[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)組播抗毀性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010133683.X
• 申請(qǐng)日: 2010-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN101814997A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉敏;曾家智;劉明;龔海剛;王焱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/18
• 分類號(hào): H04L12/18;H04L12/24
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種組播技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及一種增強(qiáng)組播抗毀性的方法。

背景技術(shù)

組播技術(shù)是指在發(fā)送者和每一接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺(tái)發(fā)送者同時(shí)給多個(gè)的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包，這樣提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。由于組播能有效減少網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)開銷，較單播和廣播有其獨(dú)特優(yōu)越性，因此，組播已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，主如實(shí)時(shí)視頻會(huì)議系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程演示系統(tǒng)和視頻點(diǎn)播系統(tǒng)(VOD)等等。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中組播組成員的分布，總的說來組播路由協(xié)議可以分為以下兩種基本類型。第一種假設(shè)組播組成員密集地分布在網(wǎng)絡(luò)中，也就是說，網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)的子網(wǎng)都至少包含一個(gè)組播組成員，而且網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠大，這種被稱作“密集模式”(Dense-Mode)，該模式依賴于泛洪技術(shù)，將數(shù)據(jù)“推”向網(wǎng)絡(luò)中所有的路由器。密集模式路由協(xié)議包括DVMRP，MOSPF和PIM-DM協(xié)議等。第二種類型是稀疏模式，它假設(shè)組播組成員在網(wǎng)絡(luò)中是稀疏分散的，并且網(wǎng)絡(luò)不能提供足夠的傳輸帶寬。于是稀疏模式組播路由協(xié)議必須依賴于具有路由選擇能力的技術(shù)來建立和維持組播樹。稀疏模式協(xié)議主要有PIM-SM和CBT協(xié)議。

上述的每一種組播路由協(xié)議都有其各自的優(yōu)、缺點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中的組播路由器為了廣泛的支持各種應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種組播路由協(xié)議，這極大地增加組播路由器在軟硬件上的開銷。

隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)組播研究的深入，業(yè)界普遍認(rèn)識(shí)到僅僅依靠標(biāo)準(zhǔn)組播業(yè)務(wù)模型無法很好地支持所有的組播應(yīng)用，而大量可預(yù)見的組播應(yīng)用是源節(jié)點(diǎn)確定的應(yīng)用，由此提出了采用單源組播業(yè)務(wù)的模型。IETF提出的SSM體系結(jié)構(gòu)即是基于單源組播思想的。該業(yè)務(wù)模型具有以下的優(yōu)點(diǎn)：提供了組播接入的限制機(jī)制；路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化；組播組的管理由源節(jié)點(diǎn)管理和協(xié)調(diào)，不需要全網(wǎng)絡(luò)的組地址管理機(jī)制。

近年來，也出現(xiàn)了一些對(duì)上述幾種組播路由協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)的研究工作。例如MλT協(xié)議和QoSMIC協(xié)議，都是對(duì)支持QoS的組播路由協(xié)議的研究。而RALM協(xié)議和TRAM協(xié)議，則是為了實(shí)現(xiàn)可靠的組播。此外，隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，組播路由在無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域也得到了一定的發(fā)展。

但是這些技術(shù)都是基于數(shù)據(jù)報(bào)結(jié)構(gòu)的，因此不可能解決安全、抗毀和保證服務(wù)質(zhì)量等問題。傳統(tǒng)的組播在抗毀性方面幾乎沒有太多研究，更多的是依靠單播技術(shù)。傳統(tǒng)的組播在出現(xiàn)鏈路故障時(shí)，所有的節(jié)點(diǎn)都要重新計(jì)算路由，計(jì)算量大，收斂時(shí)間長(zhǎng)，組播抗毀性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增強(qiáng)組播抗毀性的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明增強(qiáng)組播抗毀性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、初始化參與組播的所有節(jié)點(diǎn)，組播源節(jié)點(diǎn)計(jì)算擴(kuò)展信源樹序列，擴(kuò)展信源樹序列中包含了備份路徑；

(2)、組播源節(jié)點(diǎn)根據(jù)擴(kuò)展信源樹序列得到組播樹序列；

(3)、組播源節(jié)點(diǎn)根據(jù)組播樹序列向組播成員發(fā)送組播數(shù)據(jù)；

(4)、參加組播的節(jié)點(diǎn)每隔時(shí)間T向下游相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送詢問報(bào)文，看下游相鄰節(jié)點(diǎn)是否存在，如果存在，則返回步驟(3)，如果不存在，則該節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障；

(5)、如果某節(jié)點(diǎn)故障，該節(jié)點(diǎn)的上游相鄰節(jié)點(diǎn)向組播源節(jié)點(diǎn)報(bào)告故障信息，如果有備份路徑可以使用時(shí)，源節(jié)點(diǎn)直接啟用備份路徑向組播成員發(fā)送組播數(shù)據(jù)；

(6)、如果沒有備份路徑可以使用或啟用備份路徑還不能修復(fù)損壞路徑，源節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算擴(kuò)展信源樹序列，根據(jù)新的擴(kuò)展信源樹序列計(jì)算組播樹序列，源節(jié)點(diǎn)根據(jù)新的組播樹序列繼續(xù)向組播成員發(fā)送數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明針對(duì)組播技術(shù)提出了新的抗毀技術(shù)，首先在生成擴(kuò)展信源樹序列時(shí)記錄備份路徑，這樣在某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，路徑損壞時(shí)如果有備份路徑即啟用備份路徑，而無須重新計(jì)算所有節(jié)點(diǎn)的路由，組播能夠在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，增強(qiáng)了組播抗毀性。其次參與組播的節(jié)點(diǎn)每隔時(shí)間T向下游相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送詢問信息，看下游相鄰節(jié)點(diǎn)是否存在，如果不存在，則該節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，路徑損壞，并通過該節(jié)點(diǎn)的上游相鄰節(jié)點(diǎn)向組播源節(jié)點(diǎn)報(bào)告故障信息，這樣能夠在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)路徑損壞信息，與現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障相比，比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)故障的時(shí)間更短。而詢問信息只在組播節(jié)點(diǎn)間傳送，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。最后，即使沒有備份路徑可以使用或啟用備份路徑還不能修復(fù)損壞路徑的情況，由于，本發(fā)明采用根據(jù)擴(kuò)展信源樹序列得到組播樹序列，計(jì)算量和修復(fù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間都大大低于現(xiàn)有組播網(wǎng)絡(luò)，組播的抗毀性也得到增強(qiáng)。

附圖說明