專利名稱：一種二級可控組播的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在IPDSLAM上實現二級可控組播的方法。
背景技術：
隨著當前寬帶接入網絡的普及，IPTV業(yè)務逐步走上商用，因此如何在寬帶接入的局端設備DSLLAM(數字業(yè)務線路適配器)上實現組播功能(IPTV的核心技術)越來越受到重視。
所謂組播(Multicast)，是針對單播和廣播而言，是一種在網絡中將業(yè)務流量復制給一組特定的接收端的設備，組播技術大大節(jié)省了網絡帶寬，既抑制了廣播風暴問題，也解決了單播無法同時發(fā)送多個目的地的缺陷。使IPTV的應用成為可能。目前在網絡中廣泛使用的組播協議為因特網組播組管理協議(IGMP，Internet Group Management Protocol)。IGMP協議可以把組播流量發(fā)到一個特定的組播地址(224.0.0.1～239.255.255.255)上，由所有加入這個組的主機接收。
中國發(fā)明專利CN03145506.9公布了一種組播源控制的方法和系統(tǒng)。該專利說明了如何對組播源進行控制的方法和原理，但并未涉及對組播用戶的管理和控制，中國發(fā)明專利CN03123335.X公布了一種可控組播業(yè)務的實現方法。與前專利相反，它只規(guī)定了用戶側的管理，而沒有考慮到組播源的管理。而本發(fā)明者對應了組播源和組播用戶兩個方向的管理控制。
中國發(fā)明專利CN200410066882.8公布了一種接入網中的組播接入控制方法和設備，雖然該專利比較完善的解決了二層組播全過程的控制和管理，但由于現在的接入網設備正在由單級向多級轉變，組播也由以往的單級組播模式向多級方式發(fā)展，類似的針對單級組播的控制管理方式也不再適用于目前的二層設備，本發(fā)明則創(chuàng)造了一種分布式的控制方案，比較全面完善的解決的這個問題。
在當前的IPDSLAM發(fā)展趨勢中，由于需要同時處理業(yè)務模式，因此出現了業(yè)務盤與核心交換盤相分離的IPDSLAM構架。整個IPDSLAM中實際中有兩級交換，因此，組播也必須是兩級的，在二層網絡中采用的組播方式通常為IGMP代理(Proxy)和IGMP偵聽(Snooping)。
IGMP協議可以有效的解決組播傳輸的問題，但它并不關心哪些主機加入組播組，更不知道有多少組播成員。任何一個與組播路由器同處一個網絡的主機都可以加入或離開組播組，因此，它無法對組播進行管理和控制。因此也就無法滿足IPTV業(yè)務的需求。
根據以上論論的IGMP的不足以及可控組播的需求，本方案在兩級的IPDSLAM上實現了可控的組播，實現了對組播組資源的管理，以及對用戶端口認證等一些在IPTV中需要解決的問題。
本發(fā)明的的獨特之處在于將控制和管理進行分離，在控制模塊之間用一套協議消息進行通信?？梢詰糜诋斀駨V泛使用的多級系統(tǒng)，實現多級的組播控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種二級可控組播的方法，本發(fā)明所提供的方法包括以下步驟將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠程子模塊安裝在各個業(yè)務盤中；中央管理模塊接收各個遠程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進行處理和存儲；同時又控制各個遠程子模塊，實時的控制和管理與子模塊相連的各個用戶端口；遠程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進行控制；還有兩個網管接口用于顯示和輸入。
這種分布式的組播控制方案可以很好的解決IPTV需求的各種控制和管理功能。并且它與IPDSLAM上的組播協議模塊本身耦合性較弱，與之相獨立，不影響協議包的正常處理流程，方便對其它類似環(huán)境和設備進行移植。
本發(fā)明方案的另一個特點是管理和控制相互分離，管理用于顯示和下載命令，而控制模塊則上報信息并接收控制消息對組播端口進行實際控制?？刂颇K和管理模塊有一套私有的協議報文進行通信，非常適合多級組播系統(tǒng)，也可以用于遠程組播控制與管理。


圖1是根據本發(fā)明的模塊外部模型的示意圖；圖2是根據本發(fā)明的中央管理模塊內部模型的示意圖；圖3是根據本發(fā)明的遠程控制模塊的方框圖；圖4是根據本發(fā)明的業(yè)務盤控制模塊的流程圖；圖5是根據本發(fā)明的核心交換盤中央管理模塊的流程圖；圖6是根據本發(fā)明的可控組播加入的流程圖；圖7是根據本發(fā)明的查詢幀的示意圖；圖8是根據本發(fā)明的信息同步幀的示意圖；圖9是根據本發(fā)明的配置幀的示意圖；圖10是根據本發(fā)明的組播組信息的顯示示意圖；圖11是根據本發(fā)明的組播端口信息的顯示示意圖；圖12是根據本發(fā)明的組播控制模版的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明方案采取分布式的控制原理，對IPDSLAM的組播進行控制和管理，原理圖如下如圖1所示，本發(fā)明技術方案中，由一個中央管理模塊和多個遠程控制子模塊構成，其中，中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，遠程子模塊安裝在各個業(yè)務盤中。
如圖2所示，中央管理模塊接收各個遠程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進行處理和存儲。同時又控制各個遠程子模塊，實時的控制和管理與子模塊相連的各個用戶端口。它包含當前端口信息表、端口配置控制表、收發(fā)模塊三個子模塊。分別用于存儲當前組播信息、存儲配置的信息以及與控制模塊通信。并且還有兩個網管接口用于顯示和輸入。
如圖3所示，遠程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口控制；它包含四個子模塊，分別是端口信息表、收發(fā)模塊、檢測過濾模塊、配置控制表。其中端口信息表存儲著當前業(yè)務盤的組播信息，檢測過濾模塊通過配置控制表的信息過濾非法的加入報文，而讓合法的端口加入報文得以通過。配置控制表為中央管理模塊的配置控制表的一個子集。收發(fā)模塊用于完成和中央管理模塊的通信。
本發(fā)明方案的實現原理中說明的中央管理模塊和遠端控制模塊分別置于二級IPDSLAM的核心交換盤和業(yè)務盤上，如圖5所示，當整個系統(tǒng)啟動上電時，核心交換盤將讀取的配置信息通過配置幀發(fā)送給各個業(yè)務盤，其中配置幀如圖9所示，并且在配置更改時也發(fā)送該配置幀給業(yè)務盤，這些配置信息包括認證組的端口權限、端口加入組的數目限制、預覽參數等。
如圖4所示，業(yè)務盤接收到這些配置信息，將這些配置信息存儲到業(yè)務盤本地的控制模塊內的配置信息表中，此后，當在核心交換盤的網管中進行新的配置也通過控制消息發(fā)送給遠端控制模塊，以保持核心交換盤和業(yè)務盤的配置信息保持一致。這樣的好處是在近端就可以控制組播用戶，而不需要通報遠端的核心交換盤。
如圖6所示，本發(fā)明可控組播的控制核心在于對組播加入報文(Join)的控制，過濾非法的加入報文。達到各種控制功能，舉例來說，當有一組(A)的加入(Join)報文來至業(yè)務盤的端口3時，首先查看端口3是否處于組播可控狀態(tài)，不可控的端口直接轉發(fā)IGMP協議棧，否則通過控制模塊的配置表中查找端口在組(A)中的權限，如果端口3在組(A)中的權限為禁止，那么這條加入報文被直接丟棄，用戶端口將無法觀看組播節(jié)目A；當端口3的權限為允許，該加入報文被轉發(fā)到IPDSLAM的IGMP協議棧處理，用戶端口成功加入組(A)；若端口3的權限為預覽，控制模塊仍然讓加入報文通過，但同時啟動一個預覽定時器(PreviewTimer)，根據設定好的預覽時間，預覽定時器在預覽時間后自動發(fā)送一條離開報文，強制該預覽端口離開所在組播組(A)。并且設置標志位，在一個規(guī)定時間內，用戶不得再次預覽組播組A。
在控制模塊接收到用戶的加入報文的離開消息后，或者預覽加入后，同時也會將端口加入或離開的消息通過控制報文上報核心交換盤的中央管理模塊，中央管理模塊通過處理這些用戶消息，記錄用戶端口的日志信息，并記錄端口和組播組的信息，這樣在網管上可以得到各個組播組詳細的用戶信息。見圖5；
由于業(yè)務盤和核心交換盤是通過控制消息傳遞信息。為了確保兩者數據的同步，規(guī)定每隔定長時間，由中央管理模塊向個遠端控制模塊發(fā)送查詢幀(非IGMP查詢，私有協議的查詢Query，其中該查詢幀如圖7所示)。遠端控制模塊響應這個查詢消息，將當前業(yè)務盤上的組播信息發(fā)送核心交換盤。以保證信息的同步。同時，當出現業(yè)務盤熱拔插的時候。中央管理模塊需刪除該業(yè)務盤端口信息或發(fā)送配置信息到該業(yè)務盤。
本發(fā)明已經應用在二級的IPDSLAM上，分布式的控制系統(tǒng)分別應用在IPDSLAM的核心交換盤和業(yè)務盤上。
圖7-9示出了控制報文的幀格式，其中圖7是查詢幀，中央管理模塊用其發(fā)往遠端控制模塊，控制模塊接收到必須應答信息同步幀(全部端口)。
圖8是信息同步幀，其中Type＝1(8bit)；Port端口號8bit；GNUM所在組的數目16bit；Group address組ip地址，每段32bit。此幀在業(yè)務盤收到查詢幀(type＝0)時，發(fā)往中央管理模塊，地址段包含端口所在的全部組播組.
圖9是配置幀，這個幀在核心交換盤啟動后發(fā)給各個業(yè)務盤，并且在配置更改時也發(fā)給業(yè)務盤。
顯示組播端口和組的信息通過核心交換盤的網管命令行輸入“show igmp group”命令，可以實現組播組信息，包括組播地址，組播成員等內容。如圖10所示。
通過核心交換盤的網管命令行輸入“show igmp port”命令，可以實現用戶端口的組播信息，包括端口所在組播組的組地址，端口的控制狀態(tài)，所在的配置模版等信息。如圖11所示。
模版配置即是批量的配置組播組權限，在一個模版中，每個組都有各自的權限，可以將指定的端口綁定到模版中，確定這個端口在這些組播組中的權限。本發(fā)明通過端口的認證管理可以實現這種功能。圖12顯示了一個模版的信息。
上述附圖僅僅為說明性示意圖，并不對本發(fā)明的保護范圍形成限制。
權利要求
1.一種在IPDSLAM上實現二級可控組播方法，其特征在于，包括以下步驟將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠程子模塊安裝在各個業(yè)務盤中；中央管理模塊接收各個遠程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進行處理和存儲；同時又控制各個遠程子模塊，實時的控制和管理與子模塊相連的各個用戶端口；遠程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進行控制；兩個網管接口用于顯示和輸入。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于中央管理模塊包含當前端口信息表、端口配置控制表、收發(fā)模塊三個子模塊；分別用于存儲當前組播信息、存儲配置的信息以及與控制模塊通信。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于遠程控制子模塊包含四個子模塊，分別是端口信息表、收發(fā)模塊、檢測過濾模塊、配置控制表；其中端口信息表存儲著當前業(yè)務盤的組播信息，檢測過濾模塊通過配置控制表的信息過濾非法的加入報文，而讓合法的端口加入報文得以通過；配置控制表為中央管理模塊的配置控制表的一個子集；收發(fā)模塊用于完成和中央管理模塊的通信。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于當整個系統(tǒng)啟動上電時，核心交換盤將讀取的配置信息通過配置幀發(fā)送給各個業(yè)務盤，并且在配置更改時也發(fā)送該配置幀給業(yè)務盤，這些配置信息包括認證組的端口權限、端口加入組的數目限制、預覽參數。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于業(yè)務盤接收到這些配置信息，將這些配置信息存儲到業(yè)務盤本地的控制模塊內的配置信息表中，當在核心交換盤的網管中進行新的配置也通過控制消息發(fā)送給遠端控制模塊。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在控制模塊接收到用戶的加入報文的離開消息后，或者預覽加入后，同時也會將端口加入或離開的消息通過控制報文上報核心交換盤的中央管理模塊，中央管理模塊通過處理這些用戶消息，記錄用戶端口的日志信息，并記錄端口和組播組的信息。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于每隔定長時間，由中央管理模塊向個遠端控制模塊發(fā)送查詢幀，遠端控制模塊響應這個查詢消息，將當前業(yè)務盤上的組播信息發(fā)送核心交換盤。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種二級可控組播的方法，將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠程子模塊安裝在各個業(yè)務盤中；中央管理模塊接收各個遠程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進行處理和存儲；同時又控制各個遠程子模塊，實時的控制和管理與子模塊相連的各個用戶端口；遠程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進行控制；還有兩個網管接口用于顯示和輸入。這種分布式的組播控制方案可以很好的解決IPTV需求的各種控制和管理功能。并且它與IPDSLAM上的組播協議模塊本身耦合性較弱，與之相獨立，不影響協議包的正常處理流程，方便對其它類似環(huán)境和設備進行移植。
文檔編號H04L12/28GK1866898SQ200610087519
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權日2006年6月14日
發(fā)明者艾濱, 向忠清, 瞻敞, 賀超 申請人:烽火通信科技股份有限公司