本发明涉及的
技术领域：
：为ip数据组播通信，具体涉及的技术为利用比特索引显式复制技术(bitindexexplicitreplication，bier)建立隧道，完成协议无关组播(protocolindependentmulticast，pim)信令的通信。
背景技术：
：：pim可以和任何单播路由协议协同工作，是目前应用最广泛的组播路由协议，它运行在组播路由器上，用于建立和维护组播路由，并正确、高效地转发组播数据包。协议无关组播分为密集模式（densemode，dm）和稀疏模式（sparsemode，sm）。sm是显式加入模型，依靠“加入消息”和“剪枝消息”建立组播树。pim建立组播树来转发数据流，每个流均需维护组播树和流状态，这使得网络节点的组播表、组播状态的增长成为组播网络中最复杂、不可控的部分。bier则提供了一种非常简化的方法来解决组播转发问题，bier域中的每一台边缘设备，都将分配的唯一bp(bitposition)进行泛洪，所有的bier转发设备使用单播路由表计算到达边缘节点的最短路径，形成比特位转发表(bitforwardingtable)，数据包将会根据比特位转发表被逐跳转发和复制，完成组播数据流的转发。该技术消除了复杂的组播协议和组播转发表，具有部署简单、收敛迅速、分发高效、支持超大容量业务的优点。ietf研究组于2019年4月23日颁布第06版的《pimsignalingthroughbiercore》草案，该草案包括的主要内容为：1、pim“加入/剪枝”信令穿越bier域的过程：定义了pim域和bier的边界节点，定义了边界节点pim组播转发表的接口，定义了bier隧道的建立及转发报文头部格式各个字段的值及用法；2、组播数据流穿越bier域的过程：定义了组播数据流到达域边界的处理（从pim域进入bier域、从bier域进入pim域）。该草案在描述pim穿越bier域的实现中，信令层面仅定义了pim的“加入/剪枝”消息的处理，未包含完整的pim信令，包括：1、pim邻居维护（hello），边界路由器收到对方pim路由器的邻居维护消息的处理；2、bootstrap路由器机制，作为pimv2的重要内容，bootstrap路由器（bsr）如何通过bier域进行选举，如何发布组到集中点（rendezvouspoint，rp）的映射信息；3、断言（assert），断言消息的处理。由于缺少以上内容的描述，工程实现bier作为隧道连接pim将面临诸多问题。技术实现要素：基于
背景技术：
：中述及的实际问题，本发明提出了一种改进方法以完成bier作为隧道处理pim信令的转发，具体的方法利用以下内容的组合完成。此方法包括：1.bier路由器与pim路由器邻居维护的处理：bier路由器收到pim邻居维护报文，将自己标识为区域边界路由器（bbr），开始进行邻居维护，并将自己bbr的身份进行bier域内的扩散；2.bier路由器对bootstrap路由器机制的处理：该过程包含三个部分，bsr选举、候选rp（c-rp）收集、候选rp通告，bier路由器不直接参与bootstrap路由器机制，仅提供隧道方式将bootstrap的组播报文传递到bbr，而bootstrap的单播报文则依靠全网的ip单播路由，bier路由器仅执行ip单播转发；3.bier路由器对断言的处理：断言分为bier入口路由器（bfir）的处理和bier出口路由器（bfer）的处理，其中bfir对收到的断言消息不处理而bfer将检测组播报文是否从组播转发表外出接口接收，如果条件成立则将主动在该外出接口发送断言消息。本发明的有益效果是：通过这些方法的组合可以建立bier隧道连接pim，使得ip组播数据可以穿越bier完成转发。附图说明图1邻居维护的拓扑示意；图2断言消息处理的拓扑示意。具体实施方式具体实施方式包括以下3个方面的功能单元：1.bier路由器与pim路由器的邻居维护bier路由器需要识别pim路由器的邻居维护报文，ip头部协议号为103，ip头部目的ip地址为224.0.0.13，pim头部类型字段为0（hello）的报文为pim邻居维护报文。以图1为例，2.0.0.1与3.0.0.1、2.0.0.2与3.0.0.2、2.0.0.3与3.0.0.3、2.0.0.4与3.0.0.4分别建立邻居关系。bier路由器识别出pim邻居维护报文后，需要和pim路由器建立邻居关系，周期发送pim邻居维护报文给pim路由器。此外还需要标识自己为bbr，并采用bier转发技术将身份信息扩散到其他bbr，bier域内每个bbr均需明确其他bbr的节点号（bbr-id）。当pim路由器邻居失效后，邻接bbr标识自己不再是bbr，并将身份信息扩散到其他bbr，这样非bbr才能不参与后续的bsr选举过程，不会接收到bier隧道传输的pim信令报文。2.bier路由器的bootstrap路由器机制bootstrap路由器机制包含三个部分：bsr选举、候选rp（c-rp）收集、候选rp通告。bbr需要识别pim的bsr报文，ip头部协议号103，pim头部类型字段为4（bootstrap）的报文为bsr报文。其中bsr选举和候选rp通告采用泛洪传输，候选rp收集采用单播传输，单播传输采用通用ip转发，泛洪传输的过程需要特殊处理。bsr选举过程是候选bsr发送bsr报文在整个pim域内进行泛洪，按照选举规则选出唯一的bsr。因此bbr收到组播形式（目的ip地址224.0.0.13）的bsr报文后将扩散到其它所有的bbr连接的pim路由器。方法是在原始报文的头部叠加bier前缀，bitstring字段填写其它所有bbr的id值，通过bier技术转发。其它bbr收到此报文后，去除bier比特前缀，同样需要识别此报文为bsr泛洪报文，并转发给邻居pim路由器。候选rp通告过程是bsr将收集的候选rp信息在整个pim域内进行泛洪，让所有的pim路由器获取候选rp信息。该报文为组播形式，因此bbr收到此报文的处理方式同bsr选举的处理。bootstrap路由器机制，bier为pim建立传输隧道，bier路由器自身不参与bsr选举，也不能作为候选rp。3.bier路由器的断言处理断言是pim路由器在广播网络上选择转发路由器的机制。在bier域内，断言和bier入口路由器（bfir）及bier出口路由器（bfer）相关。在bier域的入口边界，bfir对收到的断言报文不处理。bfer执行ietf规定的边界组播报文转发处理之外，需要按照pim路由器规定的方式检查组播转发表的外出接口是否收到自己发送的组播包，如果在外出接口上收到符合组播转发表（特定源、组）的数据包，则向该外出接口发送断言消息，以确定外出接口网络上哪台路由器继续转发该组播流。选择转发路由器执行标准的pim断言规则，未被选择到的bier路由器剪枝掉该出接口。例如图2，bfir3.0.0.1将收到2.0.0.1和2.0.0.2的断言消息，此时不处理。bfer3.0.0.2和3.0.0.4将执行pim的转发规则，将发送断言消息以确定谁来转发特定的（源、组）组播流。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种ip数据组播传输方法，利用比特索引显式复制技术的边界路由器建立隧道，使得pim路由器的信令可以透明传输到远端pim路由器，其特征为“bier路由器与pim路由器的邻居维护”、“bier路由器的bootstrap路由器机制”、“bier路由器的断言处理”三个功能方法的组合；
功能一：bier路由器与pim路由器的邻居维护；具体方法为bier路由器识别出pim邻居维护报文后，除了和pim路由器建立邻居关系之外还需要标识自己为bbr，并采用bier转发技术将身份信息扩散到其他bbr，bier域内每个bbr均需明确其他bbr的节点号（bbr-id），当pim路由器邻居失效后，邻接bbr标识自己不再是bbr，并将身份信息扩散到其他bbr；
功能二：bier路由器的bootstrap路由器机制；bbr收到组播形式（目的ip地址224.0.0.13）的bsr报文后将扩散到其它所有的bbr连接的pim路由器，方法是在原始报文的头部叠加bier前缀，bitstring字段填写其它所有bbr的id值，通过bier技术转发，其它bbr收到此报文后，去除bier比特前缀，同样需要识别此报文为bsr泛洪报文，并转发给邻居pim路由器；
功能三：bier路由器的断言处理；bfer执行ietf规定的边界组播报文转发处理之外，需要按照pim路由器规定的方式检查组播转发表的外出接口是否收到自己发送的组播包，如果在外出接口上收到符合组播转发表（特定源、组）的数据包，则向该外出接口发送断言消息，以确定外出接口网络上哪台路由器继续转发该组播流，选择转发路由器执行标准的pim断言规则，未被选择到的bier路由器剪枝掉该出接口。
技术总结本发明是IP网络的一种组播信令传输方法。本发明的应用场景为在一个大型的IP网络中局部运行比特索引显式复制技术(Bit Index Explicit Replication，BIER)，剩余部分运行协议无关组播(Protocol Independent Multicast，PIM)协议，组播发送终端和接收终端分布在被比特索引显式复制技术隔离的区域里，由比特索引显式复制技术建立隧道进行互通。通过本发明在比特索引显式复制技术区域内建立信令隧道使得协议无关组播协议可以无感知的运行，并且建立业务隧道引导组播流。
技术研发人员：瞿辉;王亚昕;蒋元兵;袁星勇;谢文希;陈量;王建兵;罗明阳;康宗绪;夏洪君
受保护的技术使用者：重庆金美通信有限责任公司
技术研发日：2020.02.24
技术公布日：2020.06.05
