网络装置及方法与流程

本发明涉及计算机网络，并且具体地，涉及在计算机网络上的组播流量的分布。

背景技术：

计算机网络为交换数据并共享资源的互连计算装置的集合。在基于包的网络中，计算装置通过将数据划分为称之为包的小块来传送数据。在网络内的某些装置(诸如路由器和交换机)保持描述通过网络的路径的路由和/或转发信息。包可以此方式通过网络从源装置向目的地装置各自传送。目的地装置从包提取数据并将数据组合为原始形式。将数据划分为包允许源装置仅重新发送在传输期间可能丢失的那些个体包。

计算机网络的示例包括企业网络、分支网络、服务供应商网络、家庭网络、虚拟专用网(vpn)、局域网(lan)、虚拟局域网(vlan)等。在任何情况下，计算机网络可允许远程定位的源和接收器共享数据。在一些情况下，计算机网络可被配置成支持组播流量，诸如互联网协议电视(iptv)、桌面会议、公司广播、音乐和视频网络广播和其它形式的多媒体内容。例如，计算机网络可利用作为组播路由协议的协议无关组播(pim)来构建通过用于从源向接收器传送组播流量的计算机网络或用于特定组播组的用户装置的分布树。pim可以若干不同模式来运行，包含密集模式(dm)、稀疏模式(sm)、在特定源组播(ssm)模式或任意源组播(asm)模式以及双向(双向)模式。

技术实现要素：

一般而言，本公开描述增强的协议无关组播(pim)以支持通过网络中的远程无环路备用(rlfa)备份路径的仅组播快速重路由(mofrr)。配置带有mofrr的网络装置计算网络中的主路径和备份路径以提供弹性，并在主路径失效的情况下执行对备份路径的切换。在一些情况下，备份路径可为将流量引导至远程节点(即，不是网络装置的直接邻居的节点)以避免单播流量在备份路径中循环的rlfa备份路径。然而，如果pim被用于提供rlfa备份路径的信号，在备份路径中发生组播加入回路，并且在一些情况下，可不建立备份路径。

本公开描述修改的pim控制消息，其具有新的pim消息类型和指示rlfa网络装置的地址的附加字段。根据本公开的技术，沿rlfa备份路径的网络装置被配置成向rlfa网络装置而不是向所请求的组播组的源转发修改的pim控制消息。在rlfa网络装置接收修改的pim控制消息时，rlfa网络装置被配置成向所请求的组播组的源转发常规的pim控制消息。pim可以被用于以此方式支持通过rlfa备份路径的mofrr。

在一个示例中，本公开涉及方法，包括由配置有仅组播快速重路由(mofrr)的网络装置接收由一或多个接收器发起的关于组播组的加入请求；由所述网络装置沿朝向所述组播组的源的主路径向第一上游网络装置发送包含所述加入请求的第一协议无关组播(pim)控制消息；由所述网络装置沿朝向rlfa网络装置的远程无环路备用(rlfa)备份路径向第二上游网络装置发送包含所述加入请求的第二pim控制消息，所述第二pim控制消息还包含不同于所述第一pim控制消息的pim消息类型和所述rlfa网络装置的地址；由所述网络装置从所述组播组的所述源接收所述主路径或所述rlfa备份路径中的至少一个路径上的用于所述组播组的组播数据包；并且由所述网络装置向所述一或多个接收器转发用于所述组播组的所述组播数据包。

在另一示例中，本公开涉及包括路由引擎的网络装置，该路由引擎被配置为从一或多个接收器接收关于组播组的加入请求，沿朝向所述组播组的源的主路径向第一上游网络装置发送包含所述加入请求的第一协议无关组播(pim)控制消息，以及其中，所述网络装置被配置有仅组播快速重路由(mofrr)，沿朝向rlfa网络装置的远程无环路备用(rlfa)备份路径向第二上游网络装置发送包含所述加入请求的第二pim控制消息，所述第二pim控制消息还包含不同于所述第一pim控制消息的pim消息类型和所述rlfa网络装置的地址。该网络装置还包括转发引擎，该转发引擎被配置为从所述组播组的所述源接收所述主路径或所述rlfa备份路径中的至少一个路径上的用于所述组播组的组播数据包，并且向所述一或多个接收器转发用于所述组播组的所述组播数据包。

在另外示例中，本公开涉及方法，包括由网络装置从下游邻居网络装置接收第一协议无关组播(pim)控制消息，所述第一协议无关组播控制消息包含关于组播组的加入请求、第一pim消息类型和在远程无环路备用(rlfa)备份路径中的rlfa网络装置的地址；基于所述网络装置不是在所述第一pim控制消息中识别的所述rlfa网络装置，由所述网络装置生成包含所述加入请求、所述第一pim消息类型和所述rlfa网络装置的地址的第二pim控制消息，并沿朝向所述rlfa网络装置的所述rlfa备份路径发送所述第二pim控制消息；基于所述网络装置是在所述第一pim控制消息中识别的所述rlfa网络装置，由所述网络装置生成包含所述加入请求和不同于所述第一pim消息类型的第二pim消息类型的第三pim控制消息，并沿朝向所述组播组的源的所述rlfa备份路径发送所述第三pim控制消息；由所述网络装置从所述组播组的所述源接收在所述rlfa备份路径上的用于所述组播组的组播数据包；以及由所述网络装置沿所述rlfa备份路径向所述下游邻居网络装置转发用于所述组播组的所述组播数据包。

在另外示例中，本公开涉及包括路由引擎的网络装置，该路由引擎被配置为从下游邻居网络装置接收第一协议无关组播(pim)控制消息，所述第一协议无关组播控制消息包含关于组播组的加入请求、第一pim消息类型和在远程无环路备用(rlfa)备份路径中的rlfa网络装置的地址，基于所述网络装置不是在所述第一pim控制消息中识别的所述rlfa网络装置，生成包含所述加入请求、所述第一pim消息类型和所述rlfa网络装置的地址的第二pim控制消息，并沿朝向所述rlfa网络装置的所述rlfa备份路径发送所述第二pim控制消息，并且基于所述网络装置是在所述第一pim控制消息中识别的所述rlfa网络装置，生成包含所述加入请求和不同于所述第一pim消息类型的第二pim消息类型的第三pim控制消息，并沿朝向所述组播组的源的所述rlfa备份路径发送所述第三pim控制消息。该网络装置还包括转发引擎，其被配置为从所述组播组的所述源接收在所述rlfa备份路径上的用于所述组播组的组播数据包，以及沿所述rlfa备份路径向所述下游邻居网络装置转发用于所述组播组的所述组播数据包。

本发明的一或多个示例的细节在附图和下面的具体实施方式中阐述。本发明的其它特征、目标和优点通过附图和描述将是显而易见的。

附图说明

图1为示出包括网络装置的示例计算机网络的框图，该网络装置被配置成在源和接收器之间传送组播流量。

图2为根据本公开的技术的示出图1的若干网络装置的框图，该网络装置被配置成通过远程无环路备用(rlfa)备份路径执行仅组播快速重路由(mofrr)。

图3为示出包括mofrr单元和rlfa单元的示例路由器。

图4为示出由网络装置发送的修改协议无关组播(pim)控制消息的示例消息格式的概率图，该网络装置通过rlfa备份路径执行mofrr。

图5为示出通过rlfa备份路径执行mofrr的网络装置的示例操作的流程图。

图6为示出沿rlfa备份路径的网络装置的示例操作的流程图。

具体实施方式

图1为示出包括网络装置的示例计算机网络10的框图，该网络装置被配置成在源16和接收器18之间传送组播流量。网络10可包括专用网络或公用网络，诸如互联网。另外，网络10可为企业网络、校园网络、服务提供商网络、家庭网络、局域网(lan)、虚拟局域网(vlan)、虚拟专用网络(vpn)或另一自主系统。在这些示例的任一示例中，远程定位的源16和接收器18可经由网络10共享数据。在作为企业网络的网络10的示例中，源16和接收器18中的每者可包括一或多个服务器或位于单个办公室位置的不同区域的雇员计算机终端,或可包括公司的远程办公室位置。

在所示的示例中，网络10包括互联网协议(ip)网络，该网络包括网络装置，其使用协议无关组播(pim)协议在源16和接收器18之间通过网络10路由组播流量以用于特定组播组。pim协议可以若干不同模式来运行，包含密集模式(dm)、稀疏模式(sm)、在特定源组播(ssm)模式或任意源组播(asm)模式以及双向(双向)模式。关于pim协议的附加信息可见于adams,a.等人在2005年的rfc3973：“protocolindependentmulticastversion2–densemodespecification”；fenner,b.等人在2006的rfc4601：“protocolindependentmulticast-sparsemode(pim-sm):protocolspecification(revised)”；holbrook,h.和b.cain在2006年的ietfrfc4607：“source-specificmulticastforip”；以及handley,m.等人在2007年的ietfrfc5015：“bidirectionalprotocolindependentmulticast(bidirpim)”，这些文献的全部内容通过引用并入本文。

网络10包括多个网络装置，包括连接到源16的第一跳路由器(fhr)12、连接到接收器18的最后跳路由器(lhr)14、路由器20a-20h(“路由器20”)和被指定为汇聚点(rp)22的路由器。在利用pim协议的典型网络拓扑中，另外的网络装置可被包含在rp22的左边，使得rp22大体位于网络10的中心。出于说明目的，这些另外网络装置未在图1中示出。

源16和接收器18中的每者可被包含在远程站点(未示出)中，该远程站点可为包括多个用户装置(诸如台式计算机、便携式计算机、工作站、pda、无线装置、准备好网络的电器、文件服务器、打印服务器或其它装置)的局域网(lan)或广域网(wan)。远程站点可被配置成支持组播流量，诸如互联网协议电视(iptv)、桌面会议、公司广播、音乐和视频网络广播和其它形式的多媒体内容。

在如图1所示的示例中，源16可为一或多个组播组提供流量，以及接收器18可从一或多个组播组请求或订阅流量。在其它示例中，在网络10内的网络装置可被连接到不止一个源和/或不止一个接收器。根据pim协议，rp22学习并存储由源16和/或网络10中的其它源所提供的特定范围内的组播组的源地址。未在图1中示出的网络10中的其它rp可与由源16和/或其它源所提供的不同范围内的组播组相关联。以此方式，fhr12、lhr13和路由器20中的每个不必学习并存储在网络10中所提供的每个组播组的源地址，而是仅需要学习rp22和与不同范围内的组播组相关联的其它rp的地址。在图1所示的示例中，rp22已知源16的地址，但是fhr12、lhr14和路由器20可能仅知道rp22的地址。

例如，在接收器18对接收用于给定组播组的组播流量感兴趣时，接收器18可向网络10中的lhr14发送关于组播组的加入请求。在从接收器18接收请求时，lhr14发起用于给定组播组的组播分布树的建立。如果lhr14意识到组播组的源(例如源16)，lhr14可使用包括关于源(s)和组播组(g)的加入请求的(s,g)pim控制消息向源16发起源树的建立。如果lhr14未意识到组播组的源，lhr14可首先使用包括关于任何源(*)和组播组(g)的加入请求的(*,g)pim控制消息向rp22发起共享树的建立。一旦lhr14学习组播组的源，lhr14就可随后直接向源16发起源树的建立(该源树可为最短路径树(spt))，并且可向rp22拆除共享树。

不管哪种类型的用于接收器18从源16接收组播流量的组播分布树在网络10中建立，都期望组播分布树的一或多个网络装置支持仅组播快速重路由(mofrr)以提供沿组播分布树的主路径的一或多个链路或节点的保护是可取的。图1的示例示出在网络10中，在lhr14和fhr12之间建立的源树，其中，源树包含主路径24和备份路径26。主路径24包含在r120a和其上游邻居r220b之间的直接链路，以及备份路径26包含前往r220b的多跳路径，该多跳路径包含r320c和r420d。因此，备份路径26提供沿主路径24的在r120a和r220b之间的直接链路的保护。

在图1中，虚线箭头表示通过组播分布树向源16发送的pim控制消息(即，pim加入消息和/或pim删除消息)，以及实线箭头表示通过组播分布树向接收器18转发的组播流量。在所示的示例中，r120a可被配置具有mofrr，使得r120a计算前往源16的主路径24，并且也计算前往源16的备份路径26。例如，在r120a从lhr14接收pim控制消息时，r120a选择r220b作为其前往源16的下一主跳，并沿主路径24向r220b发送pim控制消息。根据mofrr，r120a也选择r320c作为其前往源16的下一备份跳，并沿备份路径26向r320c发送pim控制消息。

在建立两个路径后，r120a可通过主路径24和备份路径26两者从源16接收组播数据包。r120a可被配置成通过主路径24转发接收的组播数据包，并在主路径24失效的情况下，执行切换至备份路径26。关于mofrr附加信息可见于karan,a.等人在2014年5月14日网络工作组-ietf互联网草案-draft-ietf-rtgwg-mofrr-04的“multicastonlyfastre-route”(在下文中，被称为“karan草案”)，该草案的内容通过引用并入本文。

在一些情况下，r120a可建立作为无环路备用(lfa)备份路径的备份路径26，在该备份路径中，直接邻居r320c为能够沿备份路径26转发流量而无需循环返回r120a的lfa网络装置。在此情况下，在作为lfa网络装置的r320c从r120a接收pim控制消息时，r320c选择r420d作为其前往源16的最佳下一跳，并沿lfa备份路径26向r420d发送pim控制消息。r420d可随后类似于r320c运行以选择r220b作为其向源16的最佳下一跳，并向r220b发送pim控制消息以完成备份路径26的建立。关于用于单播流量的lfa的附加信息可见于atlas,a.等人在2008年9月的rfc5286：“basicspecificationforipfastreroute:loop-freealternates”，其全部内容通过引用并入本文。

在其它情况下，r120a可建立作为远程无环路备用(rlfa)备份路径的备份路径26，在该备份路径中，直接邻居r320c不是lfa网络装置，但是远程网络装置r420d为能够沿备份路径26转发流量而无需循环返回r120a的rlfa网络装置。在此情况下，出于转发数据层流量的目的，rlfa备份路径26可包含标签交换路径(lsp)或经过r320c的在r120a和r420d之间建立的其它隧道机制。关于用于单播流量的rlfa的附加信息可见于bryant,s.等人在2015年4月的rfc7490：“remoteloop-freealternate(lfa)fastreroute(frr)”，其全部内容通过引用并入本文。

rfc7490包含下面的解释r420d如何可被识别为rlfa网络装置(也被称为pq节点)的定义。相对于受保护链路(例如，在r120a和r220b之间的直接链路)，路由器(例如r120a)的p间距(p-space)为可使用最短路径从r120a到达而无需传输该受保护链路的那些路径中的任一者的一组路由器。在图1的示例中，r320c和r420d在r120a的p间距内。相对于受保护链路(例如，在r120a和r220b之间的直接链路)，路由器(例如r220b)的q间距(q-space)为无需传输该受保护链路的任一路径便可从其到达r220b一组路由器。在图1的示例中，r420d在r220b的q间距内，但是r320c不在r220b的q间距内，因为从r320c到r220b的最佳路径是通过受保护的链路的。在p间距和q间距的交点的节点被称为pq节点，并且可以被选择为在mofrr中的rlfa备份路径的隧道端点。

然而，在使用组播控制面协议(诸如pim)试图建立rlfa备份路径26时，会产生问题。会产生这些问题是由于控制层没有意识到数据层流量在隧道中的传输，或由于网络拓扑的单播观点和多播观点之间的差异。例如，在作为非lfa网络装置的r320c从r120a接收pim控制消息时，r320c将选择r120a作为其前往源16的最佳下一跳，并发送返回r120a的pim控制消息。在此情况下，在备份路径26中产生组播控制消息环路，使得不建立备份路径，以及mofrr保护不可用于主路径24的直接链路。

在本公开中描述的技术提供增强pim，以便支持通过rlfa备份路径的mofrr。根据本公开的技术，r120a可被配置成使用修改的pim控制消息来建立rlfa备份路径26。如下面更详细描述的，修改的pim控制消息包含新的pim消息类型以及指示rlfa网络装置(例如r420d)的地址的附加字段。根据本公开的技术，沿rlfa备份路径26的网络装置(例如r320c)被配置成向rlfa网络装置r420d而不是向源16转发修改的pim控制消息。在rlfa网络装置r420d接收修改的pim控制消息时，rlfa网络装置r420d被配置成向源16转发常规的pim控制消息。以此方式，pim可以被用于支持通过rlfa备份路径的mofrr。

图2为示出根据本公开的技术的图1的若干网络装置的框图，该网络装置被配置成通过rlfa备份路径执行mofrr。图2的示例示出连接到接收器(诸如图1的接收器18)的lhr14和连接到源(诸如图1的源16)的fhr12之间的组播分布树。在该组播分布树内，r120a可被配置具有mofrr，使得r120a计算前往源的主路径24，并且也计算前往该源的备份路径26。

在该示例中，r320c不是lfa网络装置，并且备份路径26为包含rlfa网络装置r420d(也被称为pq节点)的rlfa备份路径，该rlfa网络装置能够沿备份路径26转发流量而无需循环返回到r120a。主路径24包含r120a和其上游邻居r220b之间的直接链路。rlfa备份路径26包含lsp或在r120a和rlfa网络装置r420d之间的经过r320c的其它隧道机制以及在r420d和r220b之间的直接链路。

根据本公开的技术，r120a被配置成使用修改的pim控制消息来建立rlfa备份路径26。修改的pim控制消息包含新的pim消息类型和指示rlfa网络装置r420d的地址的附加字段，但是另外也类似于常规的pim控制消息。修改的pim控制消息可由配置有mofrr的网络装置(例如r120a)使用，并且该网络装置前往源的备份路径为rlfa备份路径，例如rlfa备份路径26。

修改的pim控制消息的目的是在沿rlfa备份路径26的网络装置(例如r320c和r420d)中形成组播状态。在沿rlfa备份路径26的r320c接收修改的pim控制消息时，r320c向在修改的pim控制消息中识别的rlfa网络装置r420d而不是其它源转发该修改的pim控制消息。如果沿rlfa备份路径26的接收修改的pim控制消息的网络装置为在修改的pim控制消息中识别的pq节点(例如r420d)，则r420d向在修改的pim控制消息中识别的源转发常规的pim控制消息。

在图2中，虚线箭头表示向源发送的pim控制消息建立主路径24和rlfa备份路径26，以及实线箭头表示正通过组播分布树的主路径24和rlfa备份路径26向下游转发的组播流量。r120a从其下游邻居lhr14接收pim控制消息，该pim控制消息包含关于源(s)和组播组(g)的加入请求。r120a向组播组(g)的源(s)沿主路径24向上游的邻居r220b发送pim控制消息。pim控制消息包含表示常规pim控制消息的pim消息类型、关于源(s)和组播组(g)的加入请求以及上游邻居r220b的地址。

根据本公开的技术，配置有mofrr和rlfa的r120a计算朝向源的rlfa备份路径26，并沿朝向rlfa网络装置r420d(pq)的rlfa备份路径26向上游邻居r320c发送修改的pim控制消息。修改的pim控制消息包含不同的pim消息类型(其指示修改的pim控制消息)、关于源(s)和组播组(g)的加入请求、上游邻居r320c的地址以及rlfa网络装置r420d(pq)的地址。

在沿主路径24向r220b发送常规pim控制消息时，r120a形成用于组播组的主组播状态入口，其包含沿朝向组播组的源的主路径24而前往r220b的主上游接口，以及朝向组播组的感兴趣接收器而前往lhr14的主下游接口。此外，在沿rlfa备份路径26向r320c发送修改的pim控制消息时，r120a形成用于组播组的备份组播状态入口，其包含沿朝向rlfa网络装置r420d的rlfa备份路径26而前往r320c的备份上游接口，以及朝向感兴趣接收器而前往lhr14的备份下游接口。

在从r120a收到修改的pim控制消息时，r320c确定其不是在所收到的修改pim控制消息中所指示的rlfa网络装置r420d。r320c接着向在所收到的修改pim控制消息中所指示的rlfa网络装置r420d发送另一修改的pim控制消息。由r320c所发送的修改的pim控制消息包含pim消息类型(其指示修改的pim控制消息)、关于源(s)和组播组(g)的加入请求、上游邻居r420d的地址以及rlfa网络装置r420d(pq)的地址。此外，r320c形成用于组播组的组播状态入口，其包含前往rlfa网络装置r420d的上游接口和前往下游邻居r120a的下游接口。

在从r320c收到修改的pim控制消息时，r420d确定其是在所收到的修改pim控制消息中所指示的rlfa网络装置r420d。接着，r420d向朝向在所收到的修改pim控制消息中所指示的源的上游邻居r220b发送pim控制消息。由r420d发送的pim控制消息包含指示常规pim控制消息的pim消息类型、关于源(s)和组播组(g)的加入请求以及上游邻居r220b的地址。此外，r420d形成用于组播组的组播状态入口，其包含至上游邻居r220b的上游接口和至下游邻居r320c的下游接口。

一旦在主路径24和和rlfa备份路径26中形成所有网络装置的组播状态，两个路径就可以实时-实时或主动-主动的具体实施来运行，并且该两个路径从源开始牵拉所请求的组播组的流量。例如，r420d可在其用于组播组的组播状态入口的上游接口上从r220b接收所请求的组播组的组播数据包。接着，r420d根据其用于组播组的组播状态入口的下游接口，沿rlfa备份路径26向下游邻居r320c转发组播数据包。r320c同样在其组播状态入口的上游接口上从r420d接收组播数据包，并根据其组播状态入口的下游接口，沿rlfa备份路径26向下游邻居r120a转发组播数据包。

在r120a在主路径24和rlfa备份路径26上接收所请求的组播组的组播流量时，r120a仅转发在所述路径中的一者上所收到的组播数据包。例如，如果未检测到主路径24失效，则r120a根据用于组播组的主组播状态入口，通过主路径24向lhr14转发从r220b所收到的组播数据包。如果检测到主路径24失效，则r120a执行切换以根据用于组播组的备份组播状态入口，通过rlfa备份路径26向lhr14转发从r320c所收到的组播数据包。

图3为示出包含mofrr单元74和rlfa单元76的示例网络装置50的框图。在一个示例中，网络装置50可作为网络装置来运行，该网络装置被配置成发起朝向组播组的源装置的主路径和rlfa备份路径的建立以通过rlfa备份路径提供mofrr。在该示例中，网络装置可作为被连接到一或多个接收器的lhr来运行或作为在该lhr上游和连接到源的fhr下游的任何路由器来运行。例如，路由器50可基本上类似于图1和2的r120a来运行。在另一示例中，网络装置50可作为沿rlfa备份路径的任何网络装置来运行，该rlfa备份路径被配置成传播pim控制消息以建立rlfa备份路径。在该示例中，网络装置50可作为沿rlfa备份路径的任何路由器来运行，该网络装置在lhr的上游和fhr的下游。例如，路由器50可基本上类似于图1和2的r320c或r420d来运行。

在图3的所示示例中，网络装置50包含接口卡60a-60n(“ifc60”)，其经由输入链路接收组播控制和数据包并经由输出链路发送组播包。ifc60通常经由若干接口端口被耦合到输入链路和输出链路。网络装置50也包含控制单元54，其确定收到包的路由并相应地经由ifc60转发该包。

控制单元54包含路由引擎56和转发引擎58。路由引擎56作为路由器50的控制层来运行并包含可提供用于执行若干并发进程的多任务运行环境的操作系统(未示出)。例如，路由引擎56提供用于执行网络装置50的路由功能的各种协议66的运行环境。在图3所示的示例中，路由引擎56包含边界网关协议(bgp)70和作为单播路由协议的内部网关协议(igp)72(该协议用于在网络中与其它网络装置交换路由信息，以便发现网络拓扑并更新路由信息62)。在一些示例中，igp72可为链路状态路由协议，诸如开放式最短路径优先(ospf)或中间系统-中间系统(is-is)。此外，路由引擎56包含作为组播路由协议的pim68，其用于使用路由信息62和pim状态信息64在网络中与其它网络装置构建组播分布树。

路由信息62可描述网络装置50所驻留的网络的拓扑，并且也可描述在网络内的各种路由和用于每个路由的适当的下一跳，即，沿每个路由器的相邻网络装置。路由信息62可包含输入接口(iif)的列表和输出接口(oif)的列表，其指示ifc60中的哪一个被连接到每个路由中的相邻网络装置。例如，给定的路由可包括用于给定组播组的组播流量的组播路由。在该示例中，包含在路由信息62中的iif的列表可包含用于所有上游邻居网络装置的具有给定组播组的状态的上游接口的列表，以及包含在路由信息62中的oif的列表可包含用于所有下游邻居网络装置的具有给定组播组的状态的下游接口的列表。

pim状态信息64可描述使用pim68所建立的组播分布树中的相邻网络装置的当前状态接口。例如，pim状态信息64可包含给定组播分布树的范围内的每个不同组播组的组播状态(例如，pim加入状态和pim删除状态)。更具体地，对于每个组播组，pim状态信息64可包含朝向属于相应组播组的相邻网络装置的上游和下游接口。

路由引擎56分析路由信息62和pim状态信息64以生成安装在转发引擎58中的转发信息78。转发引擎58提供网络装置50的数据层功能。虽然未在图3中示出，转发引擎58可包括中央处理单元(cpu)、存储器和一或多个可编程包转发专用集成电路(asic)。转发信息78使网络目的地与指定的下一跳和ifc60的对应端口相关联。

根据本公开的技术，网络装置50的路由引擎56被配置成使用pim68、mofrr单元74和rlfa单元76通过rlfa备份路径来执行mofrr。更具体地，本公开的技术包含支持通过rlfa备份路径的mofrr的增强pim68。mofrr单元74可控制由网络装置50所执行的mofrr机制。例如，mofrr单元74可计算朝向所请求的组播组的源且作为主路径的最短路径，并计算朝向所请求的组播组的源且作为备份路径的备用路径。rlfa单元76可控制由网络装置50所执行的rlfa机制。例如，rlfa单元76可识别网络中的rlfa网络装置，其能够转发朝向所请求的组播组的源的流量而无需循环返回到网络装置50。以此方式，rlfa单元76可允许mofrr单元74计算rlfa备份路径。

为启用所计算的rlfa备份路径的组播协议信令，mofrr单元74使用增强pim68来生成修改的pim控制消息，其具有新的pim消息类型以及指示rlfa备份路径的rlfa网络装置的地址的附加字段。例如，在网络装置50包括沿rlfa备份路径的网络装置时，mofrr单元74可生成向rlfa网络装置发送而不是向所请求的组播组的源发送的修改pim控制消息。在网络装置50包括rlfa备份路径的rlfa网络装置时，mofrr单元74可生成向所请求的组播组的源发送的常规pim控制消息。

mofrr单元74可配置为更新pim状态信息64以包含用于rlfa备份路径的组播状态入口。mofrr单元74也可被配置成更新路由信息62以识别出上游接口的ifc60中的一者作为rlfa备份路径的组播状态入口，并识别出ifc60中的另一者作为rlfa备份路径的组播状态入口的下游接口。

路由引擎56可接着利用识别的接口将用于rlfa备份路径的组播路由编程到转发引擎56中的转发信息78中。一旦建立主路径和rlfa备份路径，组播流量就将以实时-实时或主动-主动的具体实施流过该两个路径。在通过rlfa备份路径接收组播流量时，网络装置50的转发引擎58根据被编程到转发信息78中的用于rlfa备份路径的组播路由转发组播流量。

如图3所示的路由器50的架构被示出仅用于示例性目的，并且不应局限于该架构。在其它示例中，网络装置50可以各种方式来配置。在一个示例中，控制单元54的一些功能可在ifc60内分布。控制单元54可仅仅在软件、硬件中实现，或作为软件、硬件或固件的组合来实现。例如，控制单元54可包含执行软件指令的一或多个处理器。在此情况下，控制单元54的各种软件模块可包括存储在计算机可读介质，诸如计算机存储器或硬盘上的可执行指令。

图4为示出由网络发送以通过rlfa备份路径执行mofrr的修改的协议无关组播(pim)控制消息的示例消息格式的概念图。在图4中示出的修改的pim控制消息的包格式仅为一个示例格式。在其它示例中，不同的包格式可被用于用来通过rlfa备份路径执行mofrr的修改的pim控制消息。

一般来讲，修改的pim控制消息可被网络装置使用以便向所请求的组播组的源发送rlfa备份路径的信号以提供关于朝向源的主路径的mofrr。所示的格式包含在类型字段80中的新pim消息类型，其指示该消息为用于发送rlfa备份路径的信号的修改的pim控制消息。此外，所示的格式包含pq节点地址字段82，其指示在rlfa备份路径中的rlfa网络装置的地址。在一些示例中，rlfa网络装置的地址可包括ip地址。在所示格式中添加pq节点地址字段82允许沿rlfa备份路径的网络装置向rlfa网络装置而不是向源发送修改的pim控制消息，并因此避免在rlfa备份路径中组播加入回路。

如图4所示，修改的pim控制消息格式可包含上游邻居网络装置的上游邻居地址(即，朝向所请求的组播组的源的下一跳)。修改的pim控制消息格式也可包含待加入或删除的组播组的地址(即，在所示格式中的组播组地址1…组播组地址m)，以及，对于组播组中的每个组播组，有待于加入的每个源的各个地址(即，在所示格式中的加入源地址1…加入源地址n)或删除的地址(即，在所示格式中的删除源地址1…删除源地址n)。

图5为通过rlfa备份路径执行mofrr的路由器的运行的流程图。图5的示例运行关于图3的网络装置50在作为被连接到一或多个接收器的lhr或在该lhr上游和连接到源的fhr下游的任何路由器运行时来描述。在其它示例中，图5的运行也可由图1和2的r120a来执行。

在连接到网络中的接收器(诸如图1的接收器18)对接收组播组的组播流量感兴趣时，该接收器将发起关于包含此类组播流量的组播组的加入请求。作为网络中的lhr或该lhr上游的网络中的另一路由器的网络装置50从接收器接收关于组播组的请求(90)。在收到加入请求时，网络装置50的路由引擎56计算朝向组播组的源的主路径(92)。接着，网络装置50沿主路径向第一上游网络装置发送包含加入请求的第一pim控制消息(94)。除加入请求之外，第一pim控制消息可包含第一pim消息类型和第一上游邻居网络装置的第一上游邻居地址。例如，主路径(例如图1和2的主路径24)可包含网络装置50和朝向组播组的源的第一上游邻居网络装置(例如r220b)之间的直接链路。

根据本公开的技术，网络装置50被配置带有mofrr性能和rlfa性能。因此，网络装置50使用路由引擎56中的mofrr单元74和rlfa单元76来计算朝向相对于主路径用于mofrr的组播组的源的备份路径，其中，该备份路径为rlfa备份路径(96)。接着，网络装置50沿朝向rlfa网络装置的rlfa备份路径向第二上游邻居网络装置发送第二pim控制消息(98)。第二pim控制消息包含加入请求、不同于第一pim消息类型的第二pim消息类型、第二上游邻居网络装置的第二上游邻居地址和rlfa网络装置的地址。

例如，rlfa备份路径(例如图1和2的rlfa备份路径26)可包含在网络装置50和经过第二上游邻居网络装置(例如r320c)的rlfa网络装置(例如pq节点20d)之间的lsp，以及在rlfa网络装置和第一上游网络装置(例如r220b)之间的直接链路。rlfa网络装置，例如pq节点20d不是网络装置50的直接邻居，并且第二上游邻居网络装置，(例如r320c)不是关于主路径的lfa网络装置。第二pim控制消息包含不同于第一pim消息类型的第二pim消息类型和rlfa网络装置的地址。

在计算主路径和rlfa备份路径之后，网络装置50的路由引擎56可更新pim状态信息64以包含每个路径的组播(s,g)状态。例如，路由引擎56形成用于pim状态信息64中的组播组的主组播状态入口，其具有沿朝向源的主路径前往第一上游邻居网络装置的主上游接口和朝向一或多个接收器的主下游接口。此外，路由引擎56可在pim状态信息64中形成用于组播组的备份组播状态入口，所述im状态信息64具有沿朝向rlfa网络装置的rlfa备份路径前往第二上游邻居网络装置的备份上游接口和朝向一或多个接收器的备份下游接口。

基于路由信息62和pim状态信息64，路由引擎56可将用于组播组的组播路由编程到转发引擎58中的转发信息78中，其中该组播路由包含主路径和rlfa备份路径。更具体地，为将组播路由编程到转发信息78中，路由引擎56可选择主组播状态入口的主上游接口，作为用于主路径的网络装置50的ifc60中的一者的第一输入接口(iif)。路由引擎56也可选择备份组播状态入口的备份上游接口作为用于rlfa备份路径的网络装置50的ifc60中的一者的第二iif。

在建立朝向组播组的源的主路径和rlfa备份路径时，网络装置50在主路径或rlfa备份路径中的至少一者的路径上接收用于组播组的组播数据包(100)。主路径和rlfa备份路径两者是有效的路径，使得组播数据包沿朝向网络装置50的两个路径从源装置发送。

如果未检测到主路径失效(102的“否”分支)，网络装置50的转发引擎58向感兴趣的接收器转发在主路径上接收组播数据包(104)。在此情况下，转发引擎58根据pim状态信息64中的主组播状态入口转发在主路径上收到的组播数据包，该主组播状态入口用于将用于组播组的组播路由编程到转发信息78中。例如，根据转发信息78中的程序化组播路由，转发引擎56转发通过主路径所收到的组播组的组播数据包，并放弃通过rlfa备份路径所收到的组播组的组播数据包。以此方式，转发引擎56仅向接收器转发用于组播组的一组组播数据包。

在检测到主路径失效(102的“是”分支)时，网络装置50的转发引擎58改为向感兴趣的接收器转发在rlfa备份路径上收到的组播数据包(106)。在此情况下，转发引擎58根据pim状态信息64中的备份组播状态入口转发在rlfa备份路径上收到的组播数据包，该备份组播状态入口用于将用于组播组的组播路由编程到转发信息78中。例如，通过从失效的主路径切换到rlfa备份路径，转发引擎58将执行mofrr，并根据转发信息78中的更新组播路由，将用于组播组的组播数据包转发给接收器。

图6为示出沿rlfa备份路径的路由器的示例运行的流程图。图6的示例运行关于图3的网络装置50在作为沿rlfa备份路径的任何路由器运行时来描述，该路由器是被连接到一或多个接收器的lhr的上游和连接到源的fhr的下游。在其它示例中，图6的运行也可由图1和2的r320c或r420d来执行。

网络装置50从下游邻居网络装置接收第一pim控制消息，其中，第一pim控制消息包含关于组播组的加入请求、第一pim消息类型和rlfa备份路径中的rlfa网络装置的地址(110)。例如，rlfa备份路径(例如图1和2的rlfa备份路径26)可包含在下游邻居网络装置(例如r120a)和rlfa网络装置(例如pq节点20d)之间经过一或多个中间网络装置(例如r320c)的lsp，以及在rlfa网络装置和朝向组播组的源的上游邻居网络装置(例如r220b)之间的直接链路。

在网络装置50不是在第一pim控制消息中识别的rlfa网络装置的情况下(112的“否”分支)，网络装置50生成包含加入请求、第一pim消息类型和rlfa网络装置的地址的第二pim控制消息(114)。接着，网络装置50沿朝向rlfa网络装置的rlfa备份路径发送第二pim控制消息(116)。在此情况下，网络装置50不是关于朝向组播组的源的主路径的lfa网络装置。

网络装置50的路由引擎56也可更新pim状态信息64以包含用于rlfa备份路径的组播(s,g)状态。例如，路由引擎56可形成用于pim状态信息64中的组播组的组播状态入口，其具有朝向在第一pim控制消息中识别的rlfa网络装置的上游接口和朝向下游邻居网络装置的下游接口。基于路由信息62和pim状态信息64，路由引擎56可将用于组播组的组播路由编程到转发引擎58中的转发信息78中，其中该组播路由包含rlfa备份路径。更具体地，为将组播路由编程到转发信息78中，路由引擎56可选择组播状态入口的上游接口作为用于rlfa备份路径的网络装置50的ifc60中的一者的输入接口(iif)，并选择组播状态入口的下游接口作为用于rlfa备份路径的网络装置50的ifc60中的一者的输出接口(oif)。

在网络装置50是在第一pim控制消息中识别的rlfa网络装置(例如pq节点20d)的情况下(112的“是”分支)，网络装置50生成包含加入请求并且不同于第一pim消息类型的第二pim消息类型的第三pim控制消息(118)。接着网络装置50向组播组的源发送第三pim控制消息(120)。

网络装置50的路由引擎56也可更新pim状态信息64以包含用于rlfa备份路径的组播(s,g)状态。例如，路由引擎56可形成用于pim状态信息64中的组播组的组播状态入口，其具有朝向组播组的源的上游接口和朝向下游邻居网络装置的下游接口。基于路由信息62和pim状态信息64，路由引擎56可将用于组播组的组播路由编程到转发引擎58中的转发信息78中，其中该组播路由包含rlfa备份路径。更具体地，为将组播路由编程到转发信息78中，路由引擎56可选择组播状态入口的上游接口作为网络装置50(其用于rlfa备份路径的)的ifc60中的一者的输入接口(iif)，并选择组播状态入口的下游接口作为网络装置50(其用于rlfa备份路径)的ifc60中的一者的输出接口(oif)。

在上述的任一种情况下，在建立朝向组播组的源的rlfa备份路径时，网络装置50在rlfa备份路径上接收用于组播组的组播数据包(122)。接着网络装置50的转发引擎58沿rlfa备份路径向下游邻居网络装置转发用于组播组的组播数据包(124)。例如，转发引擎58根据pim状态信息64中的组播状态入口转发在rlfa备份路径上收到的组播数据包，该组播状态入口用于将用于组播组的组播路由编程到转发信息78中。

已描述本发明的各种实例。这些实例和其它实例在附属权利要求的范围内。