一種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的組播組管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種組播組管理方法及系統(tǒng)，特別是涉及一 種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的組播組管理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] PON(Passive optical network)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由 OLT(Optical Line Terminal， 光線路終端）、用戶側(cè)的ONU (Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）和ODN(Optical distribution network，光配線網(wǎng)）組成，采用點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ODN由單模光纖和光 分路器、光連接器等無源光器件組成，為OLT和ONU之間的物理連接提供光傳輸媒質(zhì)。請參 閱圖1，顯示為典型PON系統(tǒng)參考模型示意圖。
[0003] SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它的是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進(jìn)行分離， 并實(shí)現(xiàn)可編程化控制。從層次上看，SDN包含應(yīng)用層、控制層和基礎(chǔ)設(shè)施層。其中，應(yīng)用層 包括各種不同的業(yè)務(wù)和應(yīng)用；控制層主要負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)平面資源的編排，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?態(tài)信息等；基礎(chǔ)設(shè)施層（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層）負(fù)責(zé)基于流表的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和狀態(tài)收集。
[0004] 為支持IPTV、Triple Play等組播業(yè)務(wù)，需在PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)OLT和ONU中支持多級 組播復(fù)制和組播管理，目前實(shí)現(xiàn)方案分別在OLT和ONU上實(shí)現(xiàn)組播組控制，使得組播業(yè)務(wù)控 制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能與OLT和ONU軟硬件綁定，不便于根據(jù)不斷豐富的用戶需求進(jìn)行快速調(diào) 整組播業(yè)務(wù)。目前PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二層組播，采用對IGMP協(xié)議包處理，建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表， 組播數(shù)據(jù)流依據(jù)該表實(shí)現(xiàn)二層轉(zhuǎn)發(fā)，主要有以下兩種方法：
[0005] 第一種方法：IGMP Snooping
[0006] 請參閱圖2,顯示為IGMP Snooping方法流程示意圖。如圖2所示，在OLT和ONU 上運(yùn)行IGMP Snooping協(xié)議，OLT和ONU接收上行report/leave報文，分別在本地建立組 播轉(zhuǎn)發(fā)表（組播MC地址和組成員端口），同時將報文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源，OLT接收組播源發(fā)送 的下行query報文后轉(zhuǎn)發(fā)給0NU，ONU再將報文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶設(shè)備。
[0007] 第二種方法：IGMP Proxy
[0008] 請參閱圖3,顯示為IGMP Proxy方法流程示意圖。如圖3所示，在OLT與ONU側(cè)上 運(yùn)行IGMP Proxy協(xié)議，在OLT與組播源側(cè)上運(yùn)行IGMP Snooping協(xié)議，OLT接收來自組播 源查詢報文，并向組播源回復(fù)report報文，OLT向下行方向定期發(fā)送組查詢報文，在同一個 組播組上行方向只轉(zhuǎn)發(fā)第一個組成員端口 r印ort報文，以及最后一個組成員端口的leave 報文。在ONU上運(yùn)行IGMP Snooping協(xié)議，ONU接收上行report/leave報文，分別在本地 建立組播轉(zhuǎn)發(fā)表（組播MAC地址和組成員端口）。
[0009] 而上述這兩種方法有以下幾個不足：
[0010] 第一，組播組控制協(xié)議分布在PON網(wǎng)絡(luò)不同硬件設(shè)備上，當(dāng)組播業(yè)務(wù)改變或協(xié)議 更新時，OLT和ONU設(shè)備軟件都需要升級，影響用戶業(yè)務(wù)使用；
[0011] 第二，組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制功能與硬件設(shè)備耦合在一起，組播業(yè)務(wù)擴(kuò)展性差，不同 設(shè)備差異導(dǎo)致配置復(fù)雜；
[0012] 因此，如何提供一種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的組播組管理方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中由于組播組控制協(xié)議分布在PON網(wǎng)絡(luò)不同硬件設(shè)備上，當(dāng)組播業(yè)務(wù)改變或協(xié)議更新 時，OLT和ONU設(shè)備軟件都需要升級，影響用戶業(yè)務(wù)使用；由于組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制功能與 硬件設(shè)備耦合在一起，組播業(yè)務(wù)擴(kuò)展性差，不同設(shè)備差異導(dǎo)致配置復(fù)雜造成無法解決網(wǎng)絡(luò) 中大量設(shè)備分散獨(dú)立運(yùn)行管理等種種缺陷，實(shí)已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離 的組播組管理方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于組播組控制協(xié)議分布在PON網(wǎng)絡(luò)不同 硬件設(shè)備上，當(dāng)組播業(yè)務(wù)改變或協(xié)議更新時，OLT和ONU設(shè)備軟件都需要升級，影響用戶業(yè) 務(wù)使用；由于組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制功能與硬件設(shè)備耦合在一起，組播業(yè)務(wù)擴(kuò)展性差，不同設(shè) 備差異導(dǎo)致配置復(fù)雜造成無法解決網(wǎng)絡(luò)中大量設(shè)備分散獨(dú)立運(yùn)行管理的問題。
[0014] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的 組播組管理方法，應(yīng)用于無源光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述無源光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括光線路終端，光網(wǎng) 絡(luò)單元、客戶端設(shè)備、光配線網(wǎng)、組播數(shù)據(jù)單元、及組播控制單元，所述基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離 的組播組管理方法包括以下步驟：發(fā)送承載組播成員即將上線信息的第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議 報文以執(zhí)行所述組播成員上線操作；在執(zhí)行完所述組播成員上線操作之后發(fā)送承載查詢組 播成員的第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文實(shí)時執(zhí)行所述組播成員的查詢操作；根據(jù)用戶需求判斷 所述組播成員是否需要下線，若是，則發(fā)送承載所述組播成員即將下線消息的第三網(wǎng)絡(luò)組 管理協(xié)議報文以執(zhí)行所述組播成員下線操作；若否，則在所述組播成員不進(jìn)入下線模式時， 繼續(xù)執(zhí)行所述查詢操作。
[0015] 可選地，所述上線操作包括以下步驟：輸出創(chuàng)建指令以令用戶在所述光網(wǎng)絡(luò)單元 上創(chuàng)建指定接收組播成員的用戶網(wǎng)絡(luò)接口端口號；發(fā)送第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文，提取所 述第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中組播IP地址、將所述組播IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的組播MAC地 址；獲取接收所述第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文的無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號；將第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié) 議報文中組播IP地址、轉(zhuǎn)換的組播MAC地址、無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號、接收組播成員的用戶網(wǎng) 絡(luò)接口端口號組成的第一組播表信息；所述第一組播表信息采用預(yù)制輸入方式輸入，將第 一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中組播IP地址、轉(zhuǎn)換的組播MAC地址、無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號、接收組 播成員的用戶網(wǎng)絡(luò)接口端口號分別保存為光線路終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和光網(wǎng)絡(luò)單元 虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；采用預(yù)制輸出方式輸出并下發(fā)將所述光線路終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表 項(xiàng)和光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；將所述光線路終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和光網(wǎng)絡(luò)單 元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)配置成所述光線路終端實(shí)體交換組播流表和光網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)體交換 組播流表；將來自組播數(shù)據(jù)單元的組播數(shù)據(jù)分別根據(jù)所述光線路終端實(shí)體交換組播流表和 光網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)體交換組播流表中相對應(yīng)的無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號和向?qū)?yīng)的用戶網(wǎng)絡(luò)接口 端口號將所述組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0016] 可選地，將組播IP地址、轉(zhuǎn)換的組播MAC地址、無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號保存為所述光 線路終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；所述光線路終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中包括光線路終端虛 擬組播成員信息；將組播IP地址、轉(zhuǎn)換的組播MAC地址、接收組播成員的用戶網(wǎng)絡(luò)接口端口 號保存為所述光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；所述光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中包 括光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播成員信息。
[0017] 可選地，所述查詢操作包括：發(fā)送承載查詢組播成員的第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文； 所述第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中承載有查詢目標(biāo)和組播組IP地址；所述查詢目標(biāo)為所述 光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中包括的光網(wǎng)絡(luò)單元組播成員信息；采用預(yù)制輸入方式將 所述第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文輸入；根據(jù)所述第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中組播組IP地址 查詢所述光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中包括的光網(wǎng)絡(luò)單元組播成員信息；將查詢到的 光網(wǎng)絡(luò)單元組播成員信息采用預(yù)制輸出方式輸出，并將所述光網(wǎng)絡(luò)單元組播成員信息加載 在所述第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中發(fā)送出去。
[0018] 可選地，所述下線操作包括：發(fā)送第三網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文，提取所述第三網(wǎng)絡(luò)組 管理協(xié)議報文中組播IP地址、將所述組播IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的組播MAC地址；獲取接收 所述第三網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文的無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號；將第三網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文中組播 IP地址、轉(zhuǎn)換的組播MAC地址、無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口號、接收組播成員的用戶網(wǎng)絡(luò)接口端口 號組成的第二組播表信息；將所述第二組播表信息采用預(yù)制輸入方式輸入，并刪除光線路 終端虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；采用預(yù)制輸出方式輸出并下 發(fā)所述光線路終端實(shí)體交換組播流表和光網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)體交換組播流表；將所述光線路終端 虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和光網(wǎng)絡(luò)單元虛擬組播組轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)配置成的所述光線路終端實(shí)體交 換組播流表和光網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)體交換組播流表刪除；將來自組播數(shù)據(jù)單元的組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出 去，由于已刪除所述光線路終端實(shí)體交換組播流表以致查詢不到對應(yīng)的無源光纖網(wǎng)絡(luò)端口 號，丟棄該組播數(shù)據(jù)。
[0019] 本發(fā)明另一方面還提供一種基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的組播組管理系統(tǒng)，應(yīng)用于無源 光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述無源光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括光線路終端，光網(wǎng)絡(luò)單元、客戶端設(shè)備、光配線 網(wǎng)、組播數(shù)據(jù)單元、及組播控制單元，所述基于轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的組播組管理系統(tǒng)包括：上 線操作部，用于發(fā)送承載組播成員即將上線信息的第一網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文以執(zhí)行所述組 播成員上線操作；查詢操作部，與所述上線操作部連接，用于在執(zhí)行完所述組播成員上線操 作之后發(fā)送承載查詢組播成員的第二網(wǎng)絡(luò)組管理協(xié)議報文實(shí)時執(zhí)行所述組播成員的查詢 操作；判斷部，用于根據(jù)用戶需求判斷所述組播成員是否需要下線，若是，則調(diào)用分別與所 述上線操作部和查詢操作部連接，用于發(fā)送承載所述組播成員即將下線消息的第三網(wǎng)絡(luò)組 管理協(xié)議報文以執(zhí)行所述組播成員下線操作的下線操作部；若否，則啟用與所述查詢操作 部連接，用于在所述組播成員不進(jìn)入下線模式時，繼續(xù)調(diào)用所述查詢操作部的調(diào)用。
[0020] 可選地，所述光線路終端中包括組播控制中繼模塊、和與所述組播控制中繼模塊 連接的第一交換模塊；所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括第二交換模塊。
[0021] 可選地，所述上線操作操作部上執(zhí)行的所述上線操作包括：所述上線操作部輸出 創(chuàng)建指令以令用戶在所述光網(wǎng)絡(luò)單元的組播控制中繼模塊上創(chuàng)建指定接收組播成員的用 戶網(wǎng)絡(luò)接口端口號；利用所述客