[发明专利]三层交换机中设置IP组播转发端口的装置和方法

说明书

技术领域

本申请涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种三层交换机中设置IP组播转发端口的装置和方法。

背景技术

在实现IP组播技术的通信设备中，组播转发的相关通信层主要包括三层，由下至上依次是：硬件转发层（主要是转发芯片）、组播转发层、和组播协议层。硬件转发层在收到组播协议报文后向上层转发，再由组播转发层确定组播协议所需要的必须信息转发到组播协议层。组播协议层利用IP组播路由协议对组播协议报文进行处理，计算得到该组播的数据报文的组播路由表项。在现有的IP组播路由协议中，组播路由表项为一个（source、group、iif、oif）形式的四元组，其中source为组播源的IP地址，group为组播目的IP地址、iif为入接口、oif为出接口。组播协议层将该组播路由表项下发给组播转发层，组播转发层根据该组播路由表项设置和维护转发芯片中相应的四元组形式的组播转发表中的组播转发表项。当转发芯片收到组播数据报文时，则根据该报文的源IP地址和目的组播地址在组播转发表中查找对应的组播转发表项，如果找到则进行相应的逆向路径转发（RPF）检查，检查通过则将该组播数据报文转发到相应的出接口；否则将所述组播数据报文上报给组播协议层进行相应的处理。

通常组播协议维护的组播路由表中的组播路由表项的入、出接口都是三层接口，而转发芯片维护的组播转发表项的入、出接口则是物理端口。在三层交换机中，当一个虚拟局域网（VLAN）上的某个端口加入到某个多播组的时候，组播协议会将该VLAN作为一个三层接口加入到组播路由表项中。该路由表项下发到转发芯片时，会将该VLAN的所有物理端口作为接口信息加入到转发芯片的相应的组播转发表项中。所以相应的组播数据报文将会从该VLAN的所有物理端口转发出去，即转发不能精确到VLAN下某一个具体的物理端口。如果同一个VLAN加入到不同的多播组，则该VLAN内的每个端口接收到的组播数据流将成倍增加，严重影响转发效率。

对于此类问题，在中国专利申请公开号CN1555165A、发明名称为《三层交换中IP组播精确端口转发的方法》的发明专利申请公开文献中，提出了一种三层交换机中，IP组播精确端口转发的方法。该方法通过在组播协议层建立和维护组播路由端口映射表，并将该映射表下发到转发芯片，将VLAN ID和端口号加入到转发芯片的相应的组播转发表项中，转发芯片在收到组播数据报文后，根据组播转发表项中的VLAN ID和端口号将组播数据报文转发到对应的端口，从而完成精确到端口的转发。其中，现有的组播路由端口映射表的计算方法一般有两种方式：一是组播协议计算后生成的，在收到组播协议报文进行处理时，同时将VLAN ID和端口信息携带上去，组播协议在计算常规组播路由表后，生成VLAN和端口信息的组播路由端口映射表；第二种方式是，在组播协议计算之前，预先对组播协议报文解析，根据收到报文的VLAN ID和端口信息以及报文内容共同计算出组播路由端口映射表，然后再将此报文交由组播协议计算。

上述现有技术的主要缺点是：组播协议层需要计算和维护组播转发端口，提高了组播协议层的复杂度，需要对标准的组播协议层进行大量修改，降低了组播协议在路由及交换设备中的通用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种三层交换机中设置IP组播转发端口的装置和方法，从而实现IP组播精确到端口的转发的同时，降低组播协议层的复杂度，提高组播协议在路由及交换设备中的通用性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种三层交换机中设置IP组播转发端口的装置，包括：

组播转发层模块，用于在收到来自硬件转发层的组播协议报文后：确定该组播协议报文的虚拟局域网VLAN标识及其端口号，并解析出该组播协议报文的源IP地址，将所述VLAN标识、端口号和源IP地址作为一条对应的记录保存在组播下一跳表中，将所述组播协议报文转发给组播协议层；在接收到组播协议层模块的组播转发表项设置指令后：根据该组播转发表项设置指令中的接口信息确定对应的VLAN标识，根据该VLAN标识和该组播转发表项设置指令中的下一跳IP地址，从所述组播下一跳表中查找出对应的端口号；将所述VLAN标识和端口号作为接口信息设置到硬件转发层的对应组播路由表项中；

组播协议层模块，用于在收到组播协议报文后按照组播协议进行处理，并在判定需要下发组播转发表项设置指令后，解析出所述组播协议报文的源IP地址，在组播转发表项设置指令中增加该源IP地址作为组播下一跳IP地址；将组播转发表项设置指令发送给组播转发层模块。