專利名稱：實現(xiàn)組播通信的裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)組播通信的裝置、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
組播是一種優(yōu)化使用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的技術(shù)。采用組播技術(shù)能夠允許數(shù)據(jù) 流從一個或多個數(shù)據(jù)源發(fā)送到多個目的地?？梢员苊獠槐匾臄?shù)據(jù)包復(fù)制， 有利于減少骨干網(wǎng)絡(luò)流量，從而更有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。目前，組播主要分為IP組播和應(yīng)用層組播(也稱為overlay組播)兩大 類。在傳統(tǒng)的IP組播模型中，組播接收者和組播路由器之間采用組管理協(xié)議 進(jìn)行交互，組管理協(xié)議包括IGMP (:針對IPv4的組管理協(xié)議)和MLD (針 對IPv6的組管理協(xié)議)。路由器之間則采用組播路由協(xié)議來建立、更新和維 護(hù)組播樹，路由器根據(jù)該組播樹得出復(fù)制和分發(fā)組播報文的路徑。組管理協(xié) 議所收集的數(shù)據(jù)庫被組播路由協(xié)議用來判斷在本地子網(wǎng)上是否存在組播接收 者，保證組播接收者收到其所請求的組播報文。目前，IP組播業(yè)務(wù)模型主要包括兩種ASM (任意源組播)模型和SSM (特定源組播)模型。IP組播具有網(wǎng)絡(luò)利用率高、能節(jié)省發(fā)送者自身的資源 的優(yōu)點，適合于實時、不可靠的應(yīng)用。但是，IP組播也存在以下問題1、 路由器必須為每個組播組保存狀態(tài)，擴(kuò)展性差；2、 要求所有路由器都支持組播路由協(xié)議，不利于推廣使用；3、 用統(tǒng)一的^^莫型來適應(yīng)所有的應(yīng)用，算法設(shè)計困難；4、 對組播組進(jìn)行加入、退出等管理的開銷大。應(yīng)用層組播的基本特點是保持互聯(lián)網(wǎng)原有的簡單、不可靠、單播的轉(zhuǎn)發(fā) 模型，由端系統(tǒng)實現(xiàn)組播轉(zhuǎn)發(fā)功能。應(yīng)用層組播技術(shù)需要基于下列先決條件1、 網(wǎng)絡(luò)的帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)資源相對豐富，其中服務(wù)器的處理能力是主要瓶頸；2、 組播組成員可提供資源用于轉(zhuǎn)發(fā)；3、 應(yīng)用對性能的要求并不苛刻，可容忍報文丟失和較大的時延。在應(yīng)用層組播技術(shù)中，組播組的成員通過建立覆蓋組播樹的方式來相互 連接。所有的組播功能，如組成員管理、數(shù)據(jù)包復(fù)制等功能都在終端上實 現(xiàn)。應(yīng)用層組播協(xié)議在4巴各個組成員組織在一起時，在它們之間構(gòu)造了兩個 拓樸控制拓樸和數(shù)據(jù)拓樸。其中數(shù)據(jù)拓樸是一棵組播分發(fā)樹，它定義了數(shù) 據(jù)在組成員之間分發(fā)的路徑；控制拓樸則是一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它的目的在于增 加組成員之間的連通性和健壯性。應(yīng)用層組播具有下列優(yōu)勢只需改變端系統(tǒng)，便于實現(xiàn)和推廣；便于針 對特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。但是，由于應(yīng)用層組播不考慮IP層的路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)，因此，它的效率比IP組播低，延遲、轉(zhuǎn)發(fā)速率等性能比IP組播低。目 前，應(yīng)用層組播主要用于實時的多媒體傳輸，如視頻會議系統(tǒng)、媒體流的分 發(fā)系統(tǒng)(如視頻廣播)和訂閱/分發(fā)系統(tǒng)。近年來，隨著無線技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人通過無線設(shè)備連接到互聯(lián) 網(wǎng)上，支持移動成為了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然要求。移動和組播的結(jié)合將會進(jìn)一 步擴(kuò)大移動和組播的應(yīng)用范圍，為兩者的應(yīng)用提供更為廣泛的發(fā)展空間。但是，移動和組播的結(jié)合給兩者都帶來了新的挑戰(zhàn)。在移動環(huán)境中，組播不僅 需要管理動態(tài)組播組成員、建立和維護(hù)組播樹，還需要解決組成員位置動態(tài) 變化的問題。但現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中使用的組播協(xié)議通常都假設(shè)其組成員是靜態(tài) 的，而沒有考慮組成員位置動態(tài)變化的情況。如果每次組成員位置移動后， 都當(dāng)作一個新加入的組成員，則會給組播組的管理和組播樹的維護(hù)帶來過多的開銷，增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)；另外，組成員的移動還會造成切換時延、丟包等現(xiàn)象，不能滿足實時多媒體應(yīng)用。傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議主要用于固定節(jié)點之間的通信。在傳統(tǒng)的基于TCP/IP 協(xié)議棧的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中，IP地址既作為主機的身份標(biāo)識，也作為主機的 位置標(biāo)識，當(dāng)主機的IP地址變化時，該主機原來建立的傳輸連接將被中斷， 需要重新建立連接，不利于支持主機的移動性。目前，有許多方案，如HIP (主機標(biāo)識符協(xié)議)等，對傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié) 議進(jìn)行了重新設(shè)計，以便使互聯(lián)網(wǎng)支持移動性。HIP提出了一種基于身份與 位置分離的機制，把傳統(tǒng)IP地址的雙重功能進(jìn)行分離，IP地址只作為主機的 位置標(biāo)識；同時引入一個新的名字空間端主機標(biāo)識符，使用端主機標(biāo)識符 作為主機的身份標(biāo)識。這種身份與位置分離的機制，使得即使節(jié)點的IP地址 改變，傳輸層的連接也不會中斷，不需要重新建立連接?，F(xiàn)有技術(shù)中一種應(yīng)用層組播方案為Bayeux應(yīng)用層組播技術(shù)方案。該方 案基于Tapestry路由機制。網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都擁有 一 個全球唯 一 的標(biāo)識符 ID,該ID獨立于節(jié)點的位置，和節(jié)點的位置無關(guān)。網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都必須維 護(hù)一個鄰居表項，在這個鄰居表項中，鄰居節(jié)點的ID和本節(jié)點的ID具有一定 數(shù)量的相同位。在進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)時，第n跳節(jié)點的ID和目的節(jié)點的ID至少 有n位相同。當(dāng)某個中間節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時，如果該中間節(jié)點的ID和目 的節(jié)點的ID有n位相同，則該中間節(jié)點查詢自己的鄰居表項，查看是否有和目的節(jié)點的ID有n+1位相同的節(jié)點，如果有，則中間節(jié)點把查找到的節(jié)點作為自己的下一跳節(jié)點，同時把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該下一跳節(jié)點。在該方案中，使用了特殊的邏輯結(jié)構(gòu)對組播節(jié)點進(jìn)行映射或編址。每個組播會話由<會話名字，UID〉共同表示，其中會話名字描述了該組播的內(nèi) 容，UID表示該會話的一個特殊實例。在建立覆蓋組播樹時，組播源以自己 為根節(jié)點，每個中間節(jié)點根據(jù)自己鄰居表項中的內(nèi)容建立相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表，最 終形成全網(wǎng)覆蓋組播樹。 一個簡單的Bayeux覆蓋組播樹示意圖如圖1所示， 圖1中節(jié)點內(nèi)的數(shù)字代表該節(jié)點的ID 。在圖1所示的Bayeux覆蓋組播樹中，若接收者3360希望接入7876組播 組，則3360發(fā)送加入消息給7876，該消息經(jīng)過的路徑是x360 、 xx60、 xxxO、 7876。當(dāng)組播源7876接收到該加入消息后，給接收者3360返回應(yīng)答 消息。組播源、接收者3360、該應(yīng)答消息所經(jīng)過的中間節(jié)點共同構(gòu)建了一個 覆蓋組播樹。由于Tapestry路由機制的非對稱性，接收者發(fā)送加入報文所經(jīng) 過的路徑和最終形成的覆蓋組播樹中的路徑并不 一 定相等。Bayeux應(yīng)用層組播技術(shù)在Tapestry路由機制的基礎(chǔ)上，將覆蓋組播樹的 狀態(tài)信息保存在中間節(jié)點上，利用Tapestry路由機制將報文轉(zhuǎn)發(fā)出去，使得 組播轉(zhuǎn)發(fā)可以使用簡單的規(guī)則實現(xiàn)，從而減少了狀態(tài)維護(hù)開銷和轉(zhuǎn)發(fā)開銷， 避免路由協(xié)議的使用。上述現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用層組播方案的缺點為1:在該方案中，邏輯空間中節(jié)點間的關(guān)系并不能對應(yīng)實際網(wǎng)絡(luò)中的關(guān) 系，也就是組播樹中節(jié)點間的關(guān)系并不能對應(yīng)實際網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)系，因此從組 播樹中得到的報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑并不一定是最短路徑，使得報文的轉(zhuǎn)發(fā)存在較大 的延遲。2:在該方案中，中間節(jié)點需要保存應(yīng)用層組播樹的狀態(tài)信息，對應(yīng)用層組播樹進(jìn)行維護(hù)，因此，加重了中間節(jié)點的負(fù)擔(dān)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例的目的是提供一種實現(xiàn)組播通信的裝置、系統(tǒng)和方法，從 而可以使網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點不需要保存應(yīng)用層組播樹的狀態(tài)信息，不需要對 應(yīng)用層組播樹進(jìn)行維護(hù)，只負(fù)責(zé)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效地減輕 中間層的負(fù)擔(dān)。本發(fā)明實施例的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種身份解析服務(wù)器，包括映射關(guān)系保存模塊用于保存所有節(jié)點和組播源的端主機標(biāo)識符曰D和 I P地址，以及曰D和I P地址之間的映射關(guān)系信息；映射關(guān)系管理模塊用于對映射關(guān)系保存模塊保存的所述EID和IP地 址，以及曰D和IP地址之間的映射關(guān)系信息進(jìn)行增加、更新和刪除中的至少 一項操作；映射關(guān)系解析模塊用于根據(jù)節(jié)點發(fā)送的攜帶EID信息的解析請求，查 詢映射關(guān)系保存模塊中保存的所述映射關(guān)系信息，獲得所述解析請求中攜帶 的ElD對應(yīng)的IP地址信息，將該IP地址信息返回給所述節(jié)點。一種實現(xiàn)組播通信的系統(tǒng)，包括組播源用于獲取并保存所有節(jié)點的EID和IP地址之間的映射關(guān)系信 息；根據(jù)所有節(jié)點的EID信息來構(gòu)建和管理組播樹，根據(jù)該組播樹和節(jié)點的 I P地址信息通過接入路由器的中轉(zhuǎn)和節(jié)點之間進(jìn)行組播通信；接入路由器使用開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議在組播源和接收者之間 進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的傳遞；接收者給組播源發(fā)送組播加入請求報文，加入相應(yīng)的組播組；通過接入路由器的中轉(zhuǎn)和組播源之間進(jìn)行組播通信,，一種實現(xiàn)組播通信的方法，包括組播源獲取并保存所有節(jié)點的EID和IP地址之間的映射關(guān)系信息；根據(jù) 所有節(jié)點的EI D信息來構(gòu)建和管理組播樹；所述組播源根據(jù)所述組播樹和節(jié)點的IP地址信息通過接入路由器的中 轉(zhuǎn)，和接收者之間進(jìn)行組播通信。由上述本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例通過用 曰D (端主機標(biāo)識符)表示節(jié)點的身份標(biāo)識，用IP地址表示節(jié)點的位置標(biāo) 識；設(shè)置IRS (身份解析服務(wù)器)來保存、解析和管理節(jié)點的EID和IP地址之 間的映射關(guān)系。和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、 網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點不需要保存應(yīng)用層組播樹的狀態(tài)信息，也不需要 對應(yīng)用層組播樹進(jìn)行維護(hù)，只是負(fù)責(zé)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，因此，減輕 了中間節(jié)點的負(fù)擔(dān)。2、 在IP層，網(wǎng)絡(luò)中的路由器根據(jù)源節(jié)點和目的節(jié)點的IP地址，使用 OSPF (最短路徑優(yōu)先路由協(xié)議)進(jìn)行選路和組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，使得組 播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑是最短路徑。3、 組播源根據(jù)節(jié)點的身份信息來建立組播樹，當(dāng)組播源或接收者發(fā)生 移動時，不需要改變組播樹的拓樸關(guān)系，使得固定節(jié)點和移動節(jié)點都以一種 統(tǒng)一 的方式進(jìn)行組播通信。


圖1為 一個簡單的Bayeux覆蓋組播樹示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例所述IRS的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所述I RS保存的信息的格式示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例所述身份解析請求報文和身份解析應(yīng)答報文的格式示 意圖；圖5為本發(fā)明實施例所述實現(xiàn)組播通信的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例所述實現(xiàn)組播通信的方法的具體流程圖； 圖7為本發(fā)明實施例所述組播加入請求報文的格式示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例所述組播組成員列表中保存的資源記錄的格式示意圖；圖9為本發(fā)明實施例所述當(dāng)接收者發(fā)生移動后，對組播樹進(jìn)行維護(hù)的處理 流程圖；圖10為本發(fā)明實施例所述地址更新報文的格式示意圖； 圖11為本發(fā)明實施例所述當(dāng)組播源發(fā)生移動后，對組播樹進(jìn)行維護(hù)的處 理流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供了一種實現(xiàn)組播通信的裝置、系統(tǒng)和方法，該方法引 入了曰D的概念，用EID表示節(jié)點的身份標(biāo)識，用IP地址表示節(jié)點的位置標(biāo) 識。設(shè)置IRS來保存、解析和管理節(jié)點的EID和IP地址之間的映射關(guān)系；組播 源根據(jù)節(jié)點的身份信息來建立組播樹。本發(fā)明實施例用EID表示節(jié)點的身份標(biāo)識，每個節(jié)點都有全球唯一的 曰D,用IP地址表示節(jié)點的位置標(biāo)識。每個節(jié)點的曰D保持不變，而節(jié)點的IP 地址可以動態(tài)改變。本發(fā)明實施例提供了一種IRS, IRS用于保存、解析和管理節(jié)點的EID和 IP地址之間的映射關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點都知道IRS的EID和IP地址。IRS的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括如下模塊
映射關(guān)系保存模塊用于存儲網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(包括組播源)的EID和 IP地址，以及曰D和IP地址之間的映射關(guān)系信息，映射關(guān)系保存模塊可以將上 述信息保存在數(shù)據(jù)庫中。映射關(guān)系保存模塊中保存的信息的格式示意圖如圖 3所示，在圖3中，資源記錄個數(shù)字段是指IRS中記錄的(EID， IP)對的個 數(shù)；校驗和表明該存儲內(nèi)容的完整性。
映射關(guān)系解析模塊用于解析節(jié)點的曰D和IP地址之間的映射關(guān)系。當(dāng) 節(jié)點需要解析曰D時，它向IRS發(fā)送攜帶該曰D信息的身份解析請求報文，請 求解析該曰D;當(dāng)IRS接收到該身份解析請求報文后，查找自己保存的映射關(guān) 系信息，找到和該EID相對應(yīng)的IP地址，然后給節(jié)點返回攜帶該EID和對應(yīng)IP 地址信息的身份解析應(yīng)答報文。上述身份解析請求報文和身份解析應(yīng)答報文 的格式示意圖如圖4所示。圖4中的各個字段的描述如下
標(biāo)識字段由客戶程序設(shè)置并由服務(wù)器返回結(jié)果，客戶程序通過它來確 定應(yīng)答與請求是否匹配。
QR字段表示報文的類型。0表示身份解析請求報文，1表示身份解析 應(yīng)答報文。
rcode字段表示對EID的解析是否發(fā)生錯誤。通常用值0表示沒有差 錯，用值1表示發(fā)生差錯，發(fā)生差錯一般情況為指定需要解析的EID不存在。
查詢個數(shù)字段表示請求解析的曰D的個數(shù)。對于身份解析應(yīng)答報文， 該字段的值為0。
資源記錄個數(shù)字段表示解析到的IP地址個數(shù)。對于身份解析請求報 文，該字段的值為0。查詢EID字段表示請求進(jìn)行解析的EID值，該字段大小可變。對于身份 解析應(yīng)答報文，該字段的值為0。
應(yīng)答字段表示對曰D進(jìn)行解析后所得的IP地址信息，該字段大小可 變。對于身份解析請求報文，該字段的值為(〕。
映射關(guān)系管理模塊對保存的所有節(jié)點(包括組播源)的EID和IP地 址，以及曰D和IP地址之間的映射關(guān)系進(jìn)行增加、更新和刪除等管理操作。 在節(jié)點和組播源發(fā)生移動后，向IRS發(fā)送攜帶新的IP地址信息的地址更新報 文，IRS4妄收到該地址更新才艮文后，對該節(jié)點和組I番源的IP地址進(jìn)行更新， 實現(xiàn)節(jié)點和組播源的EID和IP地址之間的動態(tài)映射。所述的映射關(guān)系管理模 塊具體包括節(jié)點地址更新模塊和組播源地址更新模塊。
其中，節(jié)點地址更新模塊用于根據(jù)節(jié)點發(fā)送的攜帶其最新的IP地址信 息的地址更新4艮文，對所述節(jié)點的IP地址信息，以及所述節(jié)點的EID和IP地址 之間的映射關(guān)系信息進(jìn)行更新；
其中，組播源地址更新模塊用于根據(jù)組播源發(fā)送的攜帶其最新的IP地 址信息的地址更新報文，對所述組播源的IP地址信息，以及所述組播源的 EI D和I P地址之間的映射關(guān)系信息進(jìn)行更新。
本發(fā)明實施例所述實現(xiàn)組播通信的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，包 括組播源、接收者、接入路由器和IRS。
組播源用于管理組播組，使用節(jié)點的EID來構(gòu)建組播樹。該組播樹中 只包含組播源和接收者，是一個簡單的端對端關(guān)系，不包含中間節(jié)點。組播 源中保存組播組成員列表，該組播組成員列表中保存各個接收者曰D和IP地 址之間的映射關(guān)系。在發(fā)生位置移動后，向IRS發(fā)送地址更新報文。組4番源管理的每個組插-組都有自己的身份標(biāo)識""'，本發(fā)明〗吏用( G"")表示一個組播組，其中&'")是組播源的身份標(biāo)識，G':〃)是組播組的身份 標(biāo)識。
接入路由器接入路由器構(gòu)成了本發(fā)明所述系統(tǒng)的中間層節(jié)點，在接入
路由器中不需要保存應(yīng)用層組播樹的狀態(tài)信息，也不需要對應(yīng)用層組播樹進(jìn) 行維護(hù)，只是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。接入路由器在IP層，使用傳統(tǒng)的單播協(xié)議
SPF (開放最短路徑優(yōu)先)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)包的選路和傳輸，可以保證組播 源到接收者之間的信息傳輸路徑是最短路徑。
接收者具有IRS的EID和IP地址信息，以及組播源的EID和組播組的 曰D信息。向IRS發(fā)送身份解析請求報文，通過IRS的解析獲得組播源的IP地
址信息。給組播源發(fā)送組播加入請求報文，加入相應(yīng)的組播組，接收組播源 發(fā)送的組播數(shù)據(jù)報文。在發(fā)生位置移動后，向IRS發(fā)送地址更新報文。
IRS:用于保存、解析和管理網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(包括組播源)的曰D和IP 地址之間的映射關(guān)系。
本發(fā)明實施例所述實現(xiàn)組播通信的方法的具體流程如圖6所示，包括如 下步驟
步驟61:當(dāng)接收者獲得組播源的EID ( S柳)和組播組的曰D ( G/，) 后，可以確定是否加入該組播組，是否接收該組播組的服務(wù)。如果確定需要
加入該組播組后，則接收者向IRS發(fā)送攜帶^a'/"信息的身份解析請求報文， 請求解析該。
步驟62: RS接收到上述身份解析請求報文后，查找自己數(shù)據(jù)庫中的保存的EID和IP地址之間的映射關(guān)系信息，找到和上述相對應(yīng)的IP地址，然后，向接收者返回攜帶查找到的IP地址信息的身份解析應(yīng)答報文，把S,〃,和其 IP地址之間的對應(yīng)關(guān)系告訴給該接收者。步驟63:接收者將接收到的和其IP地址之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行保存， 向組播源發(fā)送攜帶組播源EID和接收者EID的組播加入請求報文，請求加入該 組播組。上述組播加入請求報文的格式示意圖如圖7所示。在圖7中，類型字段為1，表示該報文是組播加入請求報文；包長度字段 表示組播加入請求報文的總長度，用字節(jié)數(shù)表示；校驗和字段用于檢測報文 在傳輸過程中是否遭到破壞。步驟64:組播源接收到接收者發(fā)送過來的上述組播加入請求報文后，記 錄下接收者的EID (尺肌)。然后，組播源向IRS發(fā)送攜帶""D信息的身份 解析請求報文，請求解析該&〃)。步驟65:當(dāng)IRS接收到上述身份解析請求報文后，查找其數(shù)據(jù)庫中保存 的曰D和IP地址之間的映射關(guān)系信息，找到和上述^〃'相對應(yīng)的IP地址。然后，向組播源返回攜帶查找到的IP地址信息的身份解析應(yīng)答報文，把W""和 其對應(yīng)IP地址之間的映射關(guān)系告訴給組播源。步驟66:當(dāng)組播源接收到IRS發(fā)送過來的上述身份解析應(yīng)答報文后，把 接收者的EID和IP地址記錄到組播組成員列表中。組播組成員列表中保存的 資源記錄的格式示意圖如圖8所示。在圖8中，資源記錄個數(shù)字段表示組播組 成員列表中記錄的接收者的(曰D, IP)對的個數(shù)；校驗和字段表明該存儲 內(nèi)容的完整性。步驟67:在進(jìn)行實際組播通信時，組播源根據(jù)組播組成員列表中記錄的接收者曰D和IP地址，通過路由器給接收者發(fā)送組播數(shù)據(jù)報文。組播數(shù)據(jù)報 文的報頭中應(yīng)該含有組播組曰D字段，使接收者確認(rèn)該數(shù)據(jù)報文是組播數(shù)據(jù) 報文，同時也使接收者確認(rèn)該數(shù)據(jù)報文屬于哪個組播組的組播數(shù)據(jù)報文。組播數(shù)據(jù)報文的發(fā)送機制和普通數(shù)據(jù)報文的發(fā)送機制 一樣，不需要額外的處理。網(wǎng)絡(luò)中的路由器使用OSPF路由協(xié)議對該上述數(shù)據(jù)報文進(jìn)行選路和 轉(zhuǎn)發(fā)。步驟68:若接收者想離開上述組播組，不再接收上述組播組的組播數(shù)據(jù)報文，則接收者向IRS發(fā)送攜帶^①信息的身份解析請求報文，請求解析IRS接收到該身份解析請求報文后，查找和、，相對應(yīng)的IP地址。然后，給該接收者發(fā)送攜帶查找到的IP地址的身份解析應(yīng)答報文，把&"'和其對 應(yīng)IP地址之間的影射關(guān)系告訴給該接收者。步驟69:接收者得到組播源的IP地址后，向組播源發(fā)送攜帶組播源曰D 和接收者曰D的組播離開報文。組播離開報文的格式示意圖如上述圖7所示。 在圖7中，類型字段為2，表示該報文是組播離開報文；包長度字段表示組播 離開報文的總長度，用字節(jié)數(shù)表示；校驗和字段用于檢測報文在傳輸過程中 是否遭到破壞。步驟610:當(dāng)組播源接收到組播離開報文后，獲取其中攜帶的接收者曰D 信息，把組播組成員列表中相應(yīng)的接收者E:ID及其IP地址刪除，并且不再給 該該接收者發(fā)送組播數(shù)據(jù)報文。當(dāng)接收者發(fā)生移動后，需要對上述組播樹中的組播樹進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)， 具體維護(hù)過程的處理流程如圖9所示，包括如下步驟步驟91、接收者向IRS和組播源發(fā)送攜帶自己的新IP地址的地址更新報文，把自己的新地址告訴給IRS和組播源。上述地址更新報文的格式如圖10所示。其中，包長度字段表示地址更新報文的總長度，用字節(jié)數(shù)表示；校驗和字段用于檢測報文在傳輸過程中是否遭到破壞。步驟92、 IRS接收到上述地址更新報文后，更新其數(shù)據(jù)庫中保存的接收 者IP地址信息，用接收者新的IP地址代替接收者原來的IP地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫 中接收者曰D和I P地址之間的動態(tài)映射。組播源接收到上述地址更新報文后，更新自己保存的組播組成員列表， 用接收者新的IP地址代替接收者原來的IP地址，實現(xiàn)組播組成員列表中接收 者曰D和I P地址之間的動態(tài)映射。步驟93、組播源使用接收者新的IP地址給接收者發(fā)送組播數(shù)據(jù)報文。當(dāng)組播源發(fā)生移動后，需要對上述組播樹中的組播樹進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)， 具體維護(hù)過程的處理流程如圖11所示，包括如下步驟步驟111、組播源向IRS發(fā)送攜帶自己的新IP地址的上述地址更新報文， 把自己的新地址告訴給IRS。步驟112， IRS接收到上述地址更新報文后，更新其數(shù)據(jù)庫中保存的組播 源IP地址信息，用組播源新的IP地址代替組播源原來的IP地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫 中組播源EI D和I P地址之間的動態(tài)映射。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種身份解析服務(wù)器，其特征在于，包括映射關(guān)系保存模塊用于保存所有節(jié)點和組播源的端主機標(biāo)識符EID和IP地址，以及EID和IP地址之間的映射關(guān)系信息；映射關(guān)系管理模塊用于對映射關(guān)系保存模塊保存的所述EID和IP地址，以及EID和IP地址之間的映射關(guān)系信息進(jìn)行增加、更新和刪除中的至少一項操作；映射關(guān)系解析模塊用于根據(jù)節(jié)點發(fā)送的攜帶EID信息的解析請求，查詢映射關(guān)系保存模塊中保存的所述映射關(guān)系信息，獲得所述解析請求中攜帶的EID對應(yīng)的IP地址信息，將該IP地址信息返回給所述節(jié)點。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的身份解析服務(wù)器，其特征在于，所述的映射關(guān) 系管理模塊具體包括節(jié)點地址更新模塊用于根據(jù)節(jié)點發(fā)送的攜帶其最新的IP地址信息的地 址更新報文，對所述節(jié)點的IP地址信息，以及所述節(jié)點的EID和IP地址之間的 映射關(guān)系信息進(jìn)行更新；組播源地址更新模塊用于根據(jù)組播源發(fā)送的攜帶其最新的IP地址信息 的地址更新報文，對所述組播源的I P地址信息，以及所述組播源的EI D和I P地 址之間的映射關(guān)系信息進(jìn)行更新。
3、 一種實現(xiàn)組播通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括組播源用于獲取并保存所有節(jié)點的EID和IP地址之間的映射關(guān)系信 息；根據(jù)所有節(jié)點的EID信息來構(gòu)建和管理組播樹，根據(jù)該組播樹和節(jié)點的 IP地址信息通過接入路由器的中轉(zhuǎn)和節(jié)點之間進(jìn)行組播通信；接入路由器使用開放最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議在組播源和接收者之間 進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的傳遞；接收者給組播源發(fā)送組播加入請求報文，加入相應(yīng)的組播組；通過接 入路由器的中轉(zhuǎn)和組播源之間進(jìn)行組播通信，
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的實現(xiàn)組播通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 還包括身份解析服務(wù)器用于保存、解析和管理網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點和組播源的 EI D和I P地址，以及EI D和I P地址之間的映射關(guān)系信息。
5、 一種實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，包括組播源獲取并保存所有節(jié)點的EID和IP地址之間的映射關(guān)系信息；根據(jù) 所有節(jié)點的EI D信息來構(gòu)建和管理組播樹；所述組播源根據(jù)所述組播樹和節(jié)點的IP地址信息通過接入路由器的中 轉(zhuǎn)，和接收者之間進(jìn)行組播通信。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方法 具體包括用全球唯一 的EID表示節(jié)點的身份標(biāo)識，用IP地址表示節(jié)點的位置標(biāo) 識，每個節(jié)點的EID保持不變，在節(jié)點發(fā)生移動時其IP地址動態(tài)改變。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方法 具體包括所述接入路由器使用OSPF協(xié)議在組播源和接收者之間進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報 文的中轉(zhuǎn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5、 6或7所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所 述方法具體包括設(shè)置身份解析服務(wù)器，通過該身份解析服務(wù)器來保存、解析和管理網(wǎng)絡(luò) 中所有節(jié)點和組播源的eid和ip地址，以及曰d和ip地址之間的映射關(guān)系信 化
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方法 具體包括接收者向身份解析服務(wù)器發(fā)送攜帶組播源eid信息的身份解析請求報 文，所述身份解析服務(wù)器根據(jù)所述組播源曰d信息，查找其保存的eid和ip地 址之間的映射關(guān)系信息，找到和所述組播源eid信息相對應(yīng)的ip地址，向接 收者返回攜帶查找到的ip地址信息的身份解析應(yīng)答報文。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方 法具體包括接收者根據(jù)獲得的組播源的ip地址信息，向組播源發(fā)送攜帶組播源eid 和接收者eid的組播加入請求報文，組播源接收到該組播加入請求報文后， 向身份解析服務(wù)器發(fā)送攜帶所述接收者eid信息的身份解析請求報文；所述身份解析服務(wù)器接收到所述身份解析請求報文后，找到和所述接收 者曰d相對應(yīng)的ip地址，向組播源返回攜帶查找到的ip地址信息的身份解析應(yīng) 答報文；所述組播源將接收到的所述接收者的e:i d和i p地址之間的映射關(guān)系進(jìn)行 保存，根據(jù)所述組播樹和所述接收者的ip地址，通過接入路由器的中轉(zhuǎn)和所 述接收者之間進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的通信。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方 法具體包括當(dāng)所述接收者需要離開所述組播組時，所述接收者向所述組播源發(fā)送攜帶組播源EID和接收者EID的組播離開報文；所述組播源接收到所述組播離開 報文后，將其保存的所述接收者EID及其IP地址刪除，并且不再給所述接收 者發(fā)送組播數(shù)據(jù)報文。
12、根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)組播通信的方法，其特征在于，所述方 法還包括當(dāng)所述組播源或接收者在發(fā)生位置移動后，向身份解析服務(wù)器發(fā)送攜帶 其最新的IP地址的地址更新報文，身份解析服務(wù)器接收到所述地址更新報文 后，將所述組播
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種實現(xiàn)組播通信的裝置、系統(tǒng)和方法，該裝置包括身份解析服務(wù)器；該系統(tǒng)包括組播源、接入路由器、接收者和身份解析服務(wù)器。該方法主要包括組播源獲取并保存所有節(jié)點的EID(端主機標(biāo)識符)和IP地址之間的映射關(guān)系信息；根據(jù)所有節(jié)點的EID信息來構(gòu)建和管理組播樹；所述組播源根據(jù)所述組播樹和節(jié)點的IP地址信息通過接入路由器的中轉(zhuǎn)，和接收者之間進(jìn)行組播通信。利用本發(fā)明，可以使網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點不需要保存應(yīng)用層組播樹的狀態(tài)信息，不需要對應(yīng)用層組播樹進(jìn)行維護(hù)，只負(fù)責(zé)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效地減輕中間層的負(fù)擔(dān)。
文檔編號H04L12/56GK101222414SQ20071000022
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月11日
發(fā)明者關(guān)建峰, 周華春, 張宏科, 冬 楊, 楊水根, 博 王, 秦雅娟, 平 董, 馬建文 申請人:華為技術(shù)有限公司;北京交通大學(xué)