专利名称：一种组播数据流的传播方法、装置及网络设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及组播虚拟专用网领域，尤其涉及一种组播数据流的传播方法、装置及 网络设备。
背景技术：
虚拟专用网(Virtual Private Network, VPN)是指在公用网络为用户提供专用通 信链路，这些专用通信链路无需架设专用的物理链路来实现，因此称它为虚拟专用网。VPN由服务提供商网络的边缘设备(简称运营商边缘设备，Provider Edge, ΡΕ)、 服务提供商网络的核心路由器(Provider，P)、用户网络的边缘设备(Customer Edge, CE) 组成。PE与CE相连，它将CE上到达的用户网络数据放到公网上传播(实现该功能的PE 称为入口 PE)；并且它也从公网中把携带用户网络数据的报文再通过CE传播到用户网络中 (实现该功能的PE称为出口 PE)。P设备与PE或者P连接，它负责传播公网的数据。CE设 备与PE连接，它是用户网络接入到公网的网络接口。一台PE可以与多台CE相连，因此PE 可以为多个VPN传播数据。而PE上必须严格区分各个VPN内的数据，使其互相隔离，不能 让数据从一个VPN进入到不能与此VPN通信的其它VPN中，从而保证用户网络的通信安全。IP组播是一种解决单点发送多点接收通信模式下的数据高效转发问题的技术，其 核心内容在于，当发送者向一组接收者发送数据时，要将数据用一个预约的组地址发送，只 有加入该组播组的接收者才可以接收到组播数据，网络上的其它用户不会收到这份数据。针对组播技术和VPN技术结合的组播VPN技术，现有技术提供了多种实现方案， 其中比较流行的是组播域(MulticasLDomain，MD)方案，它是通过在服务提供商网络中 为每个VPN维护一个组播域来实现的。每个组播域都有一个默认组播分发树(Default Multicast Distribution Tree，Default-MDT)用来连接域中的所有 ΡΕ。通过这个 Default-MDT，用户网络可以把组播域看作一个局域网(LAN)，也就是说CE的组播数据传播 到入口 PE之后，这个数据将会从公网上被传播到该组播域中的所有出口 PE上，而这个组播 数据在公网上是以组播的方式在Default-MDT上传播的。出口 PE将根据所连接的VPN站 点内是否有组播接收者而决定是否要转发这些组播数据，如果站点内没有接收者，则只要 把组播数据丢弃即可。在这个方案中，组播数据在公网中的传播并不是最优的方式，因为数 据会到达一些本不需要这些组播数据的出口 PE上，在这些PE上对组播数据的处理只是丢 弃而已。这样，就造成了公网带宽的浪费，同时也浪费了出口 PE的资源来处理这些无用的 组播数据。现有技术对上述组播域方案提出了一种优化的方式，即当某个用户网络的组播 数据流的速率在入口 PE到达一定的阈值时，为该组播数据流新建一个不同于Default-MDT 的组播分发树，称为数据组播分发树(Data-MDT)。当入口 PE准备新建一个Data-MDT时， 它先通过Default-MDT发送一个数据组播分发树加入(MDT-Join)报文，其中携带了用户组 播数据流的源地址(C-S)、用户组播数据流的组地址(C-G)、公网传播时的组地址(P-G)信 息，表示C-S、C-G标识的组播流将沿着P-G标识的Data-MDT传播。出口 PE收到MDT-Join报文之后，只有对该组播数据流有需求时才会加入到Data-MDT中，因此组播数据流将沿着 Data-MDT到达那些对组播流有需求的出口 PE上，从而节省了对组播数据流无需求的出口 PE的资源。但上述技术方案存在以下的问题由于入口 PE可以是分散的，当各入口 PE基于 Default-MDT传输的组播数据流的流量小于对应入口 PE设置的流量阈值时，依然造成不需 要这些组播流的出口 PE所连公网的带宽浪费，同时也浪费了出口 PE的资源来处理这些无 用的数据。以图1所示的例子进行说明，图1中，CEl与提供商网络的边缘设备PEl相连，CE2 与PEl相连，CE3与PE3相连，CE4与PE4相连。CEl连接的属于VPN A的用户Sl向CEl发 送了私网组播数据流(192. 1. 1. 1,233. 3. 3. 3)，CE2连接的属于VPNA的用户S2向CE2发送 私网组播数据流(192. 2. 2. 2，234. 4. 4. 4)。CE3 连接的接收者 Rl 对组播数据流(192. 1. 1. 1,233. 3. 3. 3)和(192. 2. 2. 2， 234. 4. 4. 4)有需求；但CE4连接的R2对组播数据流(192. 1. 1. 1，233. 3. 3. 3)和 (192. 2.2.2, 234. 4. 4. 4)均没有需求。假设PEl设置的流量阈值为5M，PEl收到速率为4M的VPNA组播数据流 (192. 1. 1. 1,233. 3. 3. 3)，由于小于入口 PEl设置的流量阈值，故入口 PEl使用组地址 239. 1. 1. 1 作为 Default-MDT 的组地址，因此 VPN A 的组播数据流(192. 1. 1. 1,233. 3. 3. 3) 经PEl转换之后，变为目的地址为239. 1. 1. 1的组播数据流在公网上传播。同样，PE2设置的流量阈值为5M，PE2如果收到速率为4M的VPN A的组播数据流 (192. 2. 2. 2，234. 4. 4. 4)，由于该组播数据流小于入口 PE2设置的流量阈值，故使用组地址 239. 1. 1. 1 作为 Default-MDT 的组地址，VPN A 的组播数据流(192. 2. 2. 2，234. 4. 4. 4)经 PE2转换之后，也变为目的地址为239. 1. 1. 1的组播数据流在公网上传播。虽然在各入口 PE(PE1和PE2)设置了阈值，CE4所在的站点无需接收组播数据流， 但依然有8M无用的组播数据流从P到达出口 PE4，造成PE4所连公网的带宽浪费，同时也浪 费了出口 PE4的资源来处理这些无用的组播数据。
发明内容
本发明实施例提供了一种组播数据流的传播方法、装置及网络设备，用以解 决现有组播VPN的组播域方案中，组播数据流由于未达到入口 PE的流量阈值而采用 Default-MDT传播组播数据流造成的不需要该组播数据流的出口 PE所连公网带宽和出口 PE处理资源浪费的问题。本发明实施例提供的组播数据流的传播方法之一，包括接收组播数据流的出口运营商边缘设备PE判断其接收的无用的组播数据流的流 量负载超过设定的阈值时，确定所述无用的组播数据流中至少一个需要切换传播方式的组 播数据流及其对应的入口 PE ；所述出口 PE向确定出的所述入口 PE发送通告消息；所述通告消息用于指示该入 口 PE对应的所述需要切换传播方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树方式切换 成数据组播分发树方式。本发明实施例提供的组播数据流的传播方法之二，包括
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发送组播数据流的入口运营商边缘设备PE接收组播数据流的出口 PE发送的通告 消息；所述通告消息用于指示所述入口 PE发送的至少一个组播数据流的传播方式需要由 默认组播分发树方式切换成数据组播分发树方式；以及为所述通告消息指示的需要切换传播方式的组播数据流创建数据组播分发树；所述入口 PE将所述通告消息指示的组播数据流经由创建的数据组播数据分发树 进行传播。本发明实施例提供的组播数据流的传播装置，包括判断模块，用于判断接收的无用的组播数据流的流量负载是否超过设定的阈值；确定模块，用于在所述判断模块判断结果为是时，确定所述无用的组播数据流中 至少一个需要切换传播方式的组播数据流以及每个所述需要切换传播方式的组播数据流 对应的入口运营商边缘设备PE ；通告模块，用于向确定出的所述入口 PE发送通告消息；所述通告消息用于指示该 入口 PE对应的所述需要切换传播方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树方式切 换成数据组播分发树方式。本发明实施例还提供了一种网络设备，包括本发明实施例提供的上述组播数据流 的传播装置。本发明实施例的有益效果包括本发明实施例提供的组播数据流的传播方法、装置及网络设备，使由接收组播数 据流的出口 PE对其接收的无用的组播数据流的流量负载进行监测，当监测的无用的组播 数据流的流量负载超出设定的阈值时，确定无用的组播数据流中至少一个需要切换组播方 式的组播数据流以及每个需要切换传播方式组播数据流对应的入口 PE ；向确定出的PE发 送用于指示该入口 PE对应的需要切换传播方式的组播数据流由Default-MDT方式切换成 Data-MDT方式的通告消息，入口 PE接收到该通告消息后，对将该通告消息指示的组播数据 流的传播方式转变成Data-MDT方式，这样，出口 PE就不会再收到其在通告消息中指示的无 用的组播数据流。本发明实施例提供的组播数据流的传播方法、装置及网络设备，由出口 PE 根据自身组播数据流流量负载情况，灵活地决定将某个或某些无用的组播数据流通告给入 口 PE，使得其通告的组播数据流不再发送至该出口 PE，减轻了出口 PE的无用的组播数据流 的负载，节约了出口 PE所连的公网带宽和出口 PE处理资源。
图1为现有技术中一个组播VPN的组播数据传播的示意图；图2为本发明实施例提供的组播数据流的传播方法的流程图；图3为本发明实施例提供的组播数据流的传播方法中入口 PE的处理流程的流程图；图4为本发明实施例提供的组播数据流的传播装置的结构示意图；图5为本发明实施例提供的确定模块的结构示意图；图6为本发明实施例提供的通告模块的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明实施例提供的一种组播数据流的传播方法、装置及网络设备的具体实施方式
进行详细地说明。本发明实施例提供的组播数据流的传播方法，如图2所示，包括如下步骤S201、接收组播数据流的出口运营商边缘设备PE判断其接收的无用的组播数据 流的流量负载是否超过设定的阈值；若超过设定的阈值时，执行下述步骤S202 ；S202、该出口 PE确定其接收的无用的组播数据流中至少一个需要切换传播方式 的组播数据流以及每个需要切换传播方式的组播数据流对应的入口 PE ；S203、该出口 PE向确定出的入口 PE，发送用于指示该入口 PE对应的需要切换传播 方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树(Default-MDT)方式切换成数据组播分 发树(Data-MDT)方式的通告消息。上述步骤S201中，出口 PE监控自身不需要的(即无用的)组播数据流的流量负 载，在监控的流量负载超出设定的流量阈值时，触发执行步骤S202，否则一直处于流量监控 状态。上述步骤S202中，出口 PE，针对每个入口 PE，收集从该入口 PE接收的无用的组播 数据流的流量值，按照流量值从大到小或者从小到大进行排序，将排序的序列中从最大流 量值开始的设定个数的组播数据流确定为需要切换组播方式的组播数据流。具体来说，在本发明实施例中，以组播数据流所属的入口 PE、所属的私网组播源、 以及所属的私网组播组的信息来标识一个组播数据流，即(入口 PE标识、私网组播源地址、 私网组播组组地址)三元组信息来标识一个组播数据流，以图1的例子来说，出口 PE4监测 各入口 PE发出的无用的组播数据流的数据流量，包括从入口 PEl发出的无用的组播数据流 (PE1、S1、G1)的流量为4M/s，从入口 PEl发出的无用的组播数据流(PE1、S2、G2)的流量为 2M/s,以及从入口 PE2发出的无用的组播数据流(PE2、S3、G3)的流量为3M/s，出口 PE4按 照流量的大小顺序进行排序如下(PE1、S1、G1) :4M ；(PE2、S3、G3) :3M ；(PE1、S2、G2) :2M。出口 PE4可以根据自身的流量负载情况，决定向出口 PEl反馈将(PE1、S1、G1)的 组播传播方式由Default-MDT方式切换成Data-MDT方式的通告消息，或者决定向出口 PEl 反馈将(PE1、S1、G1)的组播数据流和(PE2、S3、G3)的组播数据流均由Default-MDT方式 切换成Data-MDT方式的通告消息。或者决定向出口 PEl和出口 PE2反馈将上述三个组播 数据流都由Default-MDT方式切换成Data-MDT方式的通告消息。或者PE4也可先向出口 PEl通告将(PE1、S1、G1)的组播传播方式由Default-MDT 方式切换成Data-MDT方式，然后再根据自身流量负载情况，灵活地决定是否需要继续 向出口 PE2通告将流量排列在第二位的(PE2、S3、G3)的组播数据流的组播传播方式由 Default-MDT方式切换成Data-MDT方式。步骤S203中，出口 PE在决定了需要进行组播传播方式的切换的组播数据流之后， 根据确定出的至少一个需要切换组播传播方式的组播数据流的入口 PE标识、私网组播源 地址和私网组播组组地址等相关信息，生成通告消息，在该通告消息中告知入口 PE哪个或 哪一些组播数据流的组播传播方式需要由Default-MDT方式切换成Data-MDT方式。出口 PE将生成的通告消息携带在现有的私网组播控制报文中，经过Default-MDT定义的组播泛洪方式，分发至组播域中所有PE。由此，Default-MDT中与该通告消息相关的 入口 PE也就收到了相应的通告消息，并根据该通告消息进行相应处理。在上述步骤S203之后，该出口 PE在接收到入口 PE根据该通告消息发送的数据组 播分发树加入报文时，拒绝加入到该数据组播分发树加入报文指示的数据组播分发树中。 这样，在步骤S201中确定的需要切换传播方式的组播数据流就不会再发送到该出口 PE之 中。在本发明实施例提供的组播数据流的传播方法中，入口 PE的处理流程如图3所 示，包括下述步骤S301、发送组播数据流的入口 PE接收组播数据流的出口 PE发送的通告消息；该通 告消息用于指示该入口 PE发送的至少一个组播数据流需要由默认组播分发树传播方式切 换成数据组播分发树传播方式；S302、入口 PE为该通告消息指示的需要切换传播方式的组播数据流创建数据组 播分发树；S303、入口 PE将通告消息指示的组播数据流经由创建的数据组播数据分发树进 行传播。本发明实施例提供的上述步骤S302中，入口 PE为通告消息指示的需要切换传播 方式的组播数据流创建数据组播分发树的具体实现方法与现有技术相同，即根据通告消息 中携带的该组播数据流的私网组播源地址(C-S)和私网组播组地址(C-G)以及该组播数据 流公网传播的组地址(P-G)的信息，生成数据组播分发树加入报文，并接收需要接收该组 播数据流的出口 PE反馈的加入数据组播分发树的响应消息，然后将该组播数据流发送到 这些对该组播数据流有需求的出口 PE上，从而节约了那些对该组播数据流没有需求的出 口 PE所连的公网带宽和出口 PE的处理资源。基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种组播数据流的传播装置及网络设 备，由于该装置及设备解决问题的原理与前述一种组播数据流的传播方法相似，因此该装 置和网络设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不在赘述。本发明实施例提供的组播数据流的传播装置，如图4所示，包括判断模块401，用于判断接收的无用的组播数据流的流量负载是否超过设定的阈 值；确定模块402，用于在判断模块401判断结果为是时，确定接收的无用的组播数据 流中至少一个需要切换传播方式的组播数据流以及每个需要切换传播方式的组播数据流 对应的入口 PE ；通告模块403，用于向确定出的所述入口 PE发送用于指示该入口 PE对应的所述需 要切换传播方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树传播方式切换成数据组播分 发树传播方式。进一步地，上述确定模块402，如图5所示，具体包括排序子模块4021，用于针对每个入口 PE，收集从该入口 PE接收的无用的各组播数 据流的流量值，并对收集的流量值该按照大小进行排序；确定子模块4022，用于将序列中从最大流量值开始的设定个数的组播数据流确定 为需要切换组播方式的组播数据流。
进一步地，上述通告模块403，如图6所示，具体包括生成子模块4031，用于根据确定出的所述至少一个需要切换传播方式的组播数据 流对应的入口 PE标识、私网组播源地址和私网组播组组地址生成通告消息；分发子模块4032，用于将通告消息携带在私网组播控制报文中，经过默认组播分 发树定义的组播泛洪方式，分发至组播域中所有PE。本发明实施例提供的组播数据流的传播装置，进一步地还可以包括数据组播分 发树处理模块404，用于接收入口 PE根据通告消息发送的数据组播分发树加入报文；拒绝 加入到该数据组播分发树加入报文指示的数据组播分发树。本发明实施例提供的组播数据流的传播装置，进一步还可以包括接收模块405，用于接收所发送的组播数据流对应的出口 PE发送的通告消息；所 述通告消息用于指示所发送的至少一个组播数据流的传播方式需要由默认组播分发树传 播方式切换成数据组播分发树传播方式；创建模块406，用于在接收模块405接收到该通告消息时，为该通告消息指示的需 要切换传播方式的组播数据流创建数据组播分发树；发送模块407，用于将接收到的通告消息指示的组播数据流经由创建的数据组播 数据分发树进行传播。本发明实施例还提供了一种网络设备，该设备中包含由本发明实施例提供的上述 组播数据流的传播装置。本发明实施例提供的组播数据流的传播方法、装置及网络设备，使由接收组播数 据流的出口 PE对其接收的无用的组播数据流的流量负载进行监测，当监测的无用的组播 数据流的流量负载超出设定的阈值时，确定无用的组播数据流中至少一个需要切换组播方 式的组播数据流以及每个需要切换传播方式组播数据流对应的入口 PE ；向确定出的PE发 送用于指示该入口 PE对应的需要切换传播方式的组播数据流由Default-MDT方式切换成 Data-MDT方式的通告消息，入口 PE接收到该通告消息后，对将该通告消息指示的组播数据 流的传播方式转变成Data-MDT方式，这样，出口 PE就不会再收到其在通告消息中指示的无 用的组播数据流。本发明实施例中，由出口 PE根据自身组播数据流流量负载情况，灵活地 决定将某个或某些无用的组播数据流通告给入口 PE，使得其通告的组播数据流不再发送至 该出口 PE，减轻了出口 PE的无用的组播数据流的负载，节约了出口 PE所连的公网带宽和出 口 PE处理资源。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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权利要求
一种组播数据流的传播方法，其特征在于，包括接收组播数据流的出口运营商边缘设备PE判断接收的无用的组播数据流的流量负载超过设定的阈值时，确定所述无用的组播数据流中至少一个需要切换传播方式的组播数据流及其对应的入口PE；所述出口PE向确定出的所述入口PE发送通告消息；所述通告消息用于指示该入口PE对应的所述需要切换传播方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树方式切换成数据组播分发树方式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述无用的组播数据流中至少一 个需要切换传播方式的组播数据流，包括针对每个入口 PE，所述出口 PE收集从该入口 PE接收的无用的各组播数据流的流量值， 并对收集的流量值该按照大小进行排序；将序列中从最大流量值开始的设定个数的组播数据流确定为需要切换组播方式的组 播数据流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，出口PE向入口 PE发送所述通告消息通过下 述方式实现所述出口 PE根据确定出的所述至少一个需要切换传播方式的组播数据流对应的入口 PE标识、私网组播源地址和私网组播组组地址生成所述通告消息；所述出口 PE将所述通告消息携带在私网组播控制报文中，经过默认组播分发树定义 的组播泛洪方式，分发至组播域中所有PE。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，出口PE在发送所述通告消息之后， 还包括所述出口 PE接收入口 PE根据所述通告消息发送的数据组播分发树加入报文； 所述出口 PE拒绝加入到所述数据组播分发树加入报文指示的数据组播分发树中。
5.一种组播数据流的传播方法，其特征在于，包括发送组播数据流的入口运营商边缘设备PE接收组播数据流的出口 PE发送的通告消 息；所述通告消息用于指示所述入口 PE发送的至少一个组播数据流的传播方式需要由默 认组播分发树方式切换成数据组播分发树方式；以及为所述通告消息指示的需要切换传播方式的组播数据流创建数据组播分发树； 所述入口 PE将所述通告消息指示的组播数据流经由创建的数据组播数据分发树进行 传播。
6.一种组播数据流的传播装置，其特征在于，包括判断模块，用于判断接收的无用的组播数据流的流量负载是否超过设定的阈值； 确定模块，用于在所述判断模块判断结果为是时，确定所述无用的组播数据流中至少 一个需要切换传播方式的组播数据流及其对应的入口运营商边缘设备PE ；通告模块，用于向确定出的所述入口 PE发送通告消息；所述通告消息用于指示该入口 PE对应的所述需要切换传播方式的组播数据流的传播方式由默认组播分发树方式切换成 数据组播分发树方式。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体包括排序子模块，用于针对每个入口 PE，收集从该入口 PE接收的无用的各组播数据流的流量值，并对收集的流量值该按照大小进行排序；确定子模块，用于将序列中从最大流量值开始的设定个数的组播数据流确定为需要切 换组播方式的组播数据流。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通告模块，具体包括生成子模块，用于根据确定出的所述至少一个需要切换传播方式的组播数据流对应的 入口 PE标识、私网组播源地址和私网组播组组地址生成所述通告消息；分发子模块，用于将所述通告消息携带在私网组播控制报文中，经过默认组播分发树 定义的组播泛洪方式，分发至组播域中所有PE。
9.如权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，还包括数据组播分发树处理模块，用于接收入口 PE根据所述通告消息发送的数据组播分发 树加入报文；拒绝加入到所述数据组播分发树加入报文指示的数据组播分发树。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括接收模块，用于接收所发送的组播数据流对应的出口 PE发送的通告消息；所述通告消 息用于指示所发送的至少一个组播数据流的传播方式需要由默认组播分发树方式切换成 数据组播分发树方式；创建模块，用于在接收模块接收所述通告消息时，为所述通告消息指示的需要切换传 播方式的组播数据流创建数据组播分发树；发送模块，用于将所述通告消息指示的组播数据流经由创建的数据组播数据分发树进 行传播。
11.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的组播数据流的传播装置。
全文摘要
本发明公开了一种组播数据流的传播方法、装置及网络设备，其中方法包括接收组播数据流的出口PE判断其接收的无用的组播数据流的流量负载超过设定的阈值时，确定无用的组播数据流中至少一个需要切换传播方式的组播数据流以及每个需要切换传播方式的组播数据流对应的入口PE；该出口PE向确定出的入口PE发送用于指示该入口PE对应的需要切换传播方式的组播数据流的传播方式由Default-MDT方式切换成Data-MDT方式的通告消息。本发明由出口PE根据自身组播数据流流量负载情况，通告入口PE某个或某些无用的组播数据流需切换至Data-MDT传播方式，节约了出口PE所连的公网带宽和出口PE处理资源。
文档编号H04L12/26GK101951342SQ20101028473
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者姚辉, 林东豪, 黄墀晖 申请人:北京星网锐捷网络技术有限公司