專利名稱：一種二級可控組播的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在IPDSLAM上實(shí)現(xiàn)二級可控組播的方法。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)前寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的普及，IPTV業(yè)務(wù)逐步走上商用，因此如何在寬帶接入的局端設(shè)備DSLLAM(數(shù)字業(yè)務(wù)線路適配器)上實(shí)現(xiàn)組播功能(IPTV的核心技術(shù))越來越受到重視。
所謂組播(Multicast)，是針對單播和廣播而言，是一種在網(wǎng)絡(luò)中將業(yè)務(wù)流量復(fù)制給一組特定的接收端的設(shè)備，組播技術(shù)大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬，既抑制了廣播風(fēng)暴問題，也解決了單播無法同時(shí)發(fā)送多個(gè)目的地的缺陷。使IPTV的應(yīng)用成為可能。目前在網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的組播協(xié)議為因特網(wǎng)組播組管理協(xié)議(IGMP，Internet Group Management Protocol)。IGMP協(xié)議可以把組播流量發(fā)到一個(gè)特定的組播地址(224.0.0.1～239.255.255.255)上，由所有加入這個(gè)組的主機(jī)接收。
中國發(fā)明專利CN03145506.9公布了一種組播源控制的方法和系統(tǒng)。該專利說明了如何對組播源進(jìn)行控制的方法和原理，但并未涉及對組播用戶的管理和控制，中國發(fā)明專利CN03123335.X公布了一種可控組播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。與前專利相反，它只規(guī)定了用戶側(cè)的管理，而沒有考慮到組播源的管理。而本發(fā)明者對應(yīng)了組播源和組播用戶兩個(gè)方向的管理控制。
中國發(fā)明專利CN200410066882.8公布了一種接入網(wǎng)中的組播接入控制方法和設(shè)備，雖然該專利比較完善的解決了二層組播全過程的控制和管理，但由于現(xiàn)在的接入網(wǎng)設(shè)備正在由單級向多級轉(zhuǎn)變，組播也由以往的單級組播模式向多級方式發(fā)展，類似的針對單級組播的控制管理方式也不再適用于目前的二層設(shè)備，本發(fā)明則創(chuàng)造了一種分布式的控制方案，比較全面完善的解決的這個(gè)問題。
在當(dāng)前的IPDSLAM發(fā)展趨勢中，由于需要同時(shí)處理業(yè)務(wù)模式，因此出現(xiàn)了業(yè)務(wù)盤與核心交換盤相分離的IPDSLAM構(gòu)架。整個(gè)IPDSLAM中實(shí)際中有兩級交換，因此，組播也必須是兩級的，在二層網(wǎng)絡(luò)中采用的組播方式通常為IGMP代理(Proxy)和IGMP偵聽(Snooping)。
IGMP協(xié)議可以有效的解決組播傳輸?shù)膯栴}，但它并不關(guān)心哪些主機(jī)加入組播組，更不知道有多少組播成員。任何一個(gè)與組播路由器同處一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)都可以加入或離開組播組，因此，它無法對組播進(jìn)行管理和控制。因此也就無法滿足IPTV業(yè)務(wù)的需求。
根據(jù)以上論論的IGMP的不足以及可控組播的需求，本方案在兩級的IPDSLAM上實(shí)現(xiàn)了可控的組播，實(shí)現(xiàn)了對組播組資源的管理，以及對用戶端口認(rèn)證等一些在IPTV中需要解決的問題。
本發(fā)明的的獨(dú)特之處在于將控制和管理進(jìn)行分離，在控制模塊之間用一套協(xié)議消息進(jìn)行通信?？梢詰?yīng)用于當(dāng)今廣泛使用的多級系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多級的組播控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種二級可控組播的方法，本發(fā)明所提供的方法包括以下步驟將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠(yuǎn)程子模塊安裝在各個(gè)業(yè)務(wù)盤中；中央管理模塊接收各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進(jìn)行處理和存儲；同時(shí)又控制各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊，實(shí)時(shí)的控制和管理與子模塊相連的各個(gè)用戶端口；遠(yuǎn)程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進(jìn)行控制；還有兩個(gè)網(wǎng)管接口用于顯示和輸入。
這種分布式的組播控制方案可以很好的解決IPTV需求的各種控制和管理功能。并且它與IPDSLAM上的組播協(xié)議模塊本身耦合性較弱，與之相獨(dú)立，不影響協(xié)議包的正常處理流程，方便對其它類似環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行移植。
本發(fā)明方案的另一個(gè)特點(diǎn)是管理和控制相互分離，管理用于顯示和下載命令，而控制模塊則上報(bào)信息并接收控制消息對組播端口進(jìn)行實(shí)際控制?？刂颇K和管理模塊有一套私有的協(xié)議報(bào)文進(jìn)行通信，非常適合多級組播系統(tǒng)，也可以用于遠(yuǎn)程組播控制與管理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的模塊外部模型的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的中央管理模塊內(nèi)部模型的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制模塊的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的業(yè)務(wù)盤控制模塊的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的核心交換盤中央管理模塊的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的可控組播加入的流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的查詢幀的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的信息同步幀的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的配置幀的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的組播組信息的顯示示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的組播端口信息的顯示示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的組播控制模版的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方案采取分布式的控制原理，對IPDSLAM的組播進(jìn)行控制和管理，原理圖如下如圖1所示，本發(fā)明技術(shù)方案中，由一個(gè)中央管理模塊和多個(gè)遠(yuǎn)程控制子模塊構(gòu)成，其中，中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，遠(yuǎn)程子模塊安裝在各個(gè)業(yè)務(wù)盤中。
如圖2所示，中央管理模塊接收各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進(jìn)行處理和存儲。同時(shí)又控制各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊，實(shí)時(shí)的控制和管理與子模塊相連的各個(gè)用戶端口。它包含當(dāng)前端口信息表、端口配置控制表、收發(fā)模塊三個(gè)子模塊。分別用于存儲當(dāng)前組播信息、存儲配置的信息以及與控制模塊通信。并且還有兩個(gè)網(wǎng)管接口用于顯示和輸入。
如圖3所示，遠(yuǎn)程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口控制；它包含四個(gè)子模塊，分別是端口信息表、收發(fā)模塊、檢測過濾模塊、配置控制表。其中端口信息表存儲著當(dāng)前業(yè)務(wù)盤的組播信息，檢測過濾模塊通過配置控制表的信息過濾非法的加入報(bào)文，而讓合法的端口加入報(bào)文得以通過。配置控制表為中央管理模塊的配置控制表的一個(gè)子集。收發(fā)模塊用于完成和中央管理模塊的通信。
本發(fā)明方案的實(shí)現(xiàn)原理中說明的中央管理模塊和遠(yuǎn)端控制模塊分別置于二級IPDSLAM的核心交換盤和業(yè)務(wù)盤上，如圖5所示，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)啟動上電時(shí)，核心交換盤將讀取的配置信息通過配置幀發(fā)送給各個(gè)業(yè)務(wù)盤，其中配置幀如圖9所示，并且在配置更改時(shí)也發(fā)送該配置幀給業(yè)務(wù)盤，這些配置信息包括認(rèn)證組的端口權(quán)限、端口加入組的數(shù)目限制、預(yù)覽參數(shù)等。
如圖4所示，業(yè)務(wù)盤接收到這些配置信息，將這些配置信息存儲到業(yè)務(wù)盤本地的控制模塊內(nèi)的配置信息表中，此后，當(dāng)在核心交換盤的網(wǎng)管中進(jìn)行新的配置也通過控制消息發(fā)送給遠(yuǎn)端控制模塊，以保持核心交換盤和業(yè)務(wù)盤的配置信息保持一致。這樣的好處是在近端就可以控制組播用戶，而不需要通報(bào)遠(yuǎn)端的核心交換盤。
如圖6所示，本發(fā)明可控組播的控制核心在于對組播加入報(bào)文(Join)的控制，過濾非法的加入報(bào)文。達(dá)到各種控制功能，舉例來說，當(dāng)有一組(A)的加入(Join)報(bào)文來至業(yè)務(wù)盤的端口3時(shí)，首先查看端口3是否處于組播可控狀態(tài)，不可控的端口直接轉(zhuǎn)發(fā)IGMP協(xié)議棧，否則通過控制模塊的配置表中查找端口在組(A)中的權(quán)限，如果端口3在組(A)中的權(quán)限為禁止，那么這條加入報(bào)文被直接丟棄，用戶端口將無法觀看組播節(jié)目A；當(dāng)端口3的權(quán)限為允許，該加入報(bào)文被轉(zhuǎn)發(fā)到IPDSLAM的IGMP協(xié)議棧處理，用戶端口成功加入組(A)；若端口3的權(quán)限為預(yù)覽，控制模塊仍然讓加入報(bào)文通過，但同時(shí)啟動一個(gè)預(yù)覽定時(shí)器(PreviewTimer)，根據(jù)設(shè)定好的預(yù)覽時(shí)間，預(yù)覽定時(shí)器在預(yù)覽時(shí)間后自動發(fā)送一條離開報(bào)文，強(qiáng)制該預(yù)覽端口離開所在組播組(A)。并且設(shè)置標(biāo)志位，在一個(gè)規(guī)定時(shí)間內(nèi)，用戶不得再次預(yù)覽組播組A。
在控制模塊接收到用戶的加入報(bào)文的離開消息后，或者預(yù)覽加入后，同時(shí)也會將端口加入或離開的消息通過控制報(bào)文上報(bào)核心交換盤的中央管理模塊，中央管理模塊通過處理這些用戶消息，記錄用戶端口的日志信息，并記錄端口和組播組的信息，這樣在網(wǎng)管上可以得到各個(gè)組播組詳細(xì)的用戶信息。見圖5；
由于業(yè)務(wù)盤和核心交換盤是通過控制消息傳遞信息。為了確保兩者數(shù)據(jù)的同步，規(guī)定每隔定長時(shí)間，由中央管理模塊向個(gè)遠(yuǎn)端控制模塊發(fā)送查詢幀(非IGMP查詢，私有協(xié)議的查詢Query，其中該查詢幀如圖7所示)。遠(yuǎn)端控制模塊響應(yīng)這個(gè)查詢消息，將當(dāng)前業(yè)務(wù)盤上的組播信息發(fā)送核心交換盤。以保證信息的同步。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)盤熱拔插的時(shí)候。中央管理模塊需刪除該業(yè)務(wù)盤端口信息或發(fā)送配置信息到該業(yè)務(wù)盤。
本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用在二級的IPDSLAM上，分布式的控制系統(tǒng)分別應(yīng)用在IPDSLAM的核心交換盤和業(yè)務(wù)盤上。
圖7-9示出了控制報(bào)文的幀格式，其中圖7是查詢幀，中央管理模塊用其發(fā)往遠(yuǎn)端控制模塊，控制模塊接收到必須應(yīng)答信息同步幀(全部端口)。
圖8是信息同步幀，其中Type＝1(8bit)；Port端口號8bit；GNUM所在組的數(shù)目16bit；Group address組ip地址，每段32bit。此幀在業(yè)務(wù)盤收到查詢幀(type＝0)時(shí)，發(fā)往中央管理模塊，地址段包含端口所在的全部組播組.
圖9是配置幀，這個(gè)幀在核心交換盤啟動后發(fā)給各個(gè)業(yè)務(wù)盤，并且在配置更改時(shí)也發(fā)給業(yè)務(wù)盤。
顯示組播端口和組的信息通過核心交換盤的網(wǎng)管命令行輸入“show igmp group”命令，可以實(shí)現(xiàn)組播組信息，包括組播地址，組播成員等內(nèi)容。如圖10所示。
通過核心交換盤的網(wǎng)管命令行輸入“show igmp port”命令，可以實(shí)現(xiàn)用戶端口的組播信息，包括端口所在組播組的組地址，端口的控制狀態(tài)，所在的配置模版等信息。如圖11所示。
模版配置即是批量的配置組播組權(quán)限，在一個(gè)模版中，每個(gè)組都有各自的權(quán)限，可以將指定的端口綁定到模版中，確定這個(gè)端口在這些組播組中的權(quán)限。本發(fā)明通過端口的認(rèn)證管理可以實(shí)現(xiàn)這種功能。圖12顯示了一個(gè)模版的信息。
上述附圖僅僅為說明性示意圖，并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍形成限制。
權(quán)利要求
1.一種在IPDSLAM上實(shí)現(xiàn)二級可控組播方法，其特征在于，包括以下步驟將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠(yuǎn)程子模塊安裝在各個(gè)業(yè)務(wù)盤中；中央管理模塊接收各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進(jìn)行處理和存儲；同時(shí)又控制各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊，實(shí)時(shí)的控制和管理與子模塊相連的各個(gè)用戶端口；遠(yuǎn)程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進(jìn)行控制；兩個(gè)網(wǎng)管接口用于顯示和輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中央管理模塊包含當(dāng)前端口信息表、端口配置控制表、收發(fā)模塊三個(gè)子模塊；分別用于存儲當(dāng)前組播信息、存儲配置的信息以及與控制模塊通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于遠(yuǎn)程控制子模塊包含四個(gè)子模塊，分別是端口信息表、收發(fā)模塊、檢測過濾模塊、配置控制表；其中端口信息表存儲著當(dāng)前業(yè)務(wù)盤的組播信息，檢測過濾模塊通過配置控制表的信息過濾非法的加入報(bào)文，而讓合法的端口加入報(bào)文得以通過；配置控制表為中央管理模塊的配置控制表的一個(gè)子集；收發(fā)模塊用于完成和中央管理模塊的通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)啟動上電時(shí)，核心交換盤將讀取的配置信息通過配置幀發(fā)送給各個(gè)業(yè)務(wù)盤，并且在配置更改時(shí)也發(fā)送該配置幀給業(yè)務(wù)盤，這些配置信息包括認(rèn)證組的端口權(quán)限、端口加入組的數(shù)目限制、預(yù)覽參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于業(yè)務(wù)盤接收到這些配置信息，將這些配置信息存儲到業(yè)務(wù)盤本地的控制模塊內(nèi)的配置信息表中，當(dāng)在核心交換盤的網(wǎng)管中進(jìn)行新的配置也通過控制消息發(fā)送給遠(yuǎn)端控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在控制模塊接收到用戶的加入報(bào)文的離開消息后，或者預(yù)覽加入后，同時(shí)也會將端口加入或離開的消息通過控制報(bào)文上報(bào)核心交換盤的中央管理模塊，中央管理模塊通過處理這些用戶消息，記錄用戶端口的日志信息，并記錄端口和組播組的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于每隔定長時(shí)間，由中央管理模塊向個(gè)遠(yuǎn)端控制模塊發(fā)送查詢幀，遠(yuǎn)端控制模塊響應(yīng)這個(gè)查詢消息，將當(dāng)前業(yè)務(wù)盤上的組播信息發(fā)送核心交換盤。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種二級可控組播的方法，將中央管理模塊安裝在IPDSLAM的核心交換盤中，將遠(yuǎn)程子模塊安裝在各個(gè)業(yè)務(wù)盤中；中央管理模塊接收各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊傳送來的用戶組播消息，并將其進(jìn)行處理和存儲；同時(shí)又控制各個(gè)遠(yuǎn)程子模塊，實(shí)時(shí)的控制和管理與子模塊相連的各個(gè)用戶端口；遠(yuǎn)程控制子模塊用來收集用戶端口信息，并接收中央管理模塊的控制消息，對端口進(jìn)行控制；還有兩個(gè)網(wǎng)管接口用于顯示和輸入。這種分布式的組播控制方案可以很好的解決IPTV需求的各種控制和管理功能。并且它與IPDSLAM上的組播協(xié)議模塊本身耦合性較弱，與之相獨(dú)立，不影響協(xié)議包的正常處理流程，方便對其它類似環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行移植。
文檔編號H04L12/28GK1866898SQ200610087519
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者艾濱, 向忠清, 瞻敞, 賀超 申請人:烽火通信科技股份有限公司