一种空间多播的方法,装置及系统的制作方法
【专利摘要】一种空间多播的方法，装置及系统，其中方法包括：第一中间节点接收原始组播组，所述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；所述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。可以在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
【专利说明】—种空间多播的方法，装置及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种空间多播的方法，装置及系统。
【背景技术】
[0002]在现代的通信设备的功能中，支持组播(也叫多播)已经是一个必备功能，所谓组播是指把相同的数据发送到多个目的地址。
[0003]通信设备的数据平面通常由线卡和交换网组成，线卡通常包括物理接口、物理层和链路层处理芯片、网络处理器、交换网接口芯片这几部分，从线卡到交换网这个方向称为上行(ingress)方向，从交换网到线卡这个方向称为下行(egress)方向。
[0004]交换网有单级交换和多级交换，单级交换通常用于小交换系统(例如单个设备)，所有线卡之间的通信经过一次交换网；如果要构建更大规模的交换系统(例如多机框集群系统)，通常需要采用多级交换，例如目前业界使用较多的3级CLOS或Benes交换系统。以3级CLOS交换为例，线卡和第1、3级交换网芯片直接连接，1、3级交换网和2级交换网芯片连接，线卡之间的数据互通要经过3级交换网芯片来完成，3级交换网芯片之间可以是各自独立的也可以把某些级交换网的功能集成到I个芯片中实现，例如:通常在同I个交换网芯片里面实现1、3级交换。
[0005]在通信设备中组播的实现方式有很多种，根据组播复制的动作在设备中发生的地方不同，可以分为上行复制、交换网复制和下行复制这几种，也可以把这几种组播复制组合起来使用。上行复制通常是在线卡的上行交换网接口芯片完成；交换网复制则是在交换网芯片内部完成组播复制，在交换网内部进行组播复制又叫做空间多播；而下行复制通常在下行网络处理器芯片内部完成。
[0006]通常上行复制或交换网复制完成从源板到目的单板的复制，而下行复制完成到目的单板上面各端口之间的复制。
[0007]组播复制可以一次完成，也可以通过多次复制完成。通常把组播源节点称为根节点，组播的最终目的节点称为叶子节点，多级复制时除根节点和叶子节点之外的复制点称为中间节点。
[0008]目前的空间多播实现方案在选择进行多播复制的中间节点时都要求必须选择能看到所有叶子节点的中间节点才能进行复制，而只能看到部分叶子节点的中间节点不能进行多播复制。这样在非全连接的交换系统中，多播复制时会存在复制性能的损失，无法实现空间多播线速复制。
[0009]全连接交换网是指:
[0010]I)在单级交换系统中，所有交换网接口芯片(也可以称为交换端口 )和系统中所有交换网芯片之间都有物理连接。
[0011]2)在多级交换系统中，所有交换网接口芯片和与之直接相连的交换网芯片可以分成多组(每个组定义为一个全连接域)，每个全连接域里面的交换网接口芯片和该组内的所有交换网芯片之间也是全互连的。组间则通过另一级交换网芯片实现全互连。如图1所示全连接域中线卡I?N与交换网芯片I?M均有物理连接。
[0012]反之，当上述全连接域内部分交换网接口芯片没有和该域内所有交换网芯片之间都有物理连接时，就是非全连接的交换网系统。如图1所示左边方形区域的全连接域中，线卡I的交换网接口芯片没有和交换网芯片I?M实现全连接，而只和其中部分交换网芯片之间有物理连接(虚线箭头示意为没有的连接)。
[0013]采用以上空间多播方案，在交换网内进行多播复制时，只有能看到所有叶子节点的中间节点才能进行多播复制，而只能看到部分叶子节点的中间节点不能进行多播复制。这样在非全连接的交换系统中，各叶子节点之间在多播复制时会存在复制性能的损失，无法实现空间多播线速复制。
【发明内容】
[0014]本发明实施例提供了一种空间多播的方法，装置及系统，用于在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
[0015]本发明实施例一方面提供了一种空间多播的方法，包括:
[0016]第一中间节点接收原始组播组，所述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；
[0017]所述第一中间节点获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；所述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；
[0018]所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
[0019]结合一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点包括:
[0020]所述第一中间节点将所述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含所述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点；
[0021]所述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；所述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
[0022]结合一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，若存在至少两个原始组播组，所述将原始组播组拆分为至少两个目标组播组包括:
[0023]按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据所述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
[0024]结合一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，若存在至少两种目标组播组的组合包含所述至少两个组播目的节点的全集，所述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点包括:
[0025]所述第一中间节点按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
[0026]结合一方面、一方面的第一种、第二种或者第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一中间节点为第二级交换网节点，第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点；所述组播目的节点为线卡。
[0027]结合一方面的实现方式，在第五种可能的实现方式中，若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点；则所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点包括:
[0028]发送合并后的内容数据给所述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
[0029]本发明实施例二方面提供了一种空间多播的装置，作为第一中间节点使用，包括:
[0030]组播组接收单元，用于接收原始组播组，所述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；
[0031]节点获取单元，用于获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；所述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；
[0032]分发单元，用于将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
[0033]结合二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述分发单元包括:
[0034]拆分单元，用于将所述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含所述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点；
[0035]发送子单元，用于将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；所述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
[0036]结合二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，若存在至少两个原始组播组；
[0037]所述拆分单元，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据所述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
[0038]结合二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，若存在至少两种目标组播组的组合包含所述至少两个组播目的节点的全集；
[0039]所述发送子单元，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
[0040]结合二方面、二方面的第一种、第二种或者第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一中间节点为第二级交换网节点，所述第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点；所述组播目的节点为线卡。
[0041]结合二方面的实现方式，在第五种可能的实现方式中，若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点；
[0042]所述分发单元，用于发送合并后的内容数据给所述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
[0043]本发明实施例三方面还提供了一种空间多播的系统，包括:第一中间节点，第二中间节点，根节点以及叶子节点；其中根节点为组播源节点，叶子节点为组播目的节点；所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点；且所述第二中间节点与叶子节点为非全连接；所述第一中间节点为本发明实施例提供的任意一项的装置。
[0044]从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点:确定了一个全连接域中的第二中间节点集，并且有部分第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系，采用本发明实施例方案可以充分利用非全连接的交换网系统中的第二中间节点的复制性能，因此可以在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1为现有技术交换系统结构示意图；
[0047]图2为本发明实施例方法流程示意图；
[0048]图3为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0049]图4为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0050]图5为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0051]图6为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0052]图7为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0053]图8为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0054]图9为本发明实施例非全连接的多级交换系统的流向结构示意图；
[0055]图10为本发明实施例装置结构示意图；
[0056]图11为本发明实施例装置结构示意图；
[0057]图12为本发明实施例装置结构示意图；
[0058]图13为本发明实施例装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0059]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]本发明实施例提供了一种空间多播的方法，如图2所示，包括:
[0061]101:第一中间节点接收原始组播组，上述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；
[0062]本发明实施例涉及的是非全连接的交换系统，组播目的节点就是叶子节点，第二中间节点是与组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，并且第二中间节点并不是都能够与所有的组播目的节点之间有直接连接关系；另外，第一中间节点是与组播目的节点之间没有直接连接关系的中间节点，因此可以认为是除第二中间节点以外的其他中间节点。
[0063]102:上述第一中间节点获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；上述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，上述第二中间节点为与上述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；
[0064]优选地,上述第二中间节点集中的第二中间节点属于同一个全连接域。
[0065]103:上述第一中间节点将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
[0066]本发明实施例，确定了一个全连接域中的第二中间节点集，并且有部分第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系，采用本发明实施例方案可以充分利用非全连接的交换网系统中的第二中间节点的复制性能，因此可以在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
[0067]本发明实施例还提供了复制分发内容数据的具体实现方案，如下:上述第一中间节点将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点包括:
[0068]上述第一中间节点将上述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含上述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点；
[0069]上述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；上述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
[0070]在本实施例中，将原始组播组拆分为了目标组播组，可以方便对组播组的管理，另夕卜，下一级中间节点也能够实现与已有的空间多播的机制进行兼容。
[0071]在原始组播组有很多的时候，拆分方式会有很多的，本发明实施例提供了具体的拆分方式选择如下:若存在至少两个原始组播组，上述将原始组播组拆分为至少两个目标组播组包括:
[0072]按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据上述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
[0073]本实施例，通过负载均衡的方式决定对组播组的拆分策略，可以更好的利用交换网的复制能力和各级交换节点之间的物理链路带宽资源，从而提高系统数据吞吐量。
[0074]在原始组播组拆分为目标组播组以后，目标组播组如果多于两个，那么有可能会存在多种目标第二中间节点的组合均能实现原始组播组功能的情况，因此本发明实施例基于此还给出了具体的目标第二中间节点的选择方案，具体如下:若存在至少两种目标组播组的组合包含上述至少两个组播目的节点的全集，上述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点包括:
[0075]上述第一中间节点按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
[0076]本实施例，通过负载均衡的方式决定对目标第二中间节点的选择，可以更好的利用交换网的复制能力和各级交换节点之间的物理链路带宽资源，从而提高系统数据吞吐量。
[0077]作为一个典型的实现方式，交换网可以为3级交换系统那么，上述第一中间节点为第二级交换网节点，第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点。需要说明的是，本发明实施例中交换网的级数可以更多，因此以上实施例不应理解为对本发明实施例的唯一性限定。例如:交换网为5级，那么第一中间节点可以是第二、第三、第四级交换网节点的统称，第二中间节点为第一或第五交换网节点。
[0078]作为一个限定的实现举例，上述组播目的节点为线卡。组播目的节点是组播数据要发往的目标地址所在设备，因此并不仅限于线卡，线卡作为一个典型方案的举例不应理解为对本发明实施例的唯一性限定。
[0079]由于第二中间节点可能与两个以上(包含两个)的组播目的节点之间有直接的连接关系，如果第一中间节点复制多份数据则会存在带宽浪费的现象，本发明实施例可以对此进行优化:若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点；则上述第一中间节点将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点包括:
[0080]发送合并后的内容数据给上述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
[0081]在本发明实施例中，合并的内容数据只有一份的内容数据，这样就能将上述两个以上的组播目的节点对应的两个以上的内容数据合并成一份。
[0082]以下实施例将给出一个具体实例，对本发明实施例进行更详细的举例说明，以3级交换系统为例:
[0083]如图3所示，为非全连接的多级交换系统，N个线卡中部分线卡只和S13#l有物理连接，其它线卡则和所有S13交换网芯片都有物理连接。这种交换系统即为非全连接的交换网。假设线卡1、2的带宽为A，线卡3和N的带宽为2A，线卡N发出两个组播流，分别对应两个组播组Gl和G2，G1的成员(即组播目的节点)包括线卡I和线卡3，G2包括线卡2和线卡3。两个组播流量的带宽都是A，按照【背景技术】的空间多播实现方案，由于S13#2和线卡1、2之间没有物理连接，因此它不能进行组播复制，只有在S2和S13#l才能执行组播复制。具体的数据流如图3所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示Gl和G2的数据流的上行传播过程，点线箭头为G2流量的空间多播复制过程，虚线箭头为Gl流量的空间多播复制过程。从图3可以看到从S13#l到线卡3的下行带宽是不足以支撑2A带宽的组播流量的，也就是说线卡N到线卡3之间组播复制的能力只有A。而实际希望能达到2A，因此并不能实现这种场景的空间多播复制性能要求。
[0084]另需说明的是，图3及其举例只是这种非全连接的交换系统中组播复制性能缺陷的I种场景，还可以举出其它例子，例如从线卡I和2各发一个带宽为A的组播流量，对应Gl和G2，Gl包含线卡2和3，G2包括线卡I和3，这时期望线卡3的出口组播流量带宽是2A，但是实际上只有A，也是无法实现的。因此以上举例不应理解为对本发明实施例的唯一性限定。
[0085]以下实施例将给出采用本发明实施例策略实现空间多播的实现方式举例:
[0086]
[0087]一、组播组Gl的流量从线卡N上行到达交换网S2后，在S2向S13进行复制之前会查询各目的地址(这里就是线卡)和各S13交换网芯片之间的互连关系(也可以称为路由表)，根据查询结果可以发现组播成员和S13交换网芯片之间有2种连接关系，于是把Gl拆分成两个目标组播组，标记为Gl-1和Gl-2，其中Gl-1对应原组播组中和线卡I具有相同的交换网连接关系的组播成员组合；Gl-2对应原组播组中和线卡3具有相同的交换网连接关系的组播成员组合。然后据此生成新的组播流量负载分担表，Gl-1对应的组播流量只复制到S13#l，Gl-2对应的组播流量则在S13#l和S13#2之间进行负载分担，最终在S13复制到对应目标组播组的成员。
[0088]具体的数据流如图4所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示Gl的数据流的上行传播过程，，点线箭头为G1-2流量的空间多播复制过程，虚线箭头为Gl-1流量的空间多播复制过程。
[0089]基于本发明的空间多播技术对前述例子中G2的复制和本实施例中Gl的操作相同，组播组G2的流量从线卡N上行到达交换网S2后，在S2向S13进行复制之前会查询各目的地址(这里就是线卡)和各S13交换网芯片之间的互连关系(也可以称为路由表)，根据查询结果发现组播成员和S13交换网芯片之间有2种连接关系，于是把G2拆分成两个目标组播组，标记为G2-1和G2-2，其中G2-1对应原组播组中和线卡2具有相同的交换网连接关系的组播成员组合；G2-2对应原组播组中和线卡3具有相同的交换网连接关系的组播成员组合。然后据此生成新的组播流量负载分担表，G2-1对应的组播流量只复制到S13#l，G2-2对应的组播流量则在S13#l和S13#2之间进行负载分担，最终在S13复制到对应目标组播组的成员。
[0090]具体的数据流如图5所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示G2的数据流的上行传播过程，点线箭头为G2-2流量的空间多播复制过程，虚线间隔点的箭头为G2-1流量的空间多播复制过程。
[0091]综合上述Gl和G2的实现方案描述，可以看到采用本发明实施例策略的空间多播复制技术后，线卡N到线卡3的多播复制带宽可以达到预期的2A而不是【背景技术】所能达到的A。
[0092]本发明实施例的空间多播技术还可以进一步优化，以减少S2和S13交换网之间的组播复制流量所占用的带宽资源，进一步提高组播复制性能。优化方法说明见后面的描述。
[0093]
[0094]二、对前一实施例中描述的实现方案进行优化后的数据流程图如图6所示，图6是对前述示例中Gl组播组的复制流程的示意图。与实施例一的不同之处在于从S2向S13复制时可以根据组播成员和S13之间的互连关系对复制份数进行控制，尽量减少复制份数从而减少对交换网内部互连带宽的需求。以Gl为例，在S2把Gl拆分成Gl-1和G1-2后，根据路由表查询结果知道Gl-1的成员只能通过S13#l到达，而G1-2的成员则可以通过S13#l和S13#2到达，那么S2在对G1-2对应的组播流量进行复制时，会把G1-2的流量负载分担到S13#l和S13#2，对于分担到S13#l的流量，S2可以把G1-2的和Gl-1的组播复制合并从而减少S2和S13#l之间物理链路上的流量(如图6中粗体虚线所示的从S2到S13#l之间的组播流量)，对于这种合并的流量，在信元或者报文头上会有相应的标识告知下游芯片(这里就是S13#l)，下游芯片在对这种合并的流量复制到最终组播成员时会根据此标识对每份拷贝打上正确的组播标识，例如对于复制给线卡I的拷贝，填充的组播标识为G1-1，而对于复制给线卡3的拷贝，填充的组播标识为G1-2。
[0095]S2对于G1-2对应的流量当中分担到S13#2的那部分流量，无法和Gl-1的流量合并，这些流量必须同时向S13#l和S13#2各复制一份，如图7所示。
[0096]具体的数据流如图6所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示Gl的数据流的上行传播过程，点线箭头为G1-2流量的空间多播复制过程，虚线箭头为Gl-1流量的空间多播复制过程。较粗的虚线箭头为G1-2和Gl-1合并流量的空间多播复制过程。图6是Gl组播组拆分后可以合并的那部分组播流量的流向和复制过程示意图
[0097]具体的数据流如图7所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示为Gl的数据流的上行传播过程，点线箭头为G1-2流量的空间多播复制过程，虚线箭头为Gl-1流量的空间多播复制过程图7是Gl组播组拆分后不合并的那部分组播流量的流向和复制过程示意图。
[0098]对G2的优化处理和Gl相同，这里不再赘述，采用优化措施后对G2组播组流量进行复制的数据流程图如下图8和图9所示。
[0099]具体的数据流如图8所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示G2的数据流的上行传播过程，点线箭头为G2-2流量的空间多播复制过程，虚线间隔点的箭头为G2-1流量的空间多播复制过程。图8是Gl组播组拆分后合并的那部分组播流量的流向和复制过程示意图。较粗的虚线箭头为G2-2和G2-1合并流量的空间多播复制过程。
[0100]具体的数据流如图9所示箭头方向，线卡与交换网节点以及其他交换网网节点之间的实线表示连接关系，实线箭头表示G2的数据流的上行传播过程，点线箭头为G2-2空间多播复制过程，虚线间隔点的箭头为G2-1空间多播复制过程。图9是G2组播组拆分后不合并的空间多播复制过程。
[0101]本发明解决了非全连接的交换系统中各空间多播叶子节点之间任意组播成员组合(组播组)的组播组内的线速复制性能的问题，使得组网方式可以很灵活，并且可以解决系统升级时由于不同代交换网芯片接口规格的差异导致采用非全连接的交换网方案时的组播可用性问题。
[0102]本发明实施例还提供了一种空间多播的装置，作为第一中间节点使用，如图10所示，包括:
[0103]组播组接收单元1001，用于接收原始组播组，上述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；
[0104]节点获取单元1002，用于获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；上述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，上述第二中间节点为与上述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；
[0105]分发单元1003，用于将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
[0106]可选地，如图11所示，上述分发单元1003包括:
[0107]拆分单元1101，用于将上述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含上述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点；
[0108]发送子单元1102，用于将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；上述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
[0109]可选地，若存在至少两个原始组播组；
[0110]上述拆分单元1101，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据上述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
[0111]可选地，若存在至少两种目标组播组的组合包含上述至少两个组播目的节点的全集;
[0112]上述发送子单元1102，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
[0113]可选地，上述第一中间节点为第二级交换网节点，上述第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点，上述组播目的节点为线卡。
[0114]可选地，若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节占.
[0115]上述分发单元1003，用于发送合并后的内容数据给上述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
[0116]本发明实施例还提供了一种空间多播的系统，如图12所示，包括:第一中间节点1201，第二中间节点1202，根节点1203以及叶子节点1204 ;其中根节点1203为组播源节点，叶子节点1204为组播目的节点；上述第二中间节点1202为与上述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点；且上述第二中间节点1202与叶子节点为非全连接；上述第一中间节点1201为本发明实施例提供的任意一项的装置。
[0117]本发明实施例，确定了一个全连接域中的第二中间节点集，并且有部分第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系，采用本发明实施例方案可以充分利用非全连接的交换网系统中的第二中间节点的复制性能，因此可以在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
[0118]本发明实施例还提供了另一种空间多播的装置，作为第一中间节点使用，如图13所示，包括:接收器1301、发射器1302、处理器1303以及存储器1304 ；
[0119]其中，处理器1303，用于接收原始组播组，上述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点；获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；上述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，上述第二中间节点为与上述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系；将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
[0120]本发明实施例涉及的是非全连接的交换系统，组播目的节点就是叶子节点，第二中间节点是与组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，并且第二中间节点并不是都能够与所有的组播目的节点之间有直接连接关系；另外，第一中间节点是与组播目的节点之间没有直接连接关系的中间节点，因此可以认为是除第二中间节点以外的其他中间节点。
[0121]本发明实施例，确定了一个全连接域中的第二中间节点集，并且有部分第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系，采用本发明实施例方案可以充分利用非全连接的交换网系统中的第二中间节点的复制性能，因此可以在非全连接的交换系统中，实现空间多播线速复制。
[0122]本发明实施例还提供了复制分发内容数据的具体实现方案，如下:
[0123]上述处理器1303，用于将上述内容数据复制分发给上述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点包括:用于将上述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含上述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点；将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；上述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
[0124]在本实施例中，将原始组播组拆分为了目标组播组，可以方便对组播组的管理，另夕卜，下一级中间节点也能够实现与已有的空间多播的机制进行兼容。
[0125]在原始组播组有很多的时候，拆分方式会有很多的，本发明实施例提供了具体的拆分方式选择如下:若存在至少两个原始组播组，上述处理器1303，用于将原始组播组拆分为至少两个目标组播组包括:用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据上述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
[0126]本实施例，通过负载均衡的方式决定对组播组的拆分策略，可以更好的利用交换网的复制能力和各级交换节点之间的物理链路带宽资源，从而提高系统数据吞吐量。
[0127]在原始组播组拆分为目标组播组以后，目标组播组如果多于两个，那么有可能会存在多种目标第二中间节点的组合均能实现原始组播组功能的情况，因此本发明实施例基于此还给出了具体的目标第二中间节点的选择方案，具体如下:若存在至少两种目标组播组的组合包含上述至少两个组播目的节点的全集，上述处理器1303，用于第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点包括:用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
[0128]本实施例，通过负载均衡的方式决定对目标第二中间节点的选择，可以更好的利用交换网的复制能力和各级交换节点之间的物理链路带宽资源，从而提高系统数据吞吐量。
[0129]值得注意的是，上述装置只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
[0130]另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0131]以上仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种空间多播的方法，其特征在于，包括: 第一中间节点接收原始组播组，所述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点； 所述第一中间节点获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；所述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系; 所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点包括: 所述第一中间节点将所述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含所述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点； 所述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；所述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，若存在至少两个原始组播组，所述将原始组播组拆分为至少两个目标组播组包括: 按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据所述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，若存在至少两种目标组播组的组合包含所述至少两个组播目的节点的全集，所述第一中间节点将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点包括: 所述第一中间节点按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
5.根据权利要求1至4任意一项所述方法，其特征在于，所述第一中间节点为第二级交换网节点，第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点；所述组播目的节点为线卡。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点；则所述第一中间节点将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点包括: 发送合并后的内容数据给所述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
7.一种空间多播的装置，作为第一中间节点使用，其特征在于，包括: 组播组接收单元，用于接收原始组播组，所述原始组播组包含了需要组播的内容数据以及至少两个组播目的节点； 节点获取单元，用于获取第二中间节点集，以及第二中间节点的带宽；所述第二中间节点集中包含至少两个第二中间节点，所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点，且至少有一个第二中间节点仅与部分组播目的节点之间有直接连接关系; 分发单元，用于将所述内容数据复制分发给所述第二中间节点集中的第二中间节点，并指示接收到内容数据的第二中间节点转发给与其有直接连接关系的组播目的节点。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述分发单元包括: 拆分单元，用于将所述原始组播组拆分为至少两个目标组播组；至少有一个目标组播组仅包含所述至少两个组播目的节点中的部分组播目的节点； 发送子单元，用于将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点；所述目标第二中间节点是与目标组播组包含的组播目的节点之间均有直接连接关系的中间节点。
9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，若存在至少两个原始组播组； 所述拆分单元，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定拆分策略，并依据所述拆分策略将各原始组播组拆分为至少两个目标组播组。
10.根据权利要求8所述装置，其特征在于，若存在至少两种目标组播组的组合包含所述至少两个组播目的节点的全集； 所述发送子单元，具体用于按照中间节点的负载均衡机制的计算结果来确定目标中间节点，并将目标组播组包含的组播目的节点以及目标组播组对应的内容数据发送给目标第二中间节点。
11.根据权利要求7至10任意一项所述装置，其特征在于，所述第一中间节点为第二级交换网节点，所述第二中间节点为第一级交换网节点或者第三级交换网节点；所述组播目的节点为线卡。
12.根据权利要求7所述装置，其特征在于，若存在与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点； 所述分发单元，用于发送合并后的内容数据给所述与两个以上的组播目的节点之间有直接连接关系的第二中间节点。
13.—种空间多播的系统，包括:第一中间节点，第二中间节点，根节点以及叶子节点；其中根节点为组播源节点，叶子节点为组播目的节点；所述第二中间节点为与所述组播目的节点之间有直接连接关系的中间节点；且所述第二中间节点与叶子节点为非全连接；其特征在于，所述第一中间节点为权利要求8?12任意一项所述的装置。
【文档编号】H04L12/18GK104468144SQ201410710701
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】钟亚军, 邵列雄, 刘勇, 张科 申请人:北京华为数字技术有限公司