[发明专利]一种组播方法及组播网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种组播方法及组播网络系统。

背景技术

组播是指在发送者和每一个接收者之间实现点到多点网络连接。如果一台发送者同时给多个接收者传输相同的数据，也只需发送一份相同数据包。它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。

随着宽带的发展，多媒体的相关服务需求的日益增长刺激了IP组播技术的普及和发展，成为新一代网络的不可缺少的关键技术。

目前的组播实现机制为：运行于组播路由器之上的组播路由协议负责将组播数据转发到连接用户终端的终端组播路由器，终端组播路由器同时运行组播路由协议和IGMP(互联网组管理协议)协议。IGMP协议运行于用户终端和与之直接相连的组播路由器之间，实现所连网络组成员关系的收集与维护。终端组播路由器通过IGMP协议学习到下游用户终端的组播需求，通过组播路由协议将需要的组播数据申请下来，转发给用户终端。

现有的二层组播相关协议有IGMP Snooping(捕获)和IGMP Proxy(代理)。IGMP Snooping的实现机理是：交换机通过侦听用户终端发向路由器的IGMP成员报告消息的方式，形成组成员和交换机接口的对应关系；交换机根据该对应关系将收到的组播数据包只转发给具有组成员的接口。从而避免了组播在虚拟局域网(VLAN)内进行泛洪式传输造成的不必要的流量。IGMP Proxy与IGMP Snooping实现功能相同但机理相异：IGMP Snooping只是通过侦听IGMP的消息来获取有关信息，而IGMP Proxy则拦截了终端用户的IGMP消息并进行相关处理后，再将它转发给上层路由器。

现有的组播VLAN转发技术在IGMP Snooping的基础上，将原本需要在多个VLAN中进行发送的组播数据，归并到一个统一的组播VLAN中进行发送，解决了IGMP Snooping技术浪费接入网带宽资源的问题。

现有的组播转发技术不能很好的解决带宽资源浪费的问题，如图1所示(虚线表示组播数据流)，汇聚交换机C上实现组播跨VLAN复制功能，交换机A和B实现IGMP Snooping功能。组播数据在组播VLAN 10内，由组播路由器R转发到汇聚交换机C后，组播数据被复制到用户的VLAN 5和VLAN 6内，然后将两份相同的组播数据发送给下游的交换机B，交换机B转发两份重复的组播数据到交换机A，交换机A按侦听到的用户请求情况将两份VLAN不同的组播数据分别转发给用户终端1和用户终端2。

可见，在汇聚交换机C到交换机A的链路上有重复的组播数据，当下游用户量比较大时会造成极大的带宽浪费，严重影响网络资源利用率。同时由于汇聚交换机需要复制大量组播数据，对它的性能要求很高，现实应用中也不易实现。

现有技术的另外一个缺陷是汇聚交换机上只有一个组播VLAN，所有组播数据不加区分的在一个组播VLAN内转发，不能灵活的对组播数据进行区分与隔离，进而导致在某些特殊的应用场景下不能满足使用需求。例如，当有多个组播源同时提供组播业务时，来自不同组播源的组播数据可能会使用了相同的组播地址(要确保不会出现相同地址，就需要人工配置，增加了网络维护的复杂度)。这时，下游的交换机及最终用户都是无法区分这两条组地址相同的组播数据的，虽然它们所携带的信息可能互不相关，甚至差之千里。最终转发到用户的会是两份组播数据，而其中一份是用户根本不需要的。既浪费带宽，也可能会影响用户业务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在组播中提高网络带宽利用率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种组播方法，包括：

组播路由器根据接收到的组播协议报文从组播源请求组播数据，将收到的组播数据发送给第一交换机；所述第一交换机为组播网络系统中距离用户终端最近的交换机；

所述第一交换机将所述组播数据从组播虚拟局域网VLAN内转换到一个或多个用户VLAN内，并发送给该用户VLAN中的用户终端。

进一步地，所述组播路由器收到的组播协议报文是在组播VLAN内的；所述组播VLAN包括一个或多个。

进一步地，当有多个组播VLAN时，所述组播路由器根据接收到的组播协议报文从组播源请求组播数据的步骤前还包括：

第二交换机当收到组播协议报文时，根据保存的第一对应关系将组播协议报文从用户VLAN内转换到组播VLAN内，然后发送给所述组播路由器；所述第二交换机为组播网络系统中距离所述组播路由器最近的交换机；

所述第一对应关系为端口、用户VLAN标识、组播组地址和组播VLAN标识之间的对应关系。