[发明专利]跨虚拟专用网络的指定信源组播方法、装置及网络设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，具体地，涉及一种跨虚拟专用网络的指定信源组播方法、装置及网络设备。 

背景技术

基于多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）的虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）第三层（L3VPN）是服务提供商提供的一种基于边缘路由器（Provider Edge Router，PE）的VPN技术，它使用边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）在服务提供商（Service Provider，SP）的骨干网上发布VPN路由，使用MPLS技术在SP骨干网上转发VPN报文。而组播VPN是一种基于MPLS L3VPN网络传播VPN内组播数据的技术，它的网络基本模型如图1所示： 

通信终端（Communication Edge，CE），位于用户网络边缘的设备，逻辑上属于用户的VPN，CE的某个接口与SP的运营商PE直接相连，CE可以是主机也可以是路由器或者交换机；在图1中CE1属于VPN1，CE2属于VPN2，CE1和CE2分别与PE1连接，CE3属于VPN1，CE4属于VPN2，CE3和CE4分别与PE2连接，PE上和CE连接的接口可以称为私网接口。 

PE是SP提供的骨干网的边缘设备，如图1中所示PE1和PE2，PE设备逻辑上属于SP，PE与CE直连，且一台PE可以连接多个属于不同或相同VPN的CE。 

供应商设备（Provider Router，P），位于SP骨干网内的核心设备。P不和CE相连，负责公网的路由和快速转发。 

图1中的网络拓扑，VPN内运行组播协议来构建VPN内的组播路由并为 VPN转发组播流；当PE1接收到CE1和CE2到达的组播流时，将其转换成公网能传播的组播数据格式在公网内传播，使其传播到连接其它VPN站点的PE2上；PE2收到公网组播数据的时候将其解封装并转发到对应的VPN站点中。 

而跨VPN组播是对上述技术的扩展，即组播VPN的扩展应用（简称Extranet-MVPN）使得一个组播VPN内的组播源可以将组播流发布给其它组播VPN的组播接收端。即在图1所示的拓扑结构中，组播源和组播接收端可以存在于VPN1和VPN2中，通过PE1设备的跨VPN组播功能，可以实现不同VPN之间的点播。 

组播接收端在VPN接入时有稀疏模式独立组播协议（Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，PIM-SM）和指定信源组播（Protocol Independent Multicast-Source-Specific Multicast，PIM-SSM）两种方式接入。其中PIM-SSM接入方式为指定源的组播方式，需要通过在CE和PE之间运行互联网组播成员管理协议（Internet Group Management Protocol，IGMP）第三版本（IGMPv3）协议实现。 

在应用IGMPv3实现跨VPN的指定信源组播转发时，存在一个PE对IGMP版本进行v2/v3切换操作，导致跨VPN组播流中断的问题，中断时间为分钟级别，该问题是应用IGMPv3和PIM-SSM实现跨VPN的组播转发技术中的一个漏洞，具体过程如下： 

如图1所示场景，如果组播接收端为CE1，组播源为CE2，CE2地址为A，PE1、CE1和CE2主机上均运行IGMPv3协议进行跨VPN的组播点播，例如属于VPN1的CE1点播了属于VPN2的CE2的组播流量，CE2为组播源、CE1为组播接收端，PE1和CE1之间使用IGMPv3的协议报文即询问（Query）报文和报告（Report）报文进行通信，正常情况下PE1定期发送Query报文查询是否有组播接收端存在，CE1回复Report报文通告组播接收者的存在，PE1根据收到的Report报文生成和维护组播成员关系以及组播转发表项，在组播转发表项中包括有CE1点播的组播流量的组播组的标识以及组播源的地址信息。 

当PE1上对IGMP版本进行v2/v3切换操作，将版本从IGMPv3（以下简称为v3版本）切换为IGMPv2（以下简称为v2版本），再切换回IGMPv3，PE1将在短时间内发送v2版本的Query报文和v3版本的Query报文，CE1设备将在短时间内收到v2版本的Query报文和v3版本的Query报文，发生以下处理过程：