[发明专利]路由设备切换方法及路由设备

说明书

技术领域

本发明实施例涉及网络通信组播技术领域，尤其涉及一种共享网段中指定路由设备故障恢复时的路由设备切换方法及路由设备。

背景技术

IP组播协议主要分为主机-路由设备之间的组成员关系协议(InternetGroup Membership Protocol，简称：IGMP)和路由设备-路由设备之间的组播路由协议。IGMP协议用于建立并维护主机-路由设备之间的组播组成员关系；组播路由协议则运行在各路由设备之间，根据IGMP维护的组播组成员关系信息，由各路由设备一起运用一定的组播路由算法构造组播分发树进行组播流转发。

独立组播协议(Protocol Independent Multicast，简称：PIM)是当前组播路由协议中应用比较广泛的一种，它利用各种单播路由协议建立的单播路由表对组播流执行反转路径转发RPF(Reverse Path Forwarding)检查，从而建立组播路由表项构造组播分发树，转发组播流。独立组播协议-稀疏模式(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，简称：PIM-SM)是PIM协议的一种，它通过PIM路由设备显式发送组播加入、剪枝报文建立起基于汇聚点RP(Rendezvous Point)的共享树(RendezvousPoint Tree，简称：RPT)或基于源的最短路径树(Shortest Path Tree，简称：SPT)，组播流沿着共享树RPT或最短路径树SPT转发到主机上。

在实际组播应用中，为了提高组网可靠性，主机通常会通过两台或两台以上的路由设备连接到同一共享网段，共享网段上的各路由设备通过PIM协议的通知(Hello)报文建立组播邻居关系。图1为现有组播网络的结构示意图，其中，实线箭头表示组播流沿组播分发树被转发到主机；虚线箭头表示指定路由设备(Designated Router，简称：DR)向RP发送组播加入报文；点划线箭头表示主机发送IGMP加入报文。如图所示，主机通过两台路由设备A和路由设备B接入到组播网络中，路由设备A和路由设备B通过相互之间发送通知报文建立组播邻居关系。为了避免这种共享网段中出现组播流重复复制的情况，根据PIM-SM协议会在共享网段中选举出一台路由设备为指定路由设备DR，剩余的为备份指定路由设备(BackupDesignated Router，简称：BDR)。通过共享网段中各路由设备相互之间发送的携带有优先级选项的通知报文进行DR竞选，拥有最高优先级的路由设备将被选举为共享网段中的DR；假如优先级相同或共享网段中至少有一台路由设备不支持在通知报文中携带优先级，则接口拥有最大IP地址的路由设备被选举为DR。当共享网段中的DR出现故障时，剩余的BDR接收通知报文将会超时，这时剩余的BDR之间会触发新的DR选举过程。选举出来的DR作为共享网段中组播流的唯一转发者，向上游方向的RP和组播源发起组播加入报文，以中请建立RPT和SPT。

路由设备A和路由设备B通过DR竞选后，假定路由设备A被竞选为DR，路由设备B被竞选为BDR，DR和BDR都会处理主机发送的IGMP加入报文，但只有DR会向上游方向的RP和组播源发起组播加入报文，建立组播路由表项构造组播分发树。此后组播流沿组播分发树经由DR转发给下游的接收主机。

当共享网段的DR和BDR结合现有的双向转发检测协议(BidirectionalForwarding Detection，简称：BFD)等链路故障检测机制时，BDR可以尽快发现DR故障，从而立即升级为DR并向上游发起组播加入报文，然后由这个新的DR，即路由设备B，会按照新构造的组播分发树转发组播流给主机。当原DR，即路由设备A故障恢复后，共享网段上的两台路由设备一般会再次进行DR竞选，路由设备A会重新恢复成为DR，而路由设备B会再次降级为BDR。重新成为DR的路由设备A通过再次向上游发起组播加入报文，构造组播分发树并转发组播流给主机；而降级为BDR的路由设备B则向上游发起组播剪枝报文，删除组播分发树并停止转发组播流给主机。