提供參考依據(jù)，VRRP協(xié)議的Master角色切換時，PIM-SM指定路由器和IGMP查詢器也跟著同步切換，解決了 PIM-SM指定路由器選舉和IGMP查詢器選舉不一致的問題，并且把VRRP的快速高效切換能力引入到 PIM-SMDR選舉和IGMP查詢器選舉中，提高了 PIM-SM指定路由器和IGMP查詢器的切換性倉泛。PIM-SM指定路由器選擇的具體方法為當啟用了 PIM-SM的接口開始工作的時候，會檢查VRRP的狀態(tài)，如果VRRP的狀態(tài)為Master，則直接把自己設(shè)置為PM-SM DR,否則設(shè)置為PM-SM非DR。如果VRRP的協(xié)議狀態(tài)由Master轉(zhuǎn)變?yōu)榉荕aster狀態(tài)，則組播設(shè)備接口把自己從PIM-SM的指定路由器轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵付酚善?。如果VRRP的協(xié)議狀態(tài)由非Master轉(zhuǎn)變?yōu)镸aster，則組播設(shè)備接口把自己從PIM-SM非指定路由器轉(zhuǎn)變?yōu)橹付酚善?。其中，所述非Master的狀態(tài)包括initialize (初始)狀態(tài)和Backup (備份)狀態(tài)IGMP查詢器選舉具體方法為當啟用了 IGMP的接口開始工作的時候，會檢查VRRP的狀態(tài)，如果VRRP的狀態(tài)為Master,則直接把自己設(shè)置為IGMP查詢器，否則設(shè)置為非查詢器。如果VRRP的協(xié)議狀態(tài)由Master轉(zhuǎn)變?yōu)榉荕aster狀態(tài)，則組播設(shè)備接口把自己從IGMP查詢器轉(zhuǎn)變?yōu)榉遣樵兤?。如果VRRP的協(xié)議狀態(tài)由非Master轉(zhuǎn)變?yōu)镸aster，則組播設(shè)備接口把自己從IGMP非查詢器轉(zhuǎn)變?yōu)椴樵兤?。而VRRP在選舉Master時,根據(jù)優(yōu)先級的大小挑選Master設(shè)備,Master的選舉方法為比較路由器的優(yōu)先級大小，優(yōu)先級高者當選為Master ;當兩臺優(yōu)先級相同的路由器同時競爭Master時，比較接口 IP地址大小，接口地址大者當選為Master，其它路由器作為備份路由器，隨時監(jiān)聽Master的狀態(tài)。當主路由器正常工作時，它會每隔一段時間(Advertisement_Interval)發(fā)送一個VRRP組播報文，以通知組內(nèi)的備份路由器，主路由器處于正常工作狀態(tài)。當組內(nèi)的備份路由器一段時間(Master_Down_Interval)內(nèi)沒有接收到來自主路由器的報文，則將自己轉(zhuǎn)為主路由器。一個VRRP組里有多臺備份路由器時，短時間內(nèi)可能產(chǎn)生多個Master，此時，路由器將會將收到的VRRP報文中的優(yōu)先級與本地優(yōu)先級做比較。從而選取優(yōu)先級高的設(shè)備做Master。同時，由于VRRP可以達到50ms以內(nèi)的切換時間，把VRRP的協(xié)議狀態(tài)引入到PIM-SM指定路由器和IGMP查詢器選舉過程，大大提高了 PIM-SM指定路由器和IGMP查詢器選舉和切換速度，在性能上相對協(xié)議規(guī)定的檢測和切換過程有了質(zhì)的提高。關(guān)于VRRP故障檢測協(xié)議如毫秒級通告、BFD、Link OAM等屬于標準化組織定義的規(guī)范，屬于業(yè)內(nèi)技術(shù)人員周知技術(shù)，在此不再贅述。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋?！?br> 權(quán)利要求
1.一種PIM-SM指定路由器和IGMP查詢器的統(tǒng)一選舉方法，其特征在于在進行PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的選舉時，其分別將同一網(wǎng)絡(luò)中的VRRP中主路由器的狀態(tài)作為指定路由器和查詢器的選舉參照。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器與VRRP中主路由器的狀態(tài)相同，且在VRRP中主路由器的狀態(tài)發(fā)生變化時，PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器也同步進行狀態(tài)切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于當PIM-SM接口開始工作時，將檢查VRRP的狀態(tài)，在VRRP的狀態(tài)為主路由器時，PIM-SM的接口把自己設(shè)置為指定路由器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在VRRP的狀態(tài)為非主路由器時，PIM-SM的接口把自己設(shè)置為非指定路由器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于在VRRP的協(xié)議狀態(tài)由主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵髀酚善鲿r，所述PIM-SM的接口跟隨從指定路由器轉(zhuǎn)換為非指定路由器；在￥1 ^的協(xié)議狀態(tài)由非主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)橹髀酚善鲿r，所述PM-SM的接口跟隨從非指定路由器轉(zhuǎn)換為指定路由器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述非主路由器包括備份狀態(tài)的路由器和初始狀態(tài)的路由器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于當IGMP接口開始工作時，將檢查VRRP的狀態(tài)，在VRRP的狀態(tài)為主路由器時，IGMP的接口把自己設(shè)置為查詢器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于在VRRP的狀態(tài)為非主路由器時，IGMP的接口把自己設(shè)置為非查詢器。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的方法，其特征在于在VRRP的協(xié)議狀態(tài)由主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)閭浞萋酚善鲿r，所述IGMP的接口跟隨從查詢器轉(zhuǎn)換為非查詢器；在￥1 ^的協(xié)議狀態(tài)由非主路由器轉(zhuǎn)變?yōu)橹髀酚善鲿r，所述IGMP的接口跟隨從非查詢器轉(zhuǎn)換為查詢器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述非主路由器包括備份狀態(tài)的路由器和初始狀態(tài)的路由器。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的統(tǒng)一選舉方法，其在進行PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的選舉時，引入了同一網(wǎng)絡(luò)中VRRP中主路由器的角色作為參考依據(jù)，即PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器分別與VRRP中主路由器的狀態(tài)相同，且在VRRP中主路由器的狀態(tài)發(fā)生變化時，PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器也同步進行狀態(tài)切換。從而解決了同一網(wǎng)絡(luò)中PIM-SM中指定路由器和IGMP查詢器不一致帶來的組播中組播流量不能正確轉(zhuǎn)發(fā)的問題，同時，也提高了PIM-SM中指定路由器和IGMP中查詢器的選舉及切換速度。
文檔編號H04L12/18GK102801632SQ20121030907
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者徐錦韜, 吳秀余 申請人:盛科網(wǎng)絡(luò)(蘇州)有限公司