[发明专利]实现组播流二层转发的方法、设备和系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及计算机网络通信技术，尤其涉及一种在包含组播源的 虚拟局域网内实现组播流二层转发的方法、设备和系统。

背景技术

单播、广播和组播是计算机网络中IP包传输的三种常见形式。所谓 组播，是单点发送多点接收的形式，发送者会向一个预约的组播组地址发 送IP包，加入该组播组的接收者才可以收到组播的IP包，这样大大减轻 了网络的负载和发送者的负担。

稀疏模式协议无关组播(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，简称PIM-SM)协议是组播技术常用的路由协议之一。图1为采用 PIM-SM协议的组播网络架构示意图，包括组播源10和多个组播接收者20， 组播接收者20通常是用户的个人计算机(PC)。其中，一个或多个组播 接收者20可以连接一个指定路由器(Designated Router，简称DR)，连 接组播接收者20的DR又可记为接收者DR(Receiver DR，简称RDR)30。 组播网络中可以包括多个RDR30，各RDR30连接至聚合点(Rendezvous Point，简称RP)40，由RDR30向RP40发送加入(join)报文进行嫁接， 从而形成一棵连接着RP40和组播接收者20的组播共享树(RPT)。在组 播源10所连接的一个或多个DR中，确定一个DR作为发送者DR(Sender DR， 简称SDR)50。组播源10可能直接连接多个PIM路由器，但通常只会选举 确定一个P IM路由器作为SDR50。确定的SDR50会向RP40进行注册，随后 RP40会向SDR50发送加入(Join)报文，从而建立SDR50与RP40之间的 最短路径树(SPT)，此后，SDR50就通过SPT将组播流转发到RP40而不 再封装在注册报文中进行发送了。

在进行组播流的传输时，组播源10先将组播流发送到SDR50；SDR50 会将组播流发送至RP40上；RP40将组播流沿着已经创建好的RPT转发给 RDR30，进而发送给组播接收者20。

然而，通过RPT转发组播流可能不是从组播源到组播接收者最优的路 径，因此RDR会根据某种策略向组播源的直连路由器发出加入报文从而形 成一棵连接着源直连路由器和RDR的最短路径树(SPT)。PIM-SM网络中 可能存在多个SPT，组播流沿着这些SPT转发到组播接收者。这些SPT的 根都是直接与组播源相连的PIM路由器，称为源直连设备，这些源直连设 备由于已经是SPT的根，没有上游邻居，所以不会再发送加入报文，而其 它的RDR则是非源直连设备，会周期性地发送加入报文以维护SPT以及 RPT。

多个PIM路由器和/或PC一般通过交换机实现互连。交换机连接各设 备的二层端口可以被划分为一个或多个虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称VLAN)，属于不同的三层网络。基于上述技术，组播技术 又分为三层组播技术和二层组播技术。

三层组播技术是一种跨不同三层网络的组播，一般在路由器或具有路 由功能的交换机上实现。其典型行为是将从一个三层网络收到的组播流发 送到其他一些需要该组播流的三层网络中去，PIM-SM协议就是一种三层组 播技术，三层组播技术的缺点是组播流在三层网络内进行广播。二层组播 技术指在同一个三层网络内进行组播流的二层端口精确转发，其典型行为 是组播流在特定的目的VLAN内不广播，而是发送到目的VLAN中的特定端 口集合。