一种优化PIM-SM组播路由建立的方法技术

本发明专利技术提供一种优化PIM-SM组播路由建立的方法，其通过自定义的PIM协议报文，从首跳路由器往下游发送PIM请求报文，询问下游的路由器是否能够建立组播路由转发条目；下游的路由器建立好组播路由转发条目后，向上游发送建立组播路由转发条目成功的回应；收到该回应后，首跳路由器生成自身的组播路由转发条目；至此，整个组播转发树建立好，即可通过组播转发树转发组播数据流。本发明专利技术的优化PIM-SM组播路由建立的方法使得组播数据流仅在首跳路由器上会上送的CPU，从而减轻了CPU的工作压力，避免了协议状态机超时等严重故障的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种优化PIM-SM组播路由建立的方法
本专利技术涉及无线通信领域，特别是涉及一种优化稀疏模式独立组播协议(ProtocolIndependentMulticast-SparseMode，PIM-SM)组播路由建立的方法。
技术介绍
目前绝大多数的交换机对于未知组播数据流，都是利用转发引擎把接收到的组播数据报文上送CPU，送达控制平面。软件按照协议标准RFC4601将路由信息加入组播路由表保存，并提交到转发引擎的转发路由表，用于控制组播报文的转发。PIM-SM是一种能有效地将IP报文路由到跨越大范围网络(WAN和域间)组播组的协议。PIM-SM协议不依赖于任何特定的单播路由协议，主要被设计来支持稀疏组。它使用了传统的基于接收初始化成员关系的IP组播模型，支持共享和最短路径树，此外它还使用了软状态机制，以适应不断变化的网络环境。它可以使用由任意路由协议输入到组播路由信息库中的路由信息，这些路由协议包括单播协议，如路由信息协议和开放最短路径优先，还包括能产生路由表的组播协议，如距离矢量组播路由协议。申请号为200810225542.3、专利技术名称为《一种组播报文转发方法及装置》的中国专利中公开了一种组播报文转发方法，其包括以下步骤：禁止知名组播报文直接送软件协议层；获取组播路由表中命中标志为命中的表项；根据表项中的目的组播地址，构建虚拟组播报文送软件协议层。申请号为200510103457.6、专利技术名称为《优化建立PIM-DM路由表项的方法》的中国专利，其公开了一种优化建立PIM-DM路由表项的方法，包括以下步骤：上游PIM-DM路由器学习到下游新的PIM-DM邻居路由器；上游PIM-DM路由器建立伪造组播流，并将所述伪造组播流发送给下游新的PIM-DM邻居路由器；下游新的PIM-DM邻居路由器根据接收到的伪造组播流建立组播路由表项。然而，现有技术中，在组播路由表项建立过程中组播数据流无可避免的上送CPU。如果流量大则会冲击CPU，造成资源被占用。若CPU始终处于繁忙状态，则各种协议得不到足够的调度时间，从而导致协议状态机超时等严重故障。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种优化PIM-SM组播路由建立的方法，其可在PIM-SM协议建立组播路由过程中，避免突发大量未知组播数据流上送CPU而造成的耗费大量CPU资源的问题，充分保证交换机的正常运作。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种优化PIM-SM组播路由建立的方法，其中，自定义PIM协议报文，所述PIM协议报文包括PIM协议报文首部的版本、类型号、请求/应答字段、校验和、组播数据流的源IP地址和组播数据流的组IP地址，其中，通过定义所述PIM协议报文首部的类型号将所述PIM协议报文定义为PIM请求/应答报文，并根据请求/应答字段定义所述PIM协议报文为PIM请求报文或PIM应答报文；所述优化PIM-SM组播路由建立的方法至少包括以下步骤：首跳路由器向最下游方向发送PIM请求报文，以逐跳询问下游的路由器是否需要建立组播路由转发条目；若连接接收者的路由器需要PIM请求报文中的组播数据流，则建立组播路由转发条目，并在组播路由转发条目建立成功后往源方向逐跳发送PIM应答报文；接收到PIM应答报文的路由器判断PIM应答报文中的源IP地址和组IP地址是否为请求过的地址；如果是则建立组播路由转发条目，并继续往源方向发送PIM应答报文；当首跳路由器接收到PIM应答报文后，建立自身的组播路由转发条目，至此完成了组播转发树的建立。根据上述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其中：还包括：组播数据流通过建立好的组播转发树进行转发。根据上述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其中：当请求/应答字段为1时，所述PIM协议报文表示为PIM请求报文；当请求/应答字段为2时，所述PIM协议报文表示为PIM应答报文。根据上述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其中：校验和校验的字段包含整个PIM协议报文首部、源IP地址和组IP地址。同时，本专利技术还提供一种应用上述的优化PIM-SM组播路由建立的方法在组播共享树中建立PIM-SM组播路由的方法，其包括以下步骤：在组播共享树上，首跳路由器收到组播数据流，生成并发送PIM注册报文到汇聚点路由器上，汇聚点路由器判断下游的路由器是否需要该组播数据流；如果不需要，汇聚点路由器发送注册停止报文到首跳路由器，终止该组播数据流的转发；如果需要，汇聚点路由器往首跳路由器发送对应于该组播数据流的(S，G)加入报文；首跳路由器收到(S，G)加入报文后，发送PIM请求报文到汇聚点路由器；汇聚点路由器收到PIM请求报文后，向首跳路由器发送注册停止报文，并且往接收者方向重新封装和发送PIM请求报文；PIM请求报文沿着组播共享树的路径，在汇聚点路由器到接收者的路由器方向上逐跳传递；当连接接收者的路由器收到PIM请求报文后，解析PIM请求报文得到源IP地址和组IP地址，并建立自身的组播路由转发条目；连接接收者的路由器的组播路由转发条目建立成功后，继续往汇聚点路由器方向逐跳发送PIM应答报文；PIM应答报文沿着组播共享树的路径，在接收者的路由器到汇聚点路由器方向上逐跳传递；连接接收者的路由器往汇聚点路由器方向逐跳建立组播路由转发条目，直到汇聚点路由器建立好自身的组播路由转发条目，汇聚点路由器再往首跳路由器方向逐跳发送PIM应答报文；首跳路由器收到汇聚点路由器发送来的PIM应答报文，并建立自身的组播路由转发条目，至此完成组播共享树的建立。根据上述的在组播共享树中建立PIM-SM组播路由的方法，其中：组播数据流通过建立好的组播共享树进行转发。根据上述的在组播共享树中建立PIM-SM组播路由的方法，其中：首跳路由器收到(S，G)加入报文后，发送PIM请求报文到汇聚点路由器时，在1秒后再次发送该PIM请求报文，以防止丢包。另外，本专利技术还提供一种应用上述的优化PIM-SM组播路由建立的方法在组播最短路径树中建立PIM-SM组播路由的方法，其中：包括以下步骤：在组播最短路径树上，首跳路由器收到下游的加入报文，判断组播数据流是否有接收者；当有接收者时，首跳路由器往接收者方向逐跳发送PIM请求报文，直到连接接收者的路由器收到；连接接收者的路由器收到PIM请求报文后，解析得到源IP地址和组IP地址，往源方向逐跳发送PIM应答报文，并建立自身的组播路由转发条目；当首跳路由器收到PIM应答报文后，建立自身的组播路由转发条目。根据上述的在组播最短路径树中建立PIM-SM组播路由的方法，其中：在组播最短路径树上，首跳路由器收到下游的加入报文为PIM(S，G)加入报文或者IGMP加入报文。根据上述的在组播最短路径树中建立PIM-SM组播路由的方法，其中：组播数据流通过建立好的组播最短路径树进行转发。如上所述，本专利技术的优化PIM-SM组播路由建立的方法，具有以下有益效果：(1)在组播转发建立过程中，先建立组播转发树，后转发组播数据流，使得组播数据流仅在首跳路由器上会上送的CPU，从而提高了路由器处理数据的能力；(2)减轻了CPU的工作压力，避免了协议状态机超时等严重故障的出现。附图说明图1显示为本专利技术的优化PIM-SM组播路由建立的方法的流程图；图2显示为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化PIM?SM组播路由建立的方法，其特征在于，自定义PIM协议报文，所述PIM协议报文包括PIM协议报文首部的版本、类型号、请求/应答字段、校验和、组播数据流的源IP地址和组播数据流的组IP地址，其中，通过定义所述PIM协议报文首部的类型号将所述PIM协议报文定义为PIM请求/应答报文，并根据所述请求/应答字段定义所述PIM协议报文为PIM请求报文或PIM应答报文；所述优化PIM?SM组播路由建立的方法至少包括以下步骤：首跳路由器向最下游方向发送PIM请求报文，以逐跳询问下游的路由器是否需要建立组播路由转发条目；若连接接收者的路由器需要PIM请求报文中的组播数据流，则建立组播路由转发条目，并在组播路由转发条目建立成功后往源方向逐跳发送PIM应答报文；接收到PIM应答报文的路由器判断PIM应答报文中的源IP地址和组IP地址是否为请求过的地址；如果是则建立组播路由转发条目，并继续往源方向发送PIM应答报文；当首跳路由器接收到PIM应答报文后，建立自身的组播路由转发条目，至此完成了组播转发树的建立。

【技术特征摘要】
1.一种优化PIM-SM组播路由建立的方法，其特征在于，自定义PIM协议报文，所述PIM协议报文包括PIM协议报文首部的版本、类型号、请求/应答字段、校验和、组播数据流的源IP地址和组播数据流的组IP地址，其中，通过定义所述PIM协议报文首部的类型号将所述PIM协议报文定义为PIM请求/应答报文，并根据所述请求/应答字段定义所述PIM协议报文为PIM请求报文或PIM应答报文；所述优化PIM-SM组播路由建立的方法至少包括以下步骤：首跳路由器向最下游方向发送PIM请求报文，以逐跳询问下游的路由器是否需要建立组播路由转发条目；若连接接收者的路由器需要PIM请求报文中的组播数据流，则建立组播路由转发条目，并在组播路由转发条目建立成功后往源方向逐跳发送PIM应答报文；接收到PIM应答报文的路由器判断PIM应答报文中的源IP地址和组IP地址是否为请求过的地址；如果是则建立组播路由转发条目，并继续往源方向发送PIM应答报文；当首跳路由器接收到PIM应答报文后，建立自身的组播路由转发条目，至此完成了组播转发树的建立。2.根据权利要求1所述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其特征在于：还包括：组播数据流通过建立好的组播转发树进行转发。3.根据权利要求1所述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其特征在于：当请求/应答字段为1时，所述PIM协议报文表示为PIM请求报文；当请求/应答字段为2时，所述PIM协议报文表示为PIM应答报文。4.根据权利要求1所述的优化PIM-SM组播路由建立的方法，其特征在于：校验和校验的字段包含整个PIM协议报文首部、源IP地址和组IP地址。5.一种应用权利要求1所述的优化PIM-SM组播路由建立的方法在组播共享树中建立PIM-SM组播路由的方法，其特征在于：包括以下步骤：在组播共享树上，首跳路由器收到组播数据流，生成并发送PIM注册报文到汇聚点路由器上，汇聚点路由器判断下游的路由器是否需要该组播数据流；如果不需要，汇聚点路由器发送注册停止报文到首跳路由器，终止该组播数据流的转发；如果需要，汇聚点路由器往首跳路由器发送对应于该组播数据流的（S，G）加入报文；首跳路由器收到（S，G）加入报文后，发送PIM请求报文到汇聚点路由器；汇聚点路由...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈千炫，车任秋，冯明，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：