專利名稱：一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶接入技術(shù)，尤其涉及一種在接入設(shè)備上實現(xiàn)分布式組播功能的方法。
技術(shù)背景在DSLAM (數(shù)字用戶線接入復(fù)用器)設(shè)備中， 一般有三種板類型上聯(lián)板，核心板，用 戶板。在當前的DSLAM上的組播二層協(xié)議(Internet Gro叩Management Protocol, IGMP: 互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議) 一般都是集中式的實現(xiàn)，即協(xié)議處理全部都在核心板上完成，核心板成 為系統(tǒng)協(xié)議處理的中心，上聯(lián)板和用戶板不進行任何的協(xié)議處理。這種組播協(xié)議集中處理的方式有很多的優(yōu)點，例如-(1) 集中的控制方式帶來了管理的簡單和方便；(2) 所有的組播數(shù)據(jù)全部集中在核心板上，用戶板上和上聯(lián)板不存放任何組播數(shù)據(jù)，因 此這兩種類型的板只需要較少的內(nèi)存；(3) 所有的協(xié)議處理全部集中在核心板上，用戶板和上聯(lián)板都只是透傳協(xié)議報文，因此 這兩種類型的板的CPU的性能要求不高；(4) 用戶配置只需要配置到核心板，無須傳送到用戶板，因此配置效率高。 盡管有上面諸多的優(yōu)點，這種方式的缺點也是很明顯的(1) 集中的控制方式加重了核心板的協(xié)議處理能力，對于核心板系統(tǒng)的性能要求比較高， 容易因核心板處理能力約束而丟包；(2) 沒有充分利用用戶板的資源，發(fā)揮用戶板的潛力。特別是隨著容量的增加，處理負載的加重，集中式的方法的可靠性下降。因此，又必要 研究出一種分布式的實現(xiàn)方法克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些缺點。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種二層組播功能的分布式實 現(xiàn)方法，以實現(xiàn)充分發(fā)揮用戶板的處理能力，適當均衡核心板和用戶板的負載，提高整個DSLAM
的協(xié)議處理能力。為了達到上述發(fā)明目的， 一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法包括(1) 核心板根據(jù)配置命令對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分發(fā)，決定對數(shù)據(jù)的處理方式；(2) 若數(shù)據(jù)為全局數(shù)據(jù)，則由核心板對數(shù)據(jù)進行處理；(3) 若數(shù)據(jù)為用戶板上的數(shù)據(jù)，則由用戶板對數(shù)據(jù)進行處理。其中，核心板和用戶板上的組播進程分別負責核心板和用戶板上的組播協(xié)議處理。 其中，所述步驟(2)中核心板對數(shù)據(jù)進行處理包括命令處理和協(xié)議處理。 其中，所述的核心板上的命令處理具體為(21) 核心板上的公共單元進行配置命令的預(yù)處理和分發(fā)；(22) 核心板上的組播單元對外的命令處理接口單元，接收公共單元分發(fā)的配置命令并處理；(23) 由核心板上的處理單元對各個配置命令和配置數(shù)據(jù)進行處理，并對組播協(xié)議處理 需要用到的數(shù)據(jù)集進行維護；(24) 通過核心板上的板間通信單元將配置傳送到用戶板。 其中，所述的核心板上的協(xié)議處理具體為(211) 核心板的接收報文單元對報文進行預(yù)處理；(212) 核心板上的用戶權(quán)限管理單元進行權(quán)限檢査，若權(quán)限為拒絕，則將報文丟棄；若 權(quán)限為預(yù)覽，則經(jīng)預(yù)覽控制單元進行處理后由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；若權(quán) 限為允許，則由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；(213) 核心板的組播管理單元維護管理組的信息；(214) 核心板上的組播報文發(fā)送單元完成對報文的重構(gòu)，并將報文發(fā)送出去。其中，所述步驟(3)中用戶板對數(shù)據(jù)進行處理包括命令處理和協(xié)議處理。其中，所述的用戶板上的命令處理具體為 (31) 用戶板經(jīng)板間通信單元接收由核心板上傳送的配置；(32) 用戶板上的命令處理接口單元接收板間通信單元分發(fā)的配置命令并處理；(33) 由用戶板上的處理單元對各個配置命令和配置數(shù)據(jù)進行處理，并對組播協(xié)議處理需要用到的數(shù)據(jù)集進行維護。其中，所述的用戶板上的協(xié)議處理具體為(311) 用戶板的接收報文單元對報文進行預(yù)處理；(312) 用戶板上的用戶權(quán)限管理單元進行權(quán)限檢査，若權(quán)限為拒絕，則將報文丟棄；若 權(quán)限為預(yù)覽，則經(jīng)預(yù)覽控制單元進行處理后由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；若權(quán) 限為允許，則由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；(313) 用戶板的組播管理單元維護管理組的信息；(314) 用戶板上的組播報文發(fā)送單元完成對報文的重構(gòu)，并將報文發(fā)送出去。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得了協(xié)議處理能力的進步，達到了加快協(xié)議處理的效果，充 分利用了整個DSLAM系統(tǒng)的處理能力，提高了 DSLAM組播的效率，適應(yīng)容量不斷增大和可靠 性要求不斷提高的需求。


圖l是核心板組播軟件架構(gòu)圖。 圖2是用戶板組播軟件架構(gòu)圖。 圖3是系統(tǒng)參數(shù)配置流程圖。 圖4是IGMP查詢包處理流程圖。 圖5是IGMP請求加入報文處理流程圖。 圖6是IGMP請求離開報文處理流程圖。 具體實施例本發(fā)明的基本設(shè)計思想如下核心板上還是運行組播協(xié)議，但同時用戶板上也運行組播協(xié)議，可以看作是核心板和用戶板的兩級交換。不同的是核心板負責全局的管理，而用戶板
只負責各個用戶板局部的管理。所有的配置都通過核心板，然后由核心板傳到各個用戶板。 也是說，核心板提供面向管理的接口，而用戶板不提供這種接口，用戶板上的配置需要從核 心板獲取。本發(fā)明所描述的分布式的DSLAM 二層組播功能實現(xiàn)方法包括以下方面A、 核心板和用戶板都有一個組播進程，該進程負責組播協(xié)議處理。B、 核心板提供面向管理的接口如命令行和簡單網(wǎng)絡(luò)管理(Simple Network Management Protocol, S醒P)協(xié)議，提供系統(tǒng)配置和管理的界面，并提供向用戶板下發(fā)配置參數(shù)的接口； 用戶板提供從核心板接收配置消息的接口和對消息進行處理的接口。C、 核心板和用戶板都提供用戶權(quán)限管理模塊，預(yù)覽模塊和用戶呼叫統(tǒng)計的模塊，由用戶 決定是否使用權(quán)限管理，做成可配置的。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。核心板和用戶板都有CPU和交換芯片，因此都具有協(xié)議處理功能和交換能力。差異在于 核心板的協(xié)議處理能力和交換要求更高，因此需要性能更好的芯片。另外，核心板由于要維 護一些全局的數(shù)據(jù)和處理更多的協(xié)議包，對于存儲空間的需求會更多，需要更大容量的存儲 器的支持。同時，為了支持更高帶寬的交換，需要更高帶寬的總線的支持。圖1是核心板組播軟件架構(gòu)圖。依據(jù)對于命令和協(xié)議包兩條線，可以將組播的軟件分為 命令處理和協(xié)議處理兩個部分。命令處理部分包括以下單元(1) 核心板上公共單元面向管理用戶，進行命令預(yù)處理和分發(fā)。(2) 核心板上組播模塊對外的命令處理接口單元，接收命令并處理。(3) 核心板上組播模塊內(nèi)部的對于各個配置命令和配置數(shù)據(jù)的處理單元，對組播協(xié)議處 理需要用到的數(shù)據(jù)集進行讀/寫操作。(4) 核心板上板間通信單元，將配置傳送到用戶板。 協(xié)議處理部分包括以下單元 (1) 核心板上接收報文單元，進行一些報文的預(yù)處理。(2) 核心板上用戶權(quán)限管理單元，管理著組播管理的頻道和用戶對于各個頻道的權(quán)限， 控制用戶加入請求。(3) 核心板上預(yù)覽控制單元，控制有預(yù)覽權(quán)限的用戶的預(yù)覽時間、次數(shù)和預(yù)覽間隔。(4) 核心板上用戶呼叫統(tǒng)計單元，產(chǎn)生用戶呼叫統(tǒng)計記錄，上報到網(wǎng)管系統(tǒng)。(5) 核心板上組播管理單元，維護管理組的信息。(6) 核心板上組播協(xié)議單元，完成對組播協(xié)議報文的處理。(7) 核心板上組播報文發(fā)送單元，完成報文的重構(gòu)，并且調(diào)用底層接口發(fā)送出去。圖2是用戶板組播軟件架構(gòu)圖。用戶板的組播軟件架構(gòu)基本上和核心板一樣，不同點在 于用戶板上沒有直接面向管理用戶的接口，所有的配置都是通過核心板間接的達到用戶板。圖3是系統(tǒng)參數(shù)配置流程圖。系統(tǒng)參數(shù)配置過程包括步驟(1) 核心板上公共模塊命令預(yù)處理和分發(fā)單元接收到配置命令，進行預(yù)處理和分發(fā)。(2) 核心板上命令處理接口單元接收到命令，分析命令，決定處理方式。(3) 如果是用戶板上的數(shù)據(jù)，則通過板間通信接口發(fā)送到用戶板上的組播命令處理接口， 然后由用戶板上的組播內(nèi)部的命令處理模塊讀/寫組播數(shù)據(jù)集。(4) 如果需要維護全局數(shù)據(jù)，則需要調(diào)用核心板上的內(nèi)部命令處理模塊讀/寫全局的組 播數(shù)據(jù)集。圖4是IGMP (互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)查詢包處理流程圖。IGMP查詢報文通常是組播路由或代理設(shè)備發(fā)送的，用于査詢是否存在任意或特定組成 員。DSLAM設(shè)備的用戶板端口通常是組播業(yè)務(wù)的最終用戶，所以對于從用戶板端口接收到的 IGMP査詢報文不作處理和轉(zhuǎn)發(fā)。包括(a) 核心板上的源端口接收由組播路由或代理設(shè)備發(fā)送過來的査詢報文后，由核心板的 協(xié)議處理單元對査詢報文進行處理，并轉(zhuǎn)發(fā)其到其他源端口 ；(b) 核心板將査詢報文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶板與核心板之間的內(nèi)聯(lián)口 ； (c) 用戶板收到從核心板發(fā)來的査詢報文后進入?yún)f(xié)議處理單元；(d) 用戶板將査詢報文轉(zhuǎn)發(fā)到組播虛擬局域網(wǎng)中的接收端口，到達用戶的組播終端設(shè)備。 圖5是IGMP請求加入報文處理流程圖。DSLAM對請求加入報文的處理包括步驟(Al)用戶板上的端口收到由組播終端設(shè)備發(fā)送過來的請求加入報文后，進行權(quán)限檢査， 并根據(jù)需要產(chǎn)生呼叫統(tǒng)計記錄，上報到網(wǎng)管系統(tǒng)；如果權(quán)限是"拒絕"，則將報文丟棄；如果 是"預(yù)覽"，則進入預(yù)覽控制單元處理，然后轉(zhuǎn)入步驟(A2)，；如果是"允許"，則轉(zhuǎn)入步驟 (A2);(A2)用戶板的協(xié)議處理單元對請求加入報文進行處理，并根據(jù)需要調(diào)用交換芯片提供 的接口寫硬件轉(zhuǎn)發(fā)表；(A3)用戶板的組播管理單元將互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議加入報文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶板與核心板之間 的內(nèi)聯(lián)口；(A4)核心板上收到由用戶板發(fā)送過來的請求加入報文；(A5)核心板進行權(quán)限檢査，如果權(quán)限是"拒絕"，則將報文丟棄；如果是"預(yù)覽"，則 進入預(yù)覽控制單元處理，然后轉(zhuǎn)入步驟(A7);如果是"允許"，則轉(zhuǎn)入步驟(A7);(A6)核心板的協(xié)議處理單元對請求加入報文進行處理，并根據(jù)需要調(diào)用交換芯片提供 的接口寫硬件轉(zhuǎn)發(fā)表；(A7)核心板的組播管理單元將請求加入報文轉(zhuǎn)發(fā)給上聯(lián)口。圖6是IGMP請求離開報文處理流程圖。DSLAM對請求離開報文的處理包括步驟(Bl)用戶板上的端口收到由組播終端設(shè)備發(fā)送過來的請求離開報文，并由協(xié)議處理單 元對請求離開報文進行處理；(B2)用戶板上組播管理單元根據(jù)需要調(diào)用交換芯片提供的接口寫硬件轉(zhuǎn)發(fā)表；(B3)用戶板進行權(quán)限檢査，根據(jù)需要產(chǎn)生呼叫統(tǒng)計記錄，上報到網(wǎng)管系統(tǒng)；(B4)用戶板的組播管理單元將請求離開報文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶板與核心板之間的內(nèi)聯(lián)口；(B5)核心板上收到由用戶板發(fā)送過來的請求離開報文后由協(xié)議處理單元對請求離開報
文進行處理；(B6)核心板上組播管理單元根據(jù)需要調(diào)用交換芯片提供的接口寫硬件轉(zhuǎn)發(fā)表，將請求 離開報文轉(zhuǎn)發(fā)給上聯(lián)口。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域 技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本 發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于包括，(1)核心板根據(jù)配置命令對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分發(fā)，決定對數(shù)據(jù)的處理方式；(2)若數(shù)據(jù)為全局數(shù)據(jù)，則由核心板對數(shù)據(jù)進行處理；(3)若數(shù)據(jù)為用戶板上的數(shù)據(jù)，則由用戶板對數(shù)據(jù)進行處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于核心板和 用戶板上分別設(shè)有負責核心板和用戶板上的組播協(xié)議處理的組播進程。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟 (2)中核心板對數(shù)據(jù)進行處理包括命令處理和協(xié)議處理。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述的核 心板上的命令處理具體為(21) 核心板上的公共單元進行配置命令的預(yù)處理和分發(fā)；(22) 核心板上的組播單元對外的命令處理接口單元，接收公共單元分發(fā)的配置命令并處理；(23) 由核心板上的處理單元對各個配置命令和配置數(shù)據(jù)進行處理，并對組播協(xié)議處理 需要用到的數(shù)據(jù)集進行維護；(24) 通過核心板上的板間通信單元將配置傳送到用戶板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述的核心板上的協(xié)議處理具體為(211) 核心板的接收報文單元對報文進行預(yù)處理；(212) 核心板上的用戶權(quán)限管理單元進行權(quán)限檢査，若權(quán)限為拒絕，則將報文丟棄；若 權(quán)限為預(yù)覽，則經(jīng)預(yù)覽控制單元進行處理后由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；若權(quán) 限為允許，則由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；(213) 核心板的組播管理單元維護管理組的信息；(214) 核心板上的組播報文發(fā)送單元完成對報文的重構(gòu)，并將報文發(fā)送出去。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟 (3)中用戶板對數(shù)據(jù)進行處理包括命令處理和協(xié)議處理。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述的用 戶板上的命令處理具體為(31) 用戶板經(jīng)板間通信單元接收由核心板上傳送的配置；(32) 用戶板上的命令處理接口單元接收板間通信單元分發(fā)的配置命令并處理；(33) 由用戶板上的處理單元對各個配置命令和配置數(shù)據(jù)進行處理，并對組播協(xié)議處理需要用到的數(shù)據(jù)集進行維護。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，其特征在于所述的用 戶板上的協(xié)議處理具體為(311) 用戶板的接收報文單元對報文進行預(yù)處理；(312) 用戶板上的用戶權(quán)限管理單元進行權(quán)限檢査，若權(quán)限為拒絕，則將報文丟棄；若 權(quán)限為預(yù)覽，則經(jīng)預(yù)覽控制單元進行處理后由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；若權(quán) 限為允許，則由協(xié)議處理模塊進行組播協(xié)議報文的處理；(313) 用戶板的組播管理單元維護管理組的信息；(314) 用戶板上的組播報文發(fā)送單元完成對報文的重構(gòu)，并將報文發(fā)送出去。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二層組播功能的分布式實現(xiàn)方法，涉及寬帶接入技術(shù)，為實現(xiàn)適當均衡核心板和用戶板的負載，提高整個DSLAM的協(xié)議處理能力而發(fā)明。本發(fā)明包括(1)核心板根據(jù)配置命令對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和分發(fā)，決定對數(shù)據(jù)的處理方式；(2)若數(shù)據(jù)為全局數(shù)據(jù)，則由核心板對數(shù)據(jù)進行處理；(3)若數(shù)據(jù)為用戶板上的數(shù)據(jù)，則由用戶板對數(shù)據(jù)進行處理。本發(fā)明取得了協(xié)議處理能力的進步，達到了加快協(xié)議處理的效果，充分利用了整個DSLAM系統(tǒng)的處理能力，提高了DSLAM組播的效率，適應(yīng)容量不斷增大和可靠性要求不斷提高的需求。
文檔編號H04L12/28GK101166130SQ20061014992
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
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