专利名称：一种二级可控组播的方法
技术领域：
本发明涉及一种在IPDSLAM上实现二级可控组播的方法。
背景技术：
随着当前宽带接入网络的普及，IPTV业务逐步走上商用，因此如何在宽带接入的局端设备DSLLAM(数字业务线路适配器)上实现组播功能(IPTV的核心技术)越来越受到重视。
所谓组播(Multicast)，是针对单播和广播而言，是一种在网络中将业务流量复制给一组特定的接收端的设备，组播技术大大节省了网络带宽，既抑制了广播风暴问题，也解决了单播无法同时发送多个目的地的缺陷。使IPTV的应用成为可能。目前在网络中广泛使用的组播协议为因特网组播组管理协议(IGMP，Internet Group Management Protocol)。IGMP协议可以把组播流量发到一个特定的组播地址(224.0.0.1～239.255.255.255)上，由所有加入这个组的主机接收。
中国发明专利CN03145506.9公布了一种组播源控制的方法和系统。该专利说明了如何对组播源进行控制的方法和原理，但并未涉及对组播用户的管理和控制，中国发明专利CN03123335.X公布了一种可控组播业务的实现方法。与前专利相反，它只规定了用户侧的管理，而没有考虑到组播源的管理。而本发明者对应了组播源和组播用户两个方向的管理控制。
中国发明专利CN200410066882.8公布了一种接入网中的组播接入控制方法和设备，虽然该专利比较完善的解决了二层组播全过程的控制和管理，但由于现在的接入网设备正在由单级向多级转变，组播也由以往的单级组播模式向多级方式发展，类似的针对单级组播的控制管理方式也不再适用于目前的二层设备，本发明则创造了一种分布式的控制方案，比较全面完善的解决的这个问题。
在当前的IPDSLAM发展趋势中，由于需要同时处理业务模式，因此出现了业务盘与核心交换盘相分离的IPDSLAM构架。整个IPDSLAM中实际中有两级交换，因此，组播也必须是两级的，在二层网络中采用的组播方式通常为IGMP代理(Proxy)和IGMP侦听(Snooping)。
IGMP协议可以有效的解决组播传输的问题，但它并不关心哪些主机加入组播组，更不知道有多少组播成员。任何一个与组播路由器同处一个网络的主机都可以加入或离开组播组，因此，它无法对组播进行管理和控制。因此也就无法满足IPTV业务的需求。
根据以上论论的IGMP的不足以及可控组播的需求，本方案在两级的IPDSLAM上实现了可控的组播，实现了对组播组资源的管理，以及对用户端口认证等一些在IPTV中需要解决的问题。
本发明的的独特之处在于将控制和管理进行分离，在控制模块之间用一套协议消息进行通信。可以应用于当今广泛使用的多级系统，实现多级的组播控制。
发明内容
本发明目的在于提供一种二级可控组播的方法，本发明所提供的方法包括以下步骤将中央管理模块安装在IPDSLAM的核心交换盘中，将远程子模块安装在各个业务盘中；中央管理模块接收各个远程子模块传送来的用户组播消息，并将其进行处理和存储；同时又控制各个远程子模块，实时的控制和管理与子模块相连的各个用户端口；远程控制子模块用来收集用户端口信息，并接收中央管理模块的控制消息，对端口进行控制；还有两个网管接口用于显示和输入。
这种分布式的组播控制方案可以很好的解决IPTV需求的各种控制和管理功能。并且它与IPDSLAM上的组播协议模块本身耦合性较弱，与之相独立，不影响协议包的正常处理流程，方便对其它类似环境和设备进行移植。
本发明方案的另一个特点是管理和控制相互分离，管理用于显示和下载命令，而控制模块则上报信息并接收控制消息对组播端口进行实际控制。控制模块和管理模块有一套私有的协议报文进行通信，非常适合多级组播系统，也可以用于远程组播控制与管理。
图1是根据本发明的模块外部模型的示意图；图2是根据本发明的中央管理模块内部模型的示意图；图3是根据本发明的远程控制模块的方框图；图4是根据本发明的业务盘控制模块的流程图；图5是根据本发明的核心交换盘中央管理模块的流程图；图6是根据本发明的可控组播加入的流程图；图7是根据本发明的查询帧的示意图；图8是根据本发明的信息同步帧的示意图；图9是根据本发明的配置帧的示意图；图10是根据本发明的组播组信息的显示示意图；图11是根据本发明的组播端口信息的显示示意图；图12是根据本发明的组播控制模版的示意图。
具体实施例方式
本发明方案采取分布式的控制原理，对IPDSLAM的组播进行控制和管理，原理图如下如图1所示，本发明技术方案中，由一个中央管理模块和多个远程控制子模块构成，其中，中央管理模块安装在IPDSLAM的核心交换盘中，远程子模块安装在各个业务盘中。
如图2所示，中央管理模块接收各个远程子模块传送来的用户组播消息，并将其进行处理和存储。同时又控制各个远程子模块，实时的控制和管理与子模块相连的各个用户端口。它包含当前端口信息表、端口配置控制表、收发模块三个子模块。分别用于存储当前组播信息、存储配置的信息以及与控制模块通信。并且还有两个网管接口用于显示和输入。
如图3所示，远程控制子模块用来收集用户端口信息，并接收中央管理模块的控制消息，对端口控制；它包含四个子模块，分别是端口信息表、收发模块、检测过滤模块、配置控制表。其中端口信息表存储着当前业务盘的组播信息，检测过滤模块通过配置控制表的信息过滤非法的加入报文，而让合法的端口加入报文得以通过。配置控制表为中央管理模块的配置控制表的一个子集。收发模块用于完成和中央管理模块的通信。
本发明方案的实现原理中说明的中央管理模块和远端控制模块分别置于二级IPDSLAM的核心交换盘和业务盘上，如图5所示，当整个系统启动上电时，核心交换盘将读取的配置信息通过配置帧发送给各个业务盘，其中配置帧如图9所示，并且在配置更改时也发送该配置帧给业务盘，这些配置信息包括认证组的端口权限、端口加入组的数目限制、预览参数等。
如图4所示，业务盘接收到这些配置信息，将这些配置信息存储到业务盘本地的控制模块内的配置信息表中，此后，当在核心交换盘的网管中进行新的配置也通过控制消息发送给远端控制模块，以保持核心交换盘和业务盘的配置信息保持一致。这样的好处是在近端就可以控制组播用户，而不需要通报远端的核心交换盘。
如图6所示，本发明可控组播的控制核心在于对组播加入报文(Join)的控制，过滤非法的加入报文。达到各种控制功能，举例来说，当有一组(A)的加入(Join)报文来至业务盘的端口3时，首先查看端口3是否处于组播可控状态，不可控的端口直接转发IGMP协议栈，否则通过控制模块的配置表中查找端口在组(A)中的权限，如果端口3在组(A)中的权限为禁止，那么这条加入报文被直接丢弃，用户端口将无法观看组播节目A；当端口3的权限为允许，该加入报文被转发到IPDSLAM的IGMP协议栈处理，用户端口成功加入组(A)；若端口3的权限为预览，控制模块仍然让加入报文通过，但同时启动一个预览定时器(PreviewTimer)，根据设定好的预览时间，预览定时器在预览时间后自动发送一条离开报文，强制该预览端口离开所在组播组(A)。并且设置标志位，在一个规定时间内，用户不得再次预览组播组A。
在控制模块接收到用户的加入报文的离开消息后，或者预览加入后，同时也会将端口加入或离开的消息通过控制报文上报核心交换盘的中央管理模块，中央管理模块通过处理这些用户消息，记录用户端口的日志信息，并记录端口和组播组的信息，这样在网管上可以得到各个组播组详细的用户信息。见图5；
由于业务盘和核心交换盘是通过控制消息传递信息。为了确保两者数据的同步，规定每隔定长时间，由中央管理模块向个远端控制模块发送查询帧(非IGMP查询，私有协议的查询Query，其中该查询帧如图7所示)。远端控制模块响应这个查询消息，将当前业务盘上的组播信息发送核心交换盘。以保证信息的同步。同时，当出现业务盘热拔插的时候。中央管理模块需删除该业务盘端口信息或发送配置信息到该业务盘。
本发明已经应用在二级的IPDSLAM上，分布式的控制系统分别应用在IPDSLAM的核心交换盘和业务盘上。
图7-9示出了控制报文的帧格式，其中图7是查询帧，中央管理模块用其发往远端控制模块，控制模块接收到必须应答信息同步帧(全部端口)。
图8是信息同步帧，其中Type＝1(8bit)；Port端口号8bit；GNUM所在组的数目16bit；Group address组ip地址，每段32bit。此帧在业务盘收到查询帧(type＝0)时，发往中央管理模块，地址段包含端口所在的全部组播组.
图9是配置帧，这个帧在核心交换盘启动后发给各个业务盘，并且在配置更改时也发给业务盘。
显示组播端口和组的信息通过核心交换盘的网管命令行输入“show igmp group”命令，可以实现组播组信息，包括组播地址，组播成员等内容。如图10所示。
通过核心交换盘的网管命令行输入“show igmp port”命令，可以实现用户端口的组播信息，包括端口所在组播组的组地址，端口的控制状态，所在的配置模版等信息。如图11所示。
模版配置即是批量的配置组播组权限，在一个模版中，每个组都有各自的权限，可以将指定的端口绑定到模版中，确定这个端口在这些组播组中的权限。本发明通过端口的认证管理可以实现这种功能。图12显示了一个模版的信息。
上述附图仅仅为说明性示意图，并不对本发明的保护范围形成限制。
权利要求
1.一种在IPDSLAM上实现二级可控组播方法，其特征在于，包括以下步骤将中央管理模块安装在IPDSLAM的核心交换盘中，将远程子模块安装在各个业务盘中；中央管理模块接收各个远程子模块传送来的用户组播消息，并将其进行处理和存储；同时又控制各个远程子模块，实时的控制和管理与子模块相连的各个用户端口；远程控制子模块用来收集用户端口信息，并接收中央管理模块的控制消息，对端口进行控制；两个网管接口用于显示和输入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于中央管理模块包含当前端口信息表、端口配置控制表、收发模块三个子模块；分别用于存储当前组播信息、存储配置的信息以及与控制模块通信。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于远程控制子模块包含四个子模块，分别是端口信息表、收发模块、检测过滤模块、配置控制表；其中端口信息表存储着当前业务盘的组播信息，检测过滤模块通过配置控制表的信息过滤非法的加入报文，而让合法的端口加入报文得以通过；配置控制表为中央管理模块的配置控制表的一个子集；收发模块用于完成和中央管理模块的通信。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于当整个系统启动上电时，核心交换盘将读取的配置信息通过配置帧发送给各个业务盘，并且在配置更改时也发送该配置帧给业务盘，这些配置信息包括认证组的端口权限、端口加入组的数目限制、预览参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于业务盘接收到这些配置信息，将这些配置信息存储到业务盘本地的控制模块内的配置信息表中，当在核心交换盘的网管中进行新的配置也通过控制消息发送给远端控制模块。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于在控制模块接收到用户的加入报文的离开消息后，或者预览加入后，同时也会将端口加入或离开的消息通过控制报文上报核心交换盘的中央管理模块，中央管理模块通过处理这些用户消息，记录用户端口的日志信息，并记录端口和组播组的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于每隔定长时间，由中央管理模块向个远端控制模块发送查询帧，远端控制模块响应这个查询消息，将当前业务盘上的组播信息发送核心交换盘。
全文摘要
本发明提供了一种二级可控组播的方法，将中央管理模块安装在IPDSLAM的核心交换盘中，将远程子模块安装在各个业务盘中；中央管理模块接收各个远程子模块传送来的用户组播消息，并将其进行处理和存储；同时又控制各个远程子模块，实时的控制和管理与子模块相连的各个用户端口；远程控制子模块用来收集用户端口信息，并接收中央管理模块的控制消息，对端口进行控制；还有两个网管接口用于显示和输入。这种分布式的组播控制方案可以很好的解决IPTV需求的各种控制和管理功能。并且它与IPDSLAM上的组播协议模块本身耦合性较弱，与之相独立，不影响协议包的正常处理流程，方便对其它类似环境和设备进行移植。
文档编号H04L12/28GK1866898SQ200610087519
公开日2006年11月22日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者艾滨, 向忠清, 瞻敞, 贺超 申请人:烽火通信科技股份有限公司