位索引显式复制的制作方法_2

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同多播组地址的 一个或多个多播数据分组)发送到多播使能的节点11〇(如从11巧IjllO的箭头所示)。多播使 能的节点110包括多播转发表,多播使能的节点110使用该多播转发表来确定将与多播流相 关联的多播数据分组转发到哪里。多播转发表包括标识多播使能的节点110的每一接口的 信息,该多播使能的节点110被连接到针对多播组的一个或多个接收方(例如,如W上所描 述的,已经发送加入消息的主机)的MDT。多播使能的节点110然后复制多播流中的多播数据 分组,并将所复制的多播数据分组从所标识的接口传输到接收方112、多播使能的节点120 和多播使能的节点130。
[0034] 多播使能的节点120和130使用例如PIM加入消息来通知节点110:它们被禪合到一 个或多个接收方。多播使能的节点110响应于接收到该加入消息而更新其多播转发表W对 多播数据分组应该被转发到的接口进行标识。多播数据分组可W由节点110根据需要进行 复制W便向多播组的接收方(例如,接收方131和132)和MDT上其他多播使能的节点(例如, 多播使能的节点140)提供多播数据分组。W该方式,来自源111的多播流可W通过多播网络 被传输到多个接收方。
[0035] 由此可见,通常被用于设置MDTW及更新针对每一组的多播转发表的多播的处理 在网络内产生相当大量的状态信息。具体地,由每一多播使能的节点维护的多播转发表可 能变得相当大。维护运些多播转发表意味着对网络可扩展性的限制。
[0036] 下面所描述的是被配置为实现多播的一些优点(例如,避免分组的源复制)但不具 有其缺点的系统和方法。如本文所描述的,将接收方信息添加到多播数据分组有助于控制 平面的简化。
[0037] 位索引显式复制
[0038] 如下面所描述的,技术被用来W位的形式将接收方信息附着到分组,并且基于接 收方信息来转发分组。运极大减少了在节点处所存储的状态信息的数量,并且因此还被称 为"无状态多播"。更正式地,术语位索引显式复制(Bit Indexed Explicit Implication, BIER)被用来描述运些技术。如术语所表明的,位位置被用作进入转发表的索引,并且分组 只被复制给指定的节点。
[0039] 图2示出了示例网络200。网络200包括BIER使能的节点206-218dBIER使能的节点 被配置为使用BKR来转发分组。BffiR使能的节点206-218形成提供商网络或域。该提供商网 络能够被互联网服务提供商用来将分组传输到客户。域包括核屯、节点208和210W及提供商 边缘节点206、214、216和218。提供商边缘节点被禪合到客户边缘节点211、213、215和217。 主机201、203、205和207被禪合到客户边缘节点。
[0040] 如图所示,BIER使能的节点206-218中的每一个都具有被标识的接口。例如,BIER 使能的节点208具有分别被标示为1 -3的S个接口。每一BIER使能的节点都被分配唯一标识 符或可路由地址(被称为路由器标识符(RID)KRID可W作为例如互联网协议(IP)地址、前 缀或回送地址(1 oopback acMreSS)而被实现。每一BIER使能的节点将可路由地址公告或洪 泛(floocO到网络200中所有其他BI邸使能的节点。每一BI邸使能的节点在网络200中使用 所公告的可路由地址来构建BIER使能的节点的单播拓扑。
[0041] BI邸使能的节点206被配置为多播数据分组的入口路由器(IR) JR经由客户边缘 节点211被禪合到源201。来自源201的多播数据分组经由IR(BI邸使能的节点206)进入BI邸 网络。BffiR使能的节点214、216和218中的每一个被配置为出口路由器化R) Dm?可W(直接地 或经由消费者边缘路由器)被连接到主机(例如,接收方)或其他网络。ER是BIER使能的节 点,该BIER使能的节点是在源和接收方之间的路径上的最后一个BIER使能的节点。ER可W 是直接或间接地(例如,通过非BIER使能的CE节点)被禪合到接收方的提供商边缘(PE)节 点。
[00创在位屏蔽(bit mask)中分配位位置
[0043] BIER网络中的每一ER被从位屏蔽(bit mask,BM)中分配唯一位位置(BP)。如本文 所使用的,术语位屏蔽指代具有固定或可变长度的一组位。BI邸网络中所使用的BM的长度 可W被静态地配置或者通过BIER网络被动态地分配和分布。在一个实施例中,BM的长度在 256到1024比特之间。在一个实施例中,BM值的最大长度由BI邸网络中的BI邸使能的节点硬 件或软件限制来确定。在一个实施例中,BIER网络中的不同BIER使能的节点将不同的长度 用于其各自的BM。例如,一个BI邸使能的节点可具有128比特最大BM长度,而另一 BIER使能 的节点可具有256比特最大BM长度。处理运些非均匀BM大小的机制在下面被描述。下面还描 述了用W在ER的数量超过BM中的最大位数的情况下调解BIER网络的各种方法。位屏蔽是一 种类型的多播转发条目,在该多播转发条目中多个位位置中的每一个位位置是可W被用来 表示单独节点或接口的元件。具有其他类型的条目的其他类型的多播转发条目可W被使 用。
[0044] 被分配给邸的位位置(BP)被静态或动态地分配给邸。每一 ER应该具有来自BM的唯 一的位位置。在一个实施例中,中央机构(例如,控制器)将会给ER分配BP。在一个实施例中, 控制器给单个ER分配多个BP(例如,针对被包括在ER中的一个或多个接口中的每一个接口 的唯一 BR)。用于分配BP的其他机制也可W被实现,例如从路由器标识符导出被分配给BIER 使能的节点的BP,其中导出使用映射算法。在一些实施例中,BM中的位位置被分配给单个 ER。在其他实施例中,单个BP可W被分配给不止一个邸。当多个邸被分配相同的BP时,多个 ER中的每一个ER可W在给定时刻获取BP的所有权,并且所有权可W在多个ER之间进行转 换。出于若干原因中的任意原因(例如,响应于节点或链路故障的故障转换(failover)),或 者如果多个ER中的一个邸响应于改变网络状态、由于时间共享考虑等等变得不可用,贝化P 的所有权可W被转换到多个ER中的另一个ER。将一个BP分配给多个ER有助于与任播 (anycast)相似的操作,在该操作中分组被转发到一组接收方中的一个接收方,其中该组接 收方中的每一个接收方使用共同地址。
[0045] -种技术包括将单个地址(例如,回送地址)和单个BP分配给BIER网络中的多个 BIER使能的节点。多播数据分组应该只被转发到BIER使能的节点中的一个节点。为确定多 个BIER使能的节点中的哪一个将接收多播数据分组,另一类型的标识符(例如,路由前缀) 可W被用来在BIER使能的节点之间进行区分。例如,不同长度的前缀被分配给多个BIER使 能的节点中的每一个。然后转发信息被配置,W使得多播数据分组被转发到具有最长前缀 的BIER使能的节点,而不是被转发到具有相同回路的其他BIER使能的节点。响应于确定具 有最长回路的BIER使能的节点(例如,由于故障、前缀被撤销等)不再是活动的,多播数据分 组代替地被自动转发到具有下一最长前缀的BIER使能的节点。
[0046] BP的动态分配包括在某段时间将BP分配到邸,并且然后将与邸相关联的BP改变成 不同的BP和/或将BP分配给不同的ER。例如,可W期望在指定时间段期间将多播数据流转发 到第一 ER,并且在不同时间段期间将多播数据流转发到第二ER。如果特定BP被分配给第一 ER并且网络被配置为将多播数据流转发到BP,则多播数据流将被转发到第一 ER。如果BP然 后被重新分配给第二ER,则多播数据流将代替地被转发到第二ERdBP分配(给定BP被分配给 哪个ER)还可W基于网络状态(例如,节点或链路使用)被改变。例如,响应于控制器检测到 链路或节点被拥塞,控制器可W改变ER的BP,W使得流量被重新定向为远离被拥塞的链路 或节点,并且沿着不同路径被转发,由此缓解拥塞。由于分组仍然使用相同的BM进行转发, 因此改变BP分配在不影响IR的情况下完成该操作。动态BP分配可W包括BIER使能的节点修 改其路由信息和/或转发信息W反映所改变的BP分配,或者针对不同的BP分配使用不同的 路由信息和/或转发信息。
[0047] 只有BIER网络中的ER被分配BP。网络中所有其他BIER使能的节点不需要BP参与 BIER。运有助于减少网络中所分配的位的数目。如图2的示例中所示,网络200使用4比特BM。 网络200中的S个ER中的每一个邸被分配BP:节点214被分配BP{0001};节点216被分配BP {0010};并且节点218被分配BPI0100}。
[004引 BM路由和转发表
[0049] 一旦BP被分配给邸,则邸随其路由器标识符将其BP公告给BI邸网络中的其他节点 中的一些或全部。在一个实施例中,邸经由内部网关协议(IGP)公告其BP。例如,ISIS和/或 OSPF可W被修改W使用链路状态更新通过BIER网络来帮助分发该信息。分发信息的其他洪 泛机制是可能的。BI邸使能的节点(不只是ER)还对被用于构建网络拓扑和单播转发表的其 路由器标识符进行洪泛。在一个实施例中,BIER使能的节点还公告额外的信息,例如BIER使 能的节点被配置为使用的BM大小。对比于传统多播中在每一组的基础上所维护的状态信 息,将BP添加到所公告的信息是相对少量的额外信息。
[0050] BI邸网络中的每一 BI邸使能的节点使用所公告的BP和其他BI邸使能的节点的路 由器标识符来产生一个或多个位路由表(BRT)和位转发表(BFT)。位路由表(参见下面表1) 是存储(例如,经由IGP所获悉的)BP到路由器标识符映射的表。每一BI邸使能的节点接收BP 到路由器标识符映射并且将其存储在BRT中。BIER使能的节点使用路由器标识符来在单播 路由表中执行递归查找W标识从该BIER使能的节点到与BP相关联的BIER使能的节点的最 短路径上的直接连接的下一跳BI邸使能的节点(本文中被称为邻居(NBR)),并且标识该邻 居经由其可达的接口。在一个实施例中,NBR是朝向公告BP的邸的最短路径(SPT)上的下一 固L在一个实施例中,BRT包括针对每一 BP的一个条目。
[0052] 表1.由图2的BI邸使能的节点208维护的示例BRT
[0053] 每一BI邸使能的节点将其(一个或多个)BRT转换成一个或多个位转发表(BFT)。在 一个实施例中,生成BFT包括首先由邻居将服T分类。针对BRT中具有共同NBR的条目,那些条 目的BP被"或操作(OR)"在一起,创建被破坏的BP条目。下面的表2示出了从表1的BRT生成的 BFT。表1中的第一和第二BP具有相同的NBR(1.1.1.1)。因此,BP被"或操作",产生单个条目。 此外,由于多播数据分组转发基于BP被执行,因此可路由地址列未被示出。
[0055] 表2.由图2的BI邸使能的节点208维护的示例BFT
[0056] 图2示出了如果具有{0001}或{0010}集的BP的多播数据分组到达具有所示BFT的 BIER使能的节点,则多播数据分组应该经由接口 2被转发到NBR 1.1.1.1 (图2的示例中的 BIER使能的节点210)。如果多播数据分组已具有BPI0010}集,则多播数据分组应该经由接 口 3被转发到NBRl. 1.2.1(图2的示例中的BIER使能的节点210)。如果多播数据分组具有BP {0100}和{0001}(具有{0101}的BM),则多播数据分组应该被转发到NBR 1.1.1.1和NBR 1.1.2.1。
[0057] 值全
[005引当接收方(例如,主机(比如,图2的主机203))希望加入多播组时,接收方(例如,使 用IGMP)将消息发送到接收方被(直接或间接)禪合到的BI邸使能的ER。消息包括标识主机 希望加入的多播组的信息和/
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