在spb網絡中路由多播數據的方法

專利名稱：在spb網絡中路由多播數據的方法
在SPB網絡中路由多播數據的方法
背景技術：
本發明涉及網絡計算。計算機網絡通常包括能夠相互通信以處理數據業務和控制指令的計算裝置的集合。例如，這樣的裝置能夠包括服務器、數據中心、路由器、網絡交換機、管理應用、無線接入點以及客戶端計算機。計算機網絡能夠將網絡連通性提供給有線計算裝置和/或無線計算裝置。一種類型的網絡技術被稱為最短路徑橋接(SPB)，也被稱為最短路徑骨干橋接(SPBB)。用于實施最短路徑橋接的標準集通常由電氣與電子工程師協會(IEEE)規定。具體地，此標準被標識為IEEE 802.1aq0普遍地，使用以太網技術提供包括SPB服務的網絡服務。以太網已經成為用于數據傳輸的默認數據鏈路層技術，即默認用于開放系統互連
(OSI)模型的第2層(L2)。SPB能夠將以太網技術延伸到其他或更大網絡。例如，使用IEEE802.1aq的網絡，SPB能夠同時通知拓撲和邏輯網絡成員。SPB使用鏈路狀態協議用于這樣的通知。在SPB網絡中，包在Mac-1n-Mac 802.1ah或Q_in_Q 802.1ad幀中的邊緣節點處封裝并且僅傳送到邏輯網絡的其他成員。IEEE 802.1aq支持單播和多播，所有路由在對稱最短路徑上。IEEE 802.1aq包括最短路徑橋接MAC(SPBM)功能。存在遵從連接兩個或更多個客戶網絡(接入網絡)的運營商網絡(傳輸網絡)的模型的其他相關技術，其中在功能上提供商網絡區別于客戶 網絡，即使單個管理員運行兩種網絡。另一種技術是提供商骨干橋接(PBB)技術。PBB網絡是橋接L2的網絡，其使用了Mac-1n-Mac封裝以傳送在位于PBB網絡(提供商網絡)邊緣處的兩個或更多個L2網絡之間的用戶L2業務。注意PBB網絡包括使用了 Mac-1n-Mac封裝技術的所有網絡，包括但不限于使用了被稱為SPB或SPBV或SPBM的最短路徑橋接技術的網絡。PBB網絡通常包括骨干邊緣橋(BEB)和骨干核心橋(BCB)。BEB (也被稱作提供商網絡邊緣節點)用作使能到/自PBB網絡內的接口的包和到/自PBB網絡外的接口的包的傳送的裝置。BCB (也被稱為提供商核心節點)使能PBB網絡內的接口之間的包的傳送。與SPB相關的網絡協議被稱為中間系統到中間系統(IS-1S)。IS-1S是一種通過確定用于通過包交換網絡發送的數據報的最佳路由來路由數據的路由協議。因特網工程任務組(IETF)將IS-1S協議公布為與國際標準化組織(ISO)/國際電工技術委員會(IEC) 10589 2002中一起的RFC 1142中的因特網標準。SPB網絡能夠使用作為控制協議的IS-1S和用于控制消息傳送的類型長度值(TLV)結構。TLV結構允許可選信息被編碼在給定包中。多播是用于從一個源到一組目標計算機的信息傳送的點對多點的模型。存在用于實施因特網協議(IP)網絡中多播的多種協議。例如，一種技術是協議無關多播(PIM)。PIM包括能夠創建用于在單個傳輸中將數據包發送到感興趣接收方(或感興趣接收方的組)的不同分布樹的少數的不同協議
發明內容
最短路徑橋接(SPB)技術提供了快速且可靠的載波網絡， 因為SPB通過使用傳輸網絡報頭封裝客戶報頭并且隨后基于該封裝報頭轉發顯著地簡化了數據包傳輸。某些相關公開內容，諸如屬于新澤西州林克勞福特的Avaya公司的那些，提供了 SPB技術的標準說明之外的功能，其中來自這些公開內容的技術提供了某些增強型第3層(L3)路由能力。一個這樣的提高是支持SPB網絡上的網際協議(IP)多播業務。一種普遍的IP多播管理技術是協議無關多播(PM)。PM的一個特定變體是PM稀疏模式(PM-SM)。能在RFC4601中發現PM-SM因特網標準。PM-SM是多播路由協議，其能夠使用底層單播路由信息庫或能夠使用能夠單獨多播的路由信息庫。PIM-SM通過建立根在每一個接收方群的匯聚點(Rendezvous Point,RP)處的單向共享樹來運行。PIM-SM能夠每一個源可選地創建最短路徑樹。PIM-SM工作在常見的IP網絡中。PM的另一變體是指定PM源的多播(PM-SSM)。在SPB網絡上的延伸PM(包括PM-SM和PM-SSM)中存在數個挑戰。一個挑戰是P頂未按照慣例地延伸在SPB域上，部分是因為沒有這樣的定義或機制存在以發現在SPB云上的PM鄰居。另一個挑戰是需要具有PM鄰接以互換PM控制幀。也存在一種避免在橫跨SPB云的大量PM鄰居之間的泛濫的PIM控制消息(你好(Hello)，加入/刪除，等)的需要。這是不使用本文中所公開的技術的方案的缺點。另一個挑戰是在單個域內對于所有能夠向RP發送控制消息的多播路由的需要。本文中所公開的技術將PM-SM/PM-SSM延伸到SPB技術，創建了在SPB網絡中的多播樹，并且建立了跨越SPB網絡傳送多播數據的多播轉發記錄。在常見的PM-SM域中，匯聚點(RP)是共享樹的根。相應地，對應接收方將加入消息發送給RP。當給定源開始發送多播數據時，第一個跳路由器將注冊器消息發送給RP。使用本文中所公開的技術，SPB邊緣路由器(也被稱作為骨干邊緣路由器(BEB))相互形成虛擬鄰接。使用建立的這樣的虛擬鄰接，SPB邊緣路由器隨后不發送和接收來自SPB網絡中的其他BEB處的你好消息，但是替代地被發現使用空IS-1S IP多播類型長度值(TLV)信息。所有參與(使能PIM)的BEB形成全網狀虛擬鄰接。使用這個技術，整個網絡(包含IP接入網絡和SPB網絡)能夠被邏輯識別在單個多播域內。PIM-SM和PIM-SSM依靠底層路由協議以發現提供給RP的路由。在這種情況下，底層路由協議可以為開放式最短路徑優先(OSPF)和SPB捷徑或虛擬專用網(IP-VPN)的組合。PIM-SM和/或PIM-SSM控制消息被發送作為到相應虛擬鄰居節點的單播傳輸。這樣的技術有助于建立在跨越SPB網絡RP處的共享根。當實際數據開始流動時(或之前)，接收多播數據的特定BEB使用相應多播發送方信息來形成IS-1S IP多播TLV。隨后，包含IP多播TLV的IS-1S鏈路狀態包(LSP)被淹沒在相應的SPB網絡中。LSP是在鏈路狀態路由協議中網絡路由器所生成的信息包，其列出了特定路由器的鄰居。使用包含IP多播TLV的IS-1S LSP涌入SPB網絡啟動了 SPB網絡中的多播樹的建立。結果，在SPB中的所有BEB接收這個TLV。具有接收興趣的那些BEB將發送具有相應接收方信息的IS-1S IP多播TLV。作為響應，使用由參與BEB所發送的IS-1S IP多播TLV創建在SPB網絡中的多播樹。這樣的方案定義了一種跨越SPB網絡運行PIM的系統。在本方案中，通過空IS-1SIP多播TLV控制消息發現在一個或多個SPB網絡中的PM鄰接。通過使用空IS-1S IP多播TLV消息，PIM發現其鄰居使得不需要在SPB內發送周期性的你好，從而減少控制業務消息。當接收方加入且RP跨越SPB網絡時，然后使用SPB封裝將PM加入/刪除消息發送到朝向RP的相應虛擬鄰居。這個處理有助于創建根在創建在跨越SPB域的RP處的多播樹。相應地，本文中所公開的技術提供了一種用于跨越在單個PM域中的SPB網絡路由多播數據的方法。一個實施例包括執行多播路由處理的多播管理器和/或在最短路徑橋接(SPB)網絡內的系統。多播管理器在第一數據交換裝置處接收第一控制消息。第一數據交換裝置用作傳輸網絡內的第一個骨干邊緣橋。此傳輸網絡使用最短路徑橋接協議。第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器。第一數據交換裝置連接到第一接入網絡，即第一數據交換裝置至少連接到接入網絡內的PM路由器上。第一控制消息起源于第二數據交換裝置。第二數據交換裝置用作傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋。第二數據交換裝置連接到第二接入網絡。第二數據交換裝置可以距離第一數據交換裝置的多于一跳。響應于將第一控制消息解釋為指示第二數據交換裝置也用作第二 PM路由器，多播管理器將第二數據交換裝置增加到指示具有鄰接于第一數據交換裝置的PIM的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄。換句話說，所述記錄或表將為PIM鄰居的BEB列出給第一數據交換裝置，不考慮離每一個BEB位置多少跳。隨后多播管理器140能夠從第一接入網絡在第一數據交換裝置處接收PM加入控制消息。隨后多播管理器使用Mac-1n-Mac封裝來封裝此PM加入控制消息并且將PM加入控制消息通過經由網絡傳送到PM匯聚點RP，諸如通過第二數據交換裝置。在另一實施例中，在第一數據交換裝置處的多播管理器140生成用信號發送第一數據交換裝置是第一 PM路由器的第二控制消息。這可以為空IS-1S控制消息。多播管理器將第二控制消息傳送到傳輸網絡內的骨干邊緣橋使得其他使能PIM的BEB 了解第一數據交換裝置是SPB網絡內的虛擬PIM鄰接的鄰居節點。這里的又一其他實施例包括軟件程序以執行以上概述和以下具體公開的步驟和操作。一個這樣的實施例包括具有計算機存儲介質(如，非臨時性的、有形的、計算機可讀媒體、不同地位于或共 同地位于的存儲媒體、計算機存儲媒體或介質等)的計算機程序產品，所述計算機存儲介質包括其上編碼的計算機程序邏輯使得當執行在具有處理器和相應存儲器的計算裝置中時，對處理器編程以執行(或使處理器執行)本文中公開的操作。這樣的布置典型地被提供為軟件、固件、微代碼、代碼數據(如，數據結構)等，被設置或解碼在計算機可讀存儲介質上，諸如光學介質(如CD-ROM)、軟盤、硬盤、一個或多個ROM或RAM或PROM芯片、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)等。能夠將軟件或固件或其他這樣的配置安裝到計算機化裝置上以使計算機化裝置執行本文中解釋的技術。相應地，本公開的一個特定實施例是針對一種計算機程序產品，其包括一個或多個非臨時性的計算機存儲介質，具有存儲在其上的指令用于支持操作如在第一數據交換裝置處接收第一控制消息，第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋，第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PIM)路由器，第一數據交換裝置連接到第一接入網絡，第一控制消息起源于第二數據交換裝置，第二數據交換裝置用作傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋，第二數據交換裝置連接到第二接入網絡；響應于將第一控制消息解釋為指示第二數據交換裝置也用作第二 PM路由器，將第二數據交換裝置增加到指示具有鄰接于第一數據交換裝置的PM的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄；從第一接入網絡在第一數據交換裝置處接收PIM加入控制消息；以及使用Mac-1n-Mac封裝來封裝PIM加入控制消息并且將PM加入控制消息經由傳輸網絡傳送到PM匯聚點RP。如本文中所述的指令和方法當由相應的計算機裝置的處理器執行時使處理器執行本文中所公開的方法。本公開的其他實施例包括軟件程序以執行以上概述和以下具體公開的方法實施例步驟和操作中的任一個。當然，為了清晰起見，已經提供了本文中所述的不同步驟的討論順序。一般而言，能夠以任何適合的順序來執行這些步驟。同樣地，應當理解的是，本文中的系統、方法、設備等的每一個能夠被嚴格地具體化為軟件程序，作為軟件和硬件的混合，或僅僅作為硬件，諸如處理器內，或操作系統內，或軟件應用內，或經由非軟件的應用，如執行操作中的全部或部分的人。本文中所述的示例性實施例可以被實施在產品和/或軟件應用中，如由新澤西州林克勞福特的Avaya公司所制造的那些。如上討論的一樣，本文中的技術非常適合用于支持多播路由的軟件應用中。然而，應當注意的是，本文中實施例不限于用于這樣的應用中，本文中討論的技術也非常適合于其他應用。此外，盡管本文中不同特征、技術、配置等中的每一個可以被在本公開的不同位置中討論，但是意圖是，概念中的每一個都能夠相互獨立地或與彼此相結合地執行。相應地，能夠以許多不同方式來具體化和觀看本發明。注意，本文中本發明內容部分不指定本發明或要求保護的發明的每一個實施例和/或增加新穎的方面。相反，本發明內容僅僅提供不同的實施例和比傳統技術新穎的相應點的初步討論。對于本發明和實施例的附加具體內容和/或可能角度，讀者被引向以下將進一步討論的本 公開的具體描述部分和相應圖。附圖簡要說明從本文中如附圖所示出的優選實施例的下面更具體描述，本發明的上述和其他目的、特征以及優點將是顯而易見的，在附圖中相同參考符號指代所有不同的視圖的相同部分。這些附圖未必按比例繪制，而是將重點放在說明實施例、原理以及概念上。

圖1是根據本文中實施例的用來用信號發送SPB網絡內的多播樹的生成的SPB-MAC ISID 服務 TLV 的圖。圖2是根據本文中實施例的包括具有帶有虛擬PM鄰接的節點的SPB網絡的單個多播域的圖。圖3是示出了根據本文中實施例的支持在SPB網絡內建立虛擬PM鄰接的處理的示例的流程圖。圖4-圖5是示出了根據本文中實施例的支持在SPB網絡內建立虛擬PM鄰接的處理的示例的流程圖。圖6是根據本文中實施例的操作在計算機/網絡環境中的多播管理器的示例方框圖。具體說明本文中所公開的技術包括通過最短路徑橋接(SPB)技術傳輸協議無關多播(PIM)協議消息的系統和方法。這包括跨越SPB網絡連接IP多播域。SPB邊緣路由器，也被稱作骨干邊緣橋，形成相互的虛擬鄰接。這樣，SPB邊緣路由器保留這樣的PIM鄰接而不發送你好消息。使用空中間系統到中間系統(IS-1S)因特網協議多播(IPMC)類型長度值(TLV)控制消息發現骨干邊緣橋(BEB)。在一種技術中，TLV中的類型被設置為IPMC，并且長度和/或值被設置為零。每一個使能PM的BEB記錄了響應于接收來自那些BEB的NULL IPMCTLV作為鄰接PIM路由器的所有其他使能PM的BEB。相應地，使能PM的BEB形成了相互之間的全網狀虛擬鄰接并且能夠據此封裝在連接到SPB網絡的兩個接入網絡之間發送和接收的PIM控制消息。因而，本文中所公開的技術在SPB云(網絡)上連接IP多播發送方和接收方。跨越傳輸網絡(如SPB網絡)連接這樣的發送方和接收方傳統上是不可能的。傳統上，IP多播協議或終止在SPB網絡的邊緣，即，多播信息不跨越客戶/接入網絡和SPB網絡之間的邊界，或這樣的協議消息涌入參與第2層虛擬業務網絡(L2VSN)中的所有節點。因為SPB網絡使用封裝傳輸機制(部分用于簡化傳輸)來運行，PM協議未定義用于SPB網絡內的實施方式。然而，使用本文中所公開的技術，來自接入網絡的多播信息能夠跨越SPB云。這包括使用協議無關多播(PIM) 傳遞信息。在傳統IP網絡中，稱作PIM的協議通常創建多播樹。然而，在傳輸網絡中使用PIM被挑戰，因為SPB網絡封裝數據包并隨后基于封裝報頭轉發數據包，替代解釋客戶指定數據。封裝客戶數據增加速度和SPB網絡的轉發性能，因為SPB網絡不需要解釋底層客戶報頭。SPB網絡內的核心節點隨后能夠非常有效地轉發數據包。相應地，SPB規范不支持轉發PM協議消息。相反，使用不同于IP多播域所使用的那些協議的協議，SPB用作橋接域。傳統上，IP多播接入網絡(IP多播域)內的兩個PM路由器形成相互之間的PM鄰接。典型地，用作PM路由器的這些兩個節點為相互距離一跳(物理上或邏輯上)。在建立了相互的PM鄰接之后，這些節點相互之間來回發送信息以建立每個PM路由器具有哪些多播數據流和每個路由器具有哪些接收方。PM協議被用來建立多播轉發樹，典型地僅僅在IP多播域內。存在其他多播協議，可是PM是部署最多的IP多播路由協議。其他的多播協議包括除了別的以外的距離矢量多播路由協議(DVMRP)和多播開放最短路徑優先(MOSPF)。—般而言，存在兩種用來管理多播流的多播方式或模型。一種方式是其中多播業務涌入到IP多播域內所有接口上的泛洪和剪枝方式，隨后不是特定多播數據流的一部分的接收方將發送控制消息以被從特定多播數據流剪枝或移除。以這種方式，多播業務最初被發送到所有接收方，但是隨后最終僅僅被發送到感興趣接收方，因為不感興趣接收方自身從多播樹剪枝。P頂密集模式(PIM-DM)使用這個泛洪和剪枝方式。這個方式在具有緊密連接的發送方和接收方、和/或其中網絡相對小并且能夠輕松處理涌入業務量的網絡中能夠是有用的。第二一般多播方式或模型是基于請求的，其中在接收到來自接收方以加入多播流的請求之后，多播業務被傳送。PM稀疏模式(PM-SM)和指定PM源的多播(PM-SSM)使用這個基于請求的方式。為了實現，PIM使用被稱作匯聚點的那個以幫助管理加入請求。典型地，在IP多播域中的PIM路由器之一用作接收方特定組的RP。匯聚點能夠被靜態或動態地選擇和配置。匯聚點(RP)建立了由其他PM路由器使用的共享樹。這樣，RP基本上成為一個或多個IP多播域的多播管理服務器。在使用RP的工作多播域中，當給定PIM路由器了解到來自源的可獲得多播數據流時，該PIM路由器提取與流相關的信息，并隨后將PIM加入消息向上游發送到RP。這個PM加入消息可以通過一個或多個中間路由器。IP多播業務隨后被發送到RP，其隨后將多播業務轉發到任何請求的接收方。注意所有多播業務不需要通過RP，因為匯聚點能夠發送信號給PIM路由器以使用發送方和接收方之間的最短路徑。相互連接的PM路由器被稱作為鄰接路由器。鄰接路由器是典型地相互一個跳過的路由器，并且協調以形成鄰接。因而，鄰接路由器是在同一多播域內并且被定位為相互一個跳過的路由器。本文中所公開的技術包括在SPB網絡內建立虛擬鄰接以經由SPB云連接兩個或更多IP多播域。這些技術涉及創建SPB網絡的邊緣節點之間的全網狀鄰接。能夠配置給定SPB網絡以通知使用IS-1S協議控制消息傳遞的特定多播數據流。在SPB網絡中的兩個或更多邊緣節點被配置和用作虛擬PM路由器使得IP多播域能夠橫跨SPB云。這個鄰接是部分虛擬的，因為這樣鄰接被保留在SPB網絡內而不請求“你好”消息。本文中所公開的技術包括發送具有空或清零的所述TLV的值部分的IS-1S TLV。隨后SPB網絡將這樣的空值解釋為識別骨干邊緣橋-用作PM路由器-所在的位置。基于PM路由器定位，在這些PM路由器-BEB之間形成鄰接。所述TLV信息能夠涌入根據IS-1S消息傳遞協議的SPB網絡內。在IP多播PM域中，PM路由器需要相互鄰接(根據單播路由表)以向上游或下游發送PIM消息。如果給定的IP多播路由器尚未接收到來自下一跳過路由器的你好(諸如在某時間閾值內接收你好消息)，則不存在建立的鄰接，或任意已建立的鄰接已經丟失。你好消息典型地被主動提供 ，是在VLAN內被廣播(在上下文中)以將本地連通性或可獲得性通知作為IP多播域內PIM路由器的周期消息。發送這樣的控制消息的基礎是形成鄰接。如果鄰接路由器不用作P頂路由器，則不存在建立的鄰接或P頂連通性。在傳統IP網絡中，PM路由器將不斷地發送你好消息，諸如每隔10-15秒。傳統上，PIM協議在SPB網絡上不延伸。隨后所述挑戰是在SPB網絡上延伸PM協議而沒有在使能PM的SPB云內的所有獨立節點。因而，有效的方案，如本文中所公開的一樣，將PM協議延伸在SPB網絡上而不將骨干核心橋(BCB)配置為PM裝置。因而，僅僅在SPB云內的邊緣節點應被作為PIM路由器使能地保留SPB網絡內簡單和有效的傳輸。這創建了單個多播域模型方案，并使用虛擬鄰接提供了 PIM接口以跨越SPB網絡連接IP多播域。換句話說，這個方案跨越SPB網絡連接發送方和接收方作為單個PIM域。為了建立鄰接，在SPB網絡內的BEB-都作為PM路由器-在虛擬鄰接路由器之間發生空IS-1S TLV,即，在SPB中的所有BEB之間。每一個使能PM運行的BEB將各個空IS-1S TLV發送到SPB網絡內的所有其他BEB。通過非限制性示例的方式，一個能夠用于這樣的消息傳遞的這樣的TLV是IS-1S IPMC TLV。使用SPB，IS-1S能夠攜帶不同業務。這些業務之一是多播業務，這些業務之一是其中網絡在SPB云上發送IP路由信息的單播業務。這些業務能夠被攜帶在一個或多個指定IS-1S TLV中。圖1是這種IP/SPBB多播TLV控制消息115的表示，其也被稱為多播流指定TLV115。不被設定為空TLV的情況下，控制消息115包括類型部分151、長度部分152以及值部分153。類型部分或類型字段指示了后續數據和/或數據字段應如何被解釋。類型字段能夠指示這是多播流指定TLV(IPMC TLV)，其觸發在網絡節點處的相應解釋。數據和字段的數量能夠在長度字段152中被指示。值部分(當用于除了建立虛擬PIM鄰接之外的目的時)包括多拓撲標識字段129、骨干虛擬本地網絡標識符(BVID)字段124、度量字段160、IP源地址字段161、IP組/目的地地址字段162、發送方比特125、接收方比特126以及1-SID字段128。表示為“備用”的字段能夠用于傳播各種附加信息。這是能夠用于IP多播路由的頂級TLV。注意，圖1示出了用于計劃目的時的IPMC TLV的表示，但是這些值字段僅僅示作上下文。當這個特定類型TLV(或其他類型TLV)能夠用于本文中所公開的技術時，這樣的使用包括將這樣的TLV設置為空TLV。使用現有或已知TLV類型表示新的TLV不需要被創建，定義和或標準化。“空” IS-1S TLV，如本文中所使用的一樣，包括具有設置為零的值和/或長度部分的TLV。例如，如果長度字段152被設置為零，則這指示了沒有后續比特用于這個TLV的處理。可替代地，長度字段能夠被設置為非零值(等于指定TLV的實際值)，并且然后所有后續字段被設置為零(例如，VID、源、組等、都被設置為零)。在接收到空IS-1S TLV之后，每一個使能PM運行的BEB將這個空TLV解釋為表示相應識別出的BEB是虛擬鄰接的PM裝置。注意，BCB將基本上忽略空IS-1S IP MC TLV。所有發送空IS-1S TLV的BEB變為作為虛擬鄰接鄰居/虛擬PM鄰居的潛在候補。也就是說，這些BEB將被加給虛擬鄰居表。每一使能為PM路由器的BEB將開始發送空IS-1S TLV。每一個BEB能夠具有多個PM鄰居。這些是虛擬成員，因為他們不發送任意你好消息，并且替換地假定為基于空IS-1S TLV接收的虛擬鄰居。如果給定BEB不再是PM路由器，則后續的IS-1S控制消息的傳輸將不包括作為這個更新信號方式的空IS-1S TLV。這是根據IS-1S協議發出的下一個IS-1S更新。解釋空IS-1S TLV缺席的其他BEB解釋這種缺席為相應的BEB不再是PM路由器或是禁用PM的路由器。相應地，這個虛擬的PM鄰居將被從虛擬PM鄰居表移除。具有使能P頂的SPB內的每個BEB虛擬鄰接于具有使能PIM的SPB內的其他BEB。因而，替代需要不斷的你好消息，在BEB之間發送的空IS-1S TLV消息形成了 SPB網絡內的IP多播狀態。相應地，不需要跨越云的發送你好消息的軟狀態。這樣的技術也能夠應用于其他虛擬路由表。IS-1S能夠用于管理SPB網絡。使用IS-1S，當SPB網絡內的給定節點發出新的消息時，給定節點將這個信息發送作為具有缺席/移除的舊信息的新的或更新的鏈路狀態包(LSP)。這種缺席隨后被接收節點(接收BEB)解釋為作為PIM路由器移除的給定節點。即使在SPB網絡狀態中不存在改變，SPB節點也典型地發送LSP以更新他們的狀態。這能夠通過發送具有相同序列號的相同LSP來完成使得節點將其簡單解釋為更新而不需要解釋所有被包括的值。許多增加或刪除能夠觸發具有新序列號的新LSP的發送，其將需要被處理的改變信息的用信號發送。LSP報頭具有發送BEB的信息，因此當識別空TLV時，接收BEB能夠識別發送空TLV的BEB。與大約每10秒由每一個IP路由器所發送的你好消息相反，LSP不需要保留狀態，并典型地大約一小時被發送一次或兩次。替代將SPB網絡建模為PM廣播網絡， SPB網絡被建模使得每一個使能PM的BEB是其他使能P頂的BEB的獨立鄰居。在傳統IP多播網絡中，將PM消息廣播到每一個人，但是本文中這樣的技術將擊敗SPB網絡的目的，因此PM協議不具有傳統上SPB網絡的功倉泛。在建立了虛擬鄰接之后，PIM多播業務能夠被發送到所有的虛擬鄰居。在SPB網絡內的虛擬PM路由器現在是單個PM域的一部分，并因此通過PM協議的值，已知匯聚點的位置。所述匯聚點可能是使能PM的BEB之一，或邏輯上位于SPB網絡之外的IP路由器。共享樹隨后被以RP為根地形成。使用建立的虛擬鄰接，能夠使得給定或新的多播流或資源可用。圖2示出了跨越SPB網絡的IP多播域，以及在SPB網絡227內建立虛擬PM鄰接。SPB網絡227包括BEB 241-1，241-2，241-3以及241-4。注意，SPB網絡227能夠包括位于這些邊緣節點之間的多個骨干核心橋，盡管沒有在圖中示出這些BCB。BEB之間的虛線指示虛擬鄰接和中間SPB節點。在本示例中，每個BEB已經被使得能夠用作作為BEB運行之外的PIM路由器。為了建立虛擬的PM鄰接，參與作為PM路由器的每個BEB通過SPB網絡227發送IS-1S控制消息。這被示出為被發送到SPB網絡內所有節點的控制消息211。IS-1S控制消息是被包含在鏈路狀態數據包中的空的IS-1S TLV。接收這樣的空IS-1S TLV的每個BEB記錄了表列出的為虛擬PM路由器的BEB內的發送節點。相應地，每個BEB成為其他PM使能BEB的獨立鄰居，不考慮兩個給定使能PM的BEB之間的中間跳過的數量。虛擬PM鄰接被保留而不接收傳統的PM你好消息。通過發送不包括空IS-1S TLV的更新鏈路狀態包的BEB能夠移除PM鄰接。建立虛擬鄰接，IP多播域能夠跨越SPB網227以創建共享樹。例如，接收方205想接收來自發送方208的多播數據流。接收方205和PM路由器206在邏輯上是接入網絡228的一部分。發送方208、PM路由器207以及PM路由器209邏輯上是接入網絡229的一部分。接入網絡228和229經由SPB網絡227彼此連接。PM路由器209用作所述多播域的匯聚點(RP)。接收方205將在發送方208的多播數據流中的興趣作為信號發送到PM路由器206。PM路由器206進行查找以確定哪一個節點是接收方相應組的RP，隨后將PM加入消息經由PIM使能BEB 241-1發送到RP 229。BEB 241-1封裝PIM加入消息212并且經由SPB網絡將此消息212發送到RP 209。封裝的PM加入消息212在到達BEB 241-2之前可以由一個或多個中間BCB轉發。骨干核心節點簡單地識別目的骨干邊緣橋并且根據單播SPB傳輸機制轉發。隨后BEB 241-2移除封裝并將PM加入消息212經由PM路由器207轉發到RP209。基于PM加入212 (或其他PM控制消息)的接收，RP 209能夠建立一個共享的P頂樹，連接跨越SPB網絡227的網絡228和229。本文中所公開的技術的一個好處基本上將PIM軟狀態協議轉換到SPB內的硬態協議。其結果是，這種技術移除了多播廣播域內的一些固有復雜性。例如，在多播網絡中的連接和剪枝消息處理往往是復雜的。然而，這種虛擬的鄰接基本上關閉將在SPB網絡內已經需要用來根據其規范實現PIM的所有不必要的定期消息(你好消息)。換句話說，本文中所公開的技術將SPB建模為多個點對點接口，透明地傳遞消息，使得傳統上的PIM協議消息傳遞能夠跨越SPB網絡延伸。 這種技術使能跨越SPB云形成虛擬PM鄰接而不實施軟狀態，但是替換地具有基于IS-1S控制消息傳遞的硬狀態用來自然地發現哪些節點是邊緣節點(來自骨干核心橋的有差別的骨干邊緣橋)，用來識別哪些BEB被使能為PIM路由器。通過發送和解釋空IPMCTLV控制消息，SPB網絡形成虛擬鄰接，其能夠跨越接收自PIM廣播域的任意PIM消息來發送。PIM BEB隨后變成網關并且與SPB網絡和PM多播域進行交互。因此，被傳送在多播域內的任何自然的P頂協議廣播消息現在能夠被跨越SPB云而被傳送。一旦這樣的SPB內的虛擬PM鄰接被形成，并且存在連接到匯聚點的發送方和接收方，則當實際多播數據業務流動時，系統能夠創建在SPB網絡中的多播數據樹，并且多播數據將流動。因此，建立這樣的虛擬鄰接提供了基于IS-1S TLV為SPB網絡建立多播數據樹的觸發器。注意，由SPB網絡創建的多播數據樹不同于由SPB網絡之外的RP所創建的樹。RP知道哪一個BEB端點是PM路由器，但是不知道SPB網絡內的核心節點和如何直接到達他們和其他邊緣節點。同樣注意，使能PM的BEB之一能夠用作給定接收方組的RP，替代具有接入節點之一中的RP功能。圖6示出了根據本文中實施例的在計算機/網絡環境中工作的多播管理器140的實例方框圖。將在這些流程圖描述之后更具體描述圖6的計算機系統硬件方面。與多播管理器140相關聯的功能現在將通過在圖3至圖5中的流程圖和圖來討論。為了以下討論的目的，多播管理器140或其他合適實體執行流程圖中的步驟。現在更具體地描述實施例，圖3是示出了本文中所公開的實施例的流程圖。在步驟310中，多播管理器140在第一數據交換裝置處接收第一控制消息。第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋。第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器。第一數據交換裝置被連接到具有至少一個PM路由器的第一接入網絡。第一控制消息起源于第二數據交換裝置。第二數據交換裝置用作傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋。第二數據交換裝置被連接到具有至少一個PIM路由器的第二接入網絡。這些數據交換裝置能夠包括配置用來執行包轉發、橋接以及路由操作并且典型地與控制面和數據面操作的裝置。注意標記“第 一”、“第二”等僅僅區別在權利要求中標識的實體，并且不暗示處理的序列或順序。在步驟320中，多播管理器140將第二數據交換裝置增加到指示具有PIM鄰接于第一數據交換裝置的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄中。將這個入口增加到記錄中是響應于作為第二數據交換裝置也用作第二P頂路由器據此建立虛擬P頂鄰接的信號的第一控制消息的解釋。在步驟330中，多播管理器140在第一數據交換裝置處接收來自第一接入網絡或來自第一接入網絡內P頂路由器的P頂加入控制消息。在步驟340中，第一數據交換裝置使用Mac-1n-Mac封裝來封裝PM加入控制消息并將經封裝后PM加入控制消息經由傳輸網絡傳送到PM匯聚點。具體地，第一數據交換裝置識別在使用使能P頂的BEB的記錄的SPB網絡內的相應BEB并且然后根據SPB單播機制轉發經封裝的PM加入消息。圖4-5包括示出了如本文中所公開的多播管理器140的附加和/或替代性實施例和可選功能的流程圖。在步驟310中，多播管理器140在第一數據交換裝置處接收第一控制消息。第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋。第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器。第一數據交換裝置被連接到具有至少一個PM路由器的第一接入網絡。第一控制消息起源于第二數據交換裝置。第二數據交換裝置用作傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋。第二數據交換裝置被連接到具有至少一個PM路由器的第二接入網絡。
在步驟312中，第二數據交換裝置在傳輸網絡中距離第一數據交換裝置兩跳或更多跳。換句話說，從BEB接收第一控制消息的第一數據交換裝置在邏輯上未鄰接，而是替換地相距超過一個跳過或節點。
在步驟314中，第二接入網絡屬于與第一接入網絡相同的因特網協議多播域。因此，單個RP能夠位于這些接入網絡之一，并且這個RP由來自每一個接入點的PM路由器所使用，從而用作單個多播域。
在步驟320中，多播管理器140將第二數據交換裝置增加到指示具有鄰接于第一數據交換裝置的PM的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄。將這個入口增加到記錄中是響應于作為第二數據交換裝置也用作第二 P頂路由器的信號的第一控制消息的解釋。
在步驟322中，多播管理器140將第一控制消息解釋為指示第二數據交換裝置也用作第二 P頂路由器，并且這種解釋響應于識別到第一控制消息是具有空類型長度值(TLV)的中間系統到中間系統(IS-1S)控制消息。因此，每一個BEB能夠包括在接收空IS-1STLV或其他控制消息機制時觸發這種解釋的邏輯。
在步驟323中，TLV將TLV類型指示為IS-1S因特網協議多播TLV控制消息，如圖1中所示。
在步驟325中，多播管理器140將記錄中的骨干邊緣橋保持作為鄰接PM路由器而不接收P頂你好消息。因此，多播管理器140不需要傳統PIM控制消息以保留這種狀態。
在步驟330中，多播管理器140在第一數據交換裝置處接收來自第一接入網絡或來自第一接入網絡內P頂路由器的P頂加入控制消息。
在步驟340中，第一數據交換裝置使用Mac-1n-Mac封裝來封裝PM加入控制消息并且將經封裝后PM加入控制消息經由傳輸網絡傳送到PM匯聚點。具體地，第一數據交換裝置識別在使用使能P頂的BEB的記錄的SPB網絡內相應BEB并且隨后根據SPB單播機制轉發經封裝的PM加入消息。
在步驟350中，多播管理器140生成用信號發出第一數據交換裝置是第一 PM路由器的第二控制消息。
在步驟352中，多播管理器140生成這個第二控制消息作為空中間系統到中間系統(IS-1S)類型長度值(TLV)控制消息。
在步驟360中，第一數據交換裝置將第二控制消息傳送到傳輸網絡內的骨干邊緣橋，使得其他使能PIM的BEB能夠更新相應的虛擬鄰接表。
繼續圖6，后續討論提供了基本實施例，指示如何如上討論地執行與多播管理器140相關聯的功能。然而，應當注意的是，執行多播管理器140的實際配置能夠取決于相應的應用而改變。例如，計算機系統149能夠包括執行如本文中所述的處理的一個或多個計算機。
在不同實施例中，計算機系統149可能是任意各種類型的裝置，包括但不限于蜂窩電話、個人計算機系統、臺式機、掌上電腦、筆記本或上網本計算機、大型計算機系統、手持計算機、工作站、網絡計算機、路由器、網絡交換機、橋接、應用服務器、存儲裝置、諸如相機的消費電子裝置、便攜式攝像機、機頂盒、移動裝置、視頻游戲控制臺、手持式視頻游戲裝置、或一般地任意類型的計算或電子裝置。
將計算機系統149示出為連接到顯示監視器130用于為用戶136顯示圖形用戶界面133以使用輸入裝置135來進行操作。存儲庫138能夠可選地用于存儲處理之前和之后二者的數據文件和內容。輸入裝置135能夠包括諸如鍵盤、計算機鼠標、麥克風等的一個或多個裝置。如所示，本示例的計算機系統149包括耦合存儲器系統141、處理器142、1/0接口144以及通信接口 145的互連143。I/O接口 144提供了到外部裝置的連通性，諸如包括計算機鼠標、鍵盤、移動光標的選擇工具、顯示器屏幕等的輸入裝置135。通信接口 145使計算機系統149的多播管理器140能夠在網絡上通信，如果必要，提取任意所需數據以根據本文中實施例創建視圖、處理內容、與用戶進行通信等。如圖所示，使用支持如上討論和如下進一步討論的功能的多播管理器140-1對存儲器系統141編碼。多播管理器140-1 (和/或如本文中所述的其他資源)能夠被具體化為軟件代碼，諸如支持根據本文中所述不同實施例的處理功能的數據和/或邏輯指令。在一個實施例的操作期間，處理器142經由互連143的使用訪問存儲器系統141以登錄、運行、執行、解釋或以別的方式執行多播管理器140-1的邏輯指令。多播管理器140-1的執行產生了在多播管理器處理140-2中的處理功能。換句話說，多播管理器處理140-2表示了在計算機系統149中的處理器142內或基于計算機系統149中處理器142實施的多播管理器140的一個或多個部分。應當注意的是，除了執行如本文中討論的方法操作的多播管理器處理140-2之外，本文中其他實施例還包括多播管理器140-1自身(即，未執行或未執行的邏輯指令和/或數據)。多播管理器140-1可以被存儲在非臨時、有形的計算機可讀存儲介質上，所述介質包括計算機可讀存儲媒體，諸如軟盤、硬盤、光學介質等。根據其他實施例，多播管理器140-1也能夠被存儲在存儲器類型的系統中，諸如在固件、只讀存儲器(ROM)中、或在本示例中，作為存儲器系統141內的可執行代碼。除了這些實施例之外，也應當注意的是，本文中其他實施例還包括作為多播管理器處理140-2的處理器142中多播管理器140-1的執行。因此，本領域技術人員應當理解，計算機系統149能夠包括其他處理和/或軟件和硬件部件，諸如控制硬件資源分配和使用的操作系統或多處理器。本領域技術人員還應當理解，能夠存在許多對上述技術的操作所作出的變化而仍舊實現本發明的相同目標。這樣的變化意圖是由本發明的范圍所覆蓋。這樣，本發明的實施例的上述描述并非是限定性的。相反，對本發明的實施例的任意限定在后續權利要求中提供。
權利要求
1.一種用于最短路徑橋接(SPB)網絡中包交換的計算機實現的方法，所述計算機實現的方法包括 在第一數據交換裝置處接收第一控制消息，所述第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋，所述第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器，所述第一數據交換裝置連接到第一接入網絡，所述第一控制消息起源于第二數據交換裝置，所述第二數據交換裝置用作所述傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋，所述第二數據交換裝置連接到第二接入網絡； 響應于將所述第一控制消息解釋為指示所述第二數據交換裝置也用作第二PM路由器，將所述第二數據交換裝置增加到指示與所述第一數據交換裝置具有PM鄰接的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄中； 在第一數據交換裝置處從所述第一接入網絡接收PM加入控制消息；以及 使用Mac-1n-Mac封裝來封裝所述PM加入控制消息，并且經由所述傳輸網絡向PM匯聚點RP傳送所述PM加入控制消息。
2.如權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，響應于識別出所述第一控制信息是具有空類型長度值(TLV)的中間系統到中間系統(IS-1S)控制消息，而將所述第一控制消息解釋為指示所述第二數據交換裝置也用作第二 P頂路由器。
3.如權利要求2所述的計算機實現的方法，其中，所述TLV將TLV類型指示為IS-1S因特網協議多播TLV控制消息。
4.如權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，將所述第二數據交換裝置增加到指示與所述第一數據交換裝置具有PM鄰接的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄中包括將骨干邊緣橋保持在記錄中作為鄰接PM路由器而不接收PM你好消息。
5.如權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，從所述第二數據交換裝置接收所述第一控制消息包括所述第二數據交換裝置與所述傳輸網絡中的所述第一數據交換裝置距離兩跳或更多跳。
6.如權利要求1所述的計算機實現的方法，其中，連接到第二接入網絡的所述第二數據交換裝置包括屬于與所述第一接入網絡相同的因特網協議多播域的所述第二接入網絡。
7.如權利要求1所述的計算機實現的方法，還包括 生成指示所述第一數據交換裝置是所述第一 PIM路由器的第二控制消息；和 將所述第二控制消息傳送到所述傳輸網絡內的骨干邊緣橋。
8.如權利要求7所述的計算機實現的方法，其中，生成所述第二控制消息包括生成空的中間系統到中間系統(IS-1S)類型長度值(TLV)控制消息。
9.一種計算機程序產品，包括其上存儲有用于處理數據信息的指令的非臨時計算機存儲介質，這些指令在由處理裝置執行時使所述處理裝置執行以下操作 在第一數據交換裝置處接收第一控制消息，所述第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋，所述第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器，所述第一數據交換裝置連接到第一接入網絡，所述第一控制消息起源于第二數據交換裝置，所述第二數據交換裝置用作所述傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋，所述第二數據交換裝置連接到第二接入網絡； 響應于將所述第一控制消息解釋為指示所述第二數據交換裝置也用作第二PM路由器，將所述第二數據交換裝置增加到指示與所述第一數據交換裝置具有PM鄰接的傳輸網絡內骨干邊緣橋的記錄中； 在所述第一數據交換裝置處從所述第一接入網絡接收PM加入控制消息；以及使用Mac-1n-Mac封裝來封裝所述PM加入控制消息，并且經由所述傳輸網絡向PM匯聚點RP傳送所述PM加入控制消息。
10.一種用于最短路徑橋接(SPB)網絡中的包交換的系統，所述系統包括 處理器；和 耦合到所述處理器的存儲器，所述存儲器存儲指令，所述指令當由所述處理器執行時使所述系統執行以下操作 在第一數據交換裝置處接收第一控制消息，所述第一數據交換裝置用作使用最短路徑橋接協議的傳輸網絡內的第一骨干邊緣橋，所述第一數據交換裝置也用作第一協議無關多播(PM)路由器，所述第一數據交換裝置連接到第一接入網絡，所述第一控制消息起源于第二數據交換裝置，所述第二數據交換裝置用作所述傳輸網絡內的第二骨干邊緣橋，所述第二數據交換裝置連接到第二接入網絡； 響應于將所述第一控制消息解釋為指示所述第二數據交換裝置也用作第二PM路由器，將所述第二數據交換裝置增加到指示與所述第一數據交換裝置具有PM鄰接的傳輸網絡內的骨干邊緣橋的記錄中； 在所述第一數據交換裝置處從所述第一接入網絡接收PM加入控制消息；和使用Mac-1n-Mac封裝來封裝所述PIM加入控制消息封裝，并且經由所述傳輸網絡向PIM匯聚點RP傳送所述PM加入控制消息。
全文摘要
本公開的技術涉及在SPB網絡中路由多播數據的方法，包括將協議無關多播(PIM)協議延伸到最短路徑橋接(SPB)技術的系統和方法。包括跨越SPB網絡連接IP多播域。SPB邊緣路由器，也稱為骨干邊緣橋，形成相互的虛擬鄰接。這樣，SPB邊緣路由器保留了這樣的PIM鄰接而不發送你好消息。使用空的中間系統到中間系統(IS-IS)因特網協議多播(IPMC)類型長度值(TLV)控制消息發現骨干邊緣橋(BEB)。響應于從那些BEB接收到NULL IPMC TLV，每一個使能PIM的BEB記錄了其他使能PIM的BEB作為鄰接的PIM路由器。相應地，使能PIM的BEB形成了相互之間的全網狀虛擬鄰接并且能夠據此封裝在連接到SPB網絡的兩個接入網絡之間發送和接收的PIM控制消息。
文檔編號H04L12/753GK103036797SQ201210379790
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者羅摩·S·阿帕拉, 高塔姆·凱拉, 朱莉·麥克格雷 申請人:阿瓦雅公司