專(zhuān)利名稱(chēng)：寬帶以太網(wǎng)組播的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種網(wǎng)絡(luò)組播方法，特別是一種寬帶以太網(wǎng)組播的方法。屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)領(lǐng)域。
傳輸介質(zhì)為五號(hào)雙絞線、傳輸速率為100Mbps的以太網(wǎng)和傳輸介質(zhì)為光纖、傳輸速率為千兆位構(gòu)成的全交換式寬帶以太網(wǎng)，隨著寬帶以太網(wǎng)與相關(guān)交換技術(shù)的發(fā)展，寬帶以太網(wǎng)的規(guī)模已可覆蓋城域范圍，在以太網(wǎng)中，每個(gè)終端都有唯一的一個(gè)終端地址，只有網(wǎng)上傳送的數(shù)據(jù)包的目的地址與終端地址相符合時(shí)，該終端才能接收數(shù)據(jù)。因此，在傳統(tǒng)的組播方法中，發(fā)送方的數(shù)據(jù)是逐個(gè)地改變目的地址發(fā)送給各組播接收成員，對(duì)數(shù)據(jù)量不大的低速組播數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，這種方法尚能適應(yīng)。隨著大容量視頻高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)，采用傳統(tǒng)的組播方法就不再適合，其主要的缺陷是組播數(shù)據(jù)的多次發(fā)送，增加了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)寶貴的帶寬資源，易引起阻塞，既降低了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)性能，又增加了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性和運(yùn)營(yíng)成本；組播各接收方收到的同一個(gè)數(shù)據(jù)包之間，存在著延時(shí)，而且延時(shí)大小是不固定，因此業(yè)務(wù)質(zhì)量受到影響，特別是對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，影響更大。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索，至今尚未發(fā)現(xiàn)以寬帶以太網(wǎng)中組播的方法為主題的文獻(xiàn)資料。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種寬帶以太網(wǎng)組播的方法，該方法針對(duì)寬帶以太網(wǎng)，是一種簡(jiǎn)便有效的組播方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下改進(jìn)傳統(tǒng)組播方法的關(guān)鍵在于多個(gè)接收方使用相同的一個(gè)組播地址，在組播建立時(shí)，此組播地址取代接收方原有的終端地址，實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)包一次發(fā)送，多個(gè)接收方同時(shí)接收的。由于網(wǎng)絡(luò)中存在大量的用戶，其他多種業(yè)務(wù)和多個(gè)組播同時(shí)運(yùn)行，還須防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)竄擾現(xiàn)象。本發(fā)明的組播流程可以歸納為以下三個(gè)步驟1、組播開(kāi)始時(shí)，組播發(fā)送方向本子網(wǎng)交換機(jī)的組播通信模塊發(fā)送組播請(qǐng)求，并要求分配組播地址；2、如能分配組播地址，組播通信模塊從模塊的本地組播地址庫(kù)中選擇一個(gè)空閑的組播地址并分配給該組播使用，以后的組播過(guò)程中都以這個(gè)組播地址唯一標(biāo)識(shí)該組播業(yè)務(wù)；3、組播通信模塊呼叫和查詢?cè)摻M播所需各接收方是否可以接收組播，如可以，則將本組播的組播地址通知各個(gè)接收方，以便各接收方使用該組播地址取代原來(lái)的終端地址，對(duì)該組組播數(shù)據(jù)包加上組播標(biāo)識(shí)，建立該組的組播通信。
本發(fā)明由各子網(wǎng)交換機(jī)中設(shè)置的相應(yīng)的一個(gè)組播通信模塊負(fù)責(zé)實(shí)施，在組播建立過(guò)程中，各個(gè)子網(wǎng)交換機(jī)須根據(jù)本地接收方所在位置，將路由信息填入已為該組播分配的組播地址的內(nèi)容中，規(guī)定置‘1’表示連接，置‘0’表示不連接，組播建立后，當(dāng)子網(wǎng)交換機(jī)接收到該組組播數(shù)據(jù)包的組播標(biāo)識(shí)后，組播數(shù)據(jù)包被送至組播通信模塊，組播數(shù)據(jù)包的組播地址經(jīng)地址解析器映射處理，查詢組播地址庫(kù)中相對(duì)應(yīng)的組播地址的內(nèi)容，并由置‘1’比特控制連接分配器，從而建立組播虛通道，使接收方同時(shí)接收到該組播數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，由于組播地址的分配采用多級(jí)分配原則，組播地址的管理采用集中與分布相結(jié)合的原則，有效地簡(jiǎn)化了組播地址的分配與管理，避免了繁瑣的算法控制。由于采用組播地址的二級(jí)分配方法和硬件建立組播虛通道，所以組播數(shù)據(jù)包無(wú)須拆包、排隊(duì)等處理，速度快，操作簡(jiǎn)便，出錯(cuò)少，時(shí)延小。適合于可視電話會(huì)議、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等視頻組播應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述

圖1組播網(wǎng)絡(luò)通信基本方式示意2本發(fā)明組播流程示意3組播通信模塊中地址庫(kù)示意4子網(wǎng)交換機(jī)組播通信工作示意圖組播是網(wǎng)絡(luò)通信的基本方式之一，也即一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，一個(gè)發(fā)送方的信息為多個(gè)接收方接收，如圖1所示，子網(wǎng)1中的發(fā)送方T與子網(wǎng)1中的接收方R1，子網(wǎng)2中的接收方R2，子網(wǎng)3中的接收方R3，R4，子網(wǎng)4中的接收方R5進(jìn)行組播通信，每個(gè)子網(wǎng)中都有相應(yīng)的子網(wǎng)交換機(jī)參與通信。如圖2所示，本發(fā)明的組播流程可以歸納為以下三個(gè)步驟1、組播開(kāi)始時(shí)，組播發(fā)送方向本子網(wǎng)交換機(jī)的組播通信模塊發(fā)送組播請(qǐng)求，并要求分配組播地址；2、如能分配組播地址，組播通信模塊從模塊的本地組播地址庫(kù)中選擇一個(gè)空閑的組播地址并分配給該組播使用，以后的組播過(guò)程中都以這個(gè)組播地址唯一標(biāo)識(shí)該組播業(yè)務(wù)；3、組播通信模塊呼叫和查詢?cè)摻M播所需各接收方是否可以接收組播，如可以，則將本組播的組播地址通知各個(gè)接收方，以便各接收方使用該組播地址取代原來(lái)的終端地址，對(duì)該組組播數(shù)據(jù)包加上組播標(biāo)識(shí)，建立該組的組播通信。
本發(fā)明由各子網(wǎng)交換機(jī)中設(shè)置的相應(yīng)的一個(gè)組播通信模塊負(fù)責(zé)實(shí)施。設(shè)圖3中子網(wǎng)1有一組播分配在編號(hào)0090處，在組播建立過(guò)程中，各個(gè)子網(wǎng)交換機(jī)須根據(jù)本地接收方所在位置，將路由信息填入組號(hào)為0090組播地址中，規(guī)定置‘1’表示連接，置‘0’表示不連接，如圖1、圖3所示，子網(wǎng)3中須將第3位，第4位置‘1’，組播建立后，當(dāng)子網(wǎng)交換機(jī)3接收到該組組播數(shù)據(jù)包的組播標(biāo)識(shí)后，組播數(shù)據(jù)包被送至組播通信模塊，組播數(shù)據(jù)包的組播地址0090經(jīng)地址解析器映射處理，查詢組播地址庫(kù)中編號(hào)為0090組的內(nèi)容，并由置‘1’比特控制連接分配器，將組播數(shù)據(jù)包與3、4端口接通，從而建立組播虛通道，使R3、R4接收方同時(shí)接收到該組播數(shù)據(jù)包。其余子網(wǎng)的情況完全類(lèi)似。如圖3所示，組播通信模塊中的組播地址庫(kù)結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)化示意的角度畫(huà)出了子網(wǎng)交換機(jī)1#、2#、3#、4#的組播地址庫(kù)。組播地址庫(kù)的存儲(chǔ)空間劃分成一系列的比特組，每組的位數(shù)與子網(wǎng)交換機(jī)具有的最大用戶端口數(shù)相等。組中各比特的位置與連接到接收方子網(wǎng)交換機(jī)的用戶端口編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。作為例子，圖3中只畫(huà)出每組8位比特的情況。此存儲(chǔ)空間在縱向上劃分成n個(gè)區(qū)(本例中n＝4)，n是網(wǎng)絡(luò)所包含的子網(wǎng)數(shù)，區(qū)的編號(hào)與各子網(wǎng)編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)區(qū)中包含的8比特組的數(shù)目不一定相同，此數(shù)目是由網(wǎng)管設(shè)備根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中各子網(wǎng)參與組播的統(tǒng)計(jì)平均數(shù)而分配的，既提供足夠的組播數(shù)量又不造成浪費(fèi)。圖3中陰影部分為網(wǎng)管分配的各子網(wǎng)的組播地址區(qū)。在每一子網(wǎng)的組播通信模塊中，組播地址庫(kù)各區(qū)的劃分完全相同，1區(qū)供子網(wǎng)1中用戶的組播請(qǐng)求使用；同樣，4區(qū)供子網(wǎng)4中用戶的組播請(qǐng)求使用，區(qū)中的各組均被占用后，相應(yīng)子網(wǎng)中新的組播請(qǐng)求便遭拒絕。在上述過(guò)程中，可以看到，每個(gè)組播地址庫(kù)中每一8位比特組的編號(hào)都僅僅對(duì)應(yīng)于該組組播，所以可用作該組組播的唯一的和統(tǒng)一的組播地址。每一組播地址所標(biāo)志的8位比特組的內(nèi)容則反映了各子網(wǎng)中該組組播成員的端口位置。圖3中設(shè)備端口編號(hào)與圖1中的組播成員編號(hào)相同，也就是說(shuō)直接包含了相關(guān)的路由信息，可用來(lái)方便地建立發(fā)送方于接收方之間的組播通信虛通道。
以上過(guò)程中，網(wǎng)管設(shè)備對(duì)組播地址庫(kù)中各個(gè)區(qū)及其8位比特組組數(shù)與組號(hào)的分配，稱(chēng)為組播地址的一級(jí)分配。為某一組播請(qǐng)求，子網(wǎng)交換機(jī)選定的一個(gè)比特組組號(hào)(例如圖3中的0090)，稱(chēng)為組播地址的二級(jí)分配。如圖4所示，作為例子，圖中僅示意和子網(wǎng)3的工作過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種寬帶以太網(wǎng)組播的方法，其特征在于多個(gè)接收方使用相同的一個(gè)組播地址，在組播建立時(shí)，此組播地址取代接收方原有的終端地址，實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)包一次發(fā)送，多個(gè)接收方同時(shí)接收的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種寬帶以太網(wǎng)組播的方法，其特征還在于組播流程可以歸納為以下三個(gè)步驟1、組播開(kāi)始時(shí)，組播發(fā)送方向本子網(wǎng)交換機(jī)的組播通信模塊發(fā)送組播請(qǐng)求，并要求分配組播地址；2、如能分配組播地址，組播通信模塊從模塊的本地組播地址庫(kù)中選擇一個(gè)空閑的組播地址并分配給該組播使用，以后的組播過(guò)程中都以這個(gè)組播地址唯一標(biāo)識(shí)該組播業(yè)務(wù)；3、組播通信模塊呼叫和查詢?cè)摻M播所需各接收方是否可以接收組播，如可以，則將本組播的組播地址通知各個(gè)接收方，以便各接收方使用該組播地址取代原來(lái)的終端地址，對(duì)該組組播數(shù)據(jù)包加上組播標(biāo)識(shí)，建立該組的組播通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種寬帶以太網(wǎng)組播的方法，其特征還在于寬帶以太網(wǎng)組播的方法由各子網(wǎng)交換機(jī)中設(shè)置的相應(yīng)的一個(gè)組播通信模塊負(fù)責(zé)實(shí)施，在組播建立過(guò)程中，各個(gè)子網(wǎng)交換機(jī)須根據(jù)本地接收方所在位置，將路由信息填入已為該組播分配的組播地址的內(nèi)容中，規(guī)定置‘1’表示連接，置‘0’表示不連接，組播建立后，當(dāng)子網(wǎng)交換機(jī)接收到該組組播數(shù)據(jù)包的組播標(biāo)識(shí)后，組播數(shù)據(jù)包被送至組播通信模塊，組播數(shù)據(jù)包的組播地址經(jīng)地址解析器映射處理，查詢組播地址庫(kù)中相對(duì)應(yīng)的組播地址的內(nèi)容并由置‘1’比特控制連接分配器，將組播數(shù)據(jù)包與端口接通，從而建立組播虛通道，使接收方同時(shí)接收到該組播數(shù)據(jù)包。
全文摘要
寬帶以太網(wǎng)組播的方法在于多個(gè)接收方使用相同的一個(gè)組播地址,在組播建立時(shí),此組播地址取代接收方原有的終端地址,實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)包一次發(fā)送,多個(gè)接收方同時(shí)接收的方法。本發(fā)明是一種簡(jiǎn)便有效的組播方法,適合于可視電話會(huì)議、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等視頻組播應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04L12/18GK1276663SQ00119490
公開(kāi)日2000年12月13日 申請(qǐng)日期2000年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者孫偉明, 高威, 黃鶯波, 高漢中 申請(qǐng)人:上海龍林通訊技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司