CN101262436B - 组播复制方法、装置及线卡 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种组播复制方法，包括：入口线卡将入口流量分解成至少两份子流量，将部分或全部子流量通过交换网发送到出口线卡；接收到所述子流量的出口线卡将接收到的子流量复制后通过交换网发送给没有接收到所述子流量的出口线卡。本发明实施例还公开了组播复制的装置及线卡。利用本发明，入口线卡的入口流量可以可以达到交换网接口的最大带宽，从而可以提高入口线卡的带宽利用率。

Description

组播复制方法、装置及线卡

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种组播复制方法、装置及线卡。

背景技术

传统IP网络上运行的业务都采用单播模式，网络设备大多也只是根据单播流量模型进行设计。随着网络电视(Internet Protocol Television，IPTV)等新型组播业务的发展，网络上组播流量日趋增大，对原有网络设备的组播性能提出了更高的要求。

大容量的路由器和以太网交换机设备基本都是分布式处理架构，其下挂的用户数量众多，组播性能要求很高。分布式处理架构的设备包括多个线卡，每个线卡都有自己的处理单元。图1示出了分布式设备的框图，如图所示，该设备可以包括一个入口线卡和多个出口线卡。分布式处理架构的组播复制一般包括两级：第一级是入口线卡复制到出口线卡；第二级是出口线卡复制到自身的多个物理或逻辑出口。一般地，第二级复制是出口线卡复制到自身的物理或逻辑出口，而这样的复制是通过共享缓存机制完成的，不涉及分布式处理。

以下介绍现有技术中第一级复制的一种实现方案。

可以如图2中所示，以包括10个出口线卡为例。报文由入口线卡复制10份，通过交换网发送给各个出口线卡。与带宽有关的情况，具体的，以线卡的带宽为10G，线卡与交换网带宽之间的有效数据带宽也为10G进行说明。带宽为10G的入口线卡作为入口，由于需要复制10份报文给10个出口线卡，因此最大组播入口流量为1G，也就是说入口线卡入口流量最大为1G，因为这样的情况下复制10份报文就达到了10G，达到线卡与交换网最大的有效数据带宽值。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术中存在以下问题：

由于入口线卡需要复制报文并通过交换网发送给各出口线卡，而复制后的总流量不能超过入口线卡与交换网之间的最大带宽，这样，入口线卡最大入口流量要低于入口线卡支持的总带宽，入口线卡的带宽利用率低。例如上面线卡带宽为10G，线卡与交换网之间的有效数据带宽也为10G，且包括10个出口线卡的情况：由于入口线卡需要复制10份报文后将这10份报文通过交换网发送给10个出口线卡，虽然入口线卡与交换网之间最大带宽为10G，而入口线卡的入口流量最大只能为1G，带宽利用率低。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种组播复制方法、装置及线卡，以实现提高带宽利用率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种组播复制方法、装置及线卡是这样实现的：

一种组播复制方法，包括：

入口线卡将入口流量分解成至少两份子流量，将部分或全部子流量通过交换网发送到出口线卡；

每一出口线卡将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

一种组播复制装置，包括：

入口线卡，用于将入口流量分解成至少两份子流量；

交换网，用于转发全部或部分子流量；

出口线卡，用于将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

一种入口线卡，包括：

入端口，用于接收流量；

分解单元，用于将入端口接收的流量分解成至少两个子流量；

出端口，用于将分解单元分解的子流量通过交换网发送给出口线卡；其中，出口线卡能够将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

一种出口线卡，包括入端口、环回单元、分解单元和出端口，其中，

入端口，用于接收子流量；

环回单元，用于将其它出口线卡没有接收到而本出口线卡接收到的子流量从出端口环回到入端口；

复制单元，用于将环回的子流量进行复制；

出端口，用于将复制后的子流量通过交换网发送给其它出口线卡；

所述入端口接收的子流量为由入口线卡分解并通过交换网发送的部分或全部子流量。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，入口线卡可以将入口流量分解，将分解后的不同子流量中的全部或部分子流量发送到出口线卡，这样，入口线卡的入口流量可以不受限制，可以达到交换网接口的最大带宽，从而提高了入口线卡的带宽利用率。进一步地，各出口线卡充分利用与交换网之间的带宽，将接收到的一份子流量复制后通过交换网发送到其它出口线卡，从而最终各出口线卡都有完整的流量，实现了组播复制。

附图说明

图1为现有技术中分布式设备的框图；

图2为现有技术中实现组播复制的一种方案的原理图；

图3为本发明一方法实施例的流程图；

图4为本发明一方法实施例的原理图；

图5为本发明另一方法实施例的原理图；

图6为本发明组播复制装置的框图；

图7为本发明入口线卡实施例的框图；

图8为本发明出口线卡实施例的框图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种组播复制方法、装置及线卡。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

图3示出了本发明组播复制方法实施例的流程图，如图，包括：

301：入口线卡将入口流量分解成至少两份子流量，将部分或全部子流量通过交换网发送到出口线卡。

该步骤中，入口线卡主要可以是完成流量分担的工作，即将从入口进来的流量分解为若干小的流量，即子流量，并将这些分解后的子流量分配到不同路径，这样，多条路径上的子流量相当于入口线卡从入口进来的总流量。进而，通过不同交换网，将不同路径上的子流量发送到不同的出口线卡。

根据实际组播流量的需要，可以选择部分出口线卡分担后续的复制工作，而不是所有出口线卡参与复制。因此，可以是发送给全部出口线卡中的每一个，也可以是发给部分出口线卡中的每一个。

每一出口线卡上收到的都是单独的一份，即与其它任一出口线卡上接收到的不相同。

这样，当所有出口线卡都参与后续复制的情况，是将分解后的部分或全部子流量中的每一份子流量都以一对一的方式通过交换网发送到每一出口线卡。

而当入口线卡是将分解后的部分子流量中的每一份子流量通过交换网发送到一个出口线卡的情况，还包括：入口线卡将分解后的另一部分子流量复制后通过交换网发送到每一出口线卡。具体的，可以是所述入口线卡将分解后的另一部分子流量从自身出端口环回到自身入端口后完成复制，并将复制后的子流量通过交换网发送到每一出口线卡。

302：接收到所述子流量的出口线卡将接收到的子流量复制后通过交换网发送给没有接收到所述子流量的出口线卡。

这样，接收到所述子流量的出口线卡将自身独有的由入口线卡发来的子流量进行复制后，通过交换网发送给其它没有该子流量的出口线卡。这样，最终每一块出口线卡都会得到入口线卡上入口流入的全部的流量，从而完成了将组播流量复制到各个出口线卡，进而每一出口线卡可以将全部子流量发送到相关设备。

具体的，接收到所述子流量的出口线卡将接收到的子流量从自身出端口环回到自身入端口后完成复制，并将复制后的子流量通过交换网发送给其它没有所述子流量的出口线卡。

现有技术的方案中，实际上组播只利用了系统的入口线卡与交换网最大性能，而其它线卡(即出口线卡)上的交换网带宽都有很多空闲，并没有被加以利用。因此在入口线卡的入口可用带宽利用率不高的同时，还存在交换网与出口线卡间的带宽利用率低的问题。

事实上，组播性能的瓶颈在于单块线卡与交换网之间的带宽容量(设为B)有限，如果组播需要复制到n块出口线卡，那么入口线卡上最大组播流量只能为B/n。

上述本发明方法实施例中，入口线卡可以将入口流量分解，将分解后的不同子流量中的部分或全部子流量发送到不同出口线卡，这样，入口线卡的入口流量可以不受限制，等于入口最大流量，从而提高了入口线卡的带宽利用率。进一步地，各出口线卡充分利用与交换网之间的带宽，将接收到的一份子流量复制后通过交换网发送到其它出口线卡，从而最终各出口线卡都有完整的流量，实现了组播复制。

以下例举几个具体例子加以说明。如前，这里仍假设入口线卡和出口线卡的带宽为10G，入口线卡、出口线卡与交换网之间的带宽也是10G。

图4示出了本发明方法的一个具体实施例的原理。

该方法实施例包括：

S1：入口线卡将入口流量为10G的报文分解为互不相同的10份(图4中的子流量1～子流量10，未全示出)，每份带宽为1G。

S2：入口线卡将分解后的10份不同子流量(图4中的子流量1～子流量10，未全示出)通过交换网分别发送给10个出口线卡(图4中的出口线卡1～出口线卡10，未全示出)。

以下以出口线卡1为例加以说明，其它出口线卡与此类似。

S3：出口线卡1将分得的子流量1从自身出端口环回到自身入端口后复制9份。

S4：出口线卡1将复制的9份子流量1通过交换网分别发送给出口线卡2～出口线卡10。

类似的，其它出口线卡2～出口线卡10也这样处理，即将自身接收到的一份子流量复制后发送给其它出口线卡。

这样，出口线卡1在初始接收到入口线卡发来的子流量1后，又接收到了出口线卡2发来的子流量2，出口线卡3发来的子流量3，......，出口线卡10发来的子流量10，这样，最终出口线卡上收齐了子流量1～子流量10，与起始时入口线卡入口总流量相同。

同样的，出口线卡2在初始接收到入口线卡发来的子流量2后，又接收到了出口线卡1发来的子流量1，出口线卡3发来的子流量3，......，出口线卡10发来的子流量10，这样，最终出口线卡上收齐了子流量1～子流量10，与起始时入口线卡入口总流量相同。

其它出口线卡依次类推。

该例子中，入口线卡的入口实际流量可以为10G，将入口流量分解为10份1G的子流量，可以实现将分解后的不同流量发送到不同出口线卡，这样的入口可用流量远大于现有技术中的1G，可以达到交换网接口的最大带宽，大大提高了入口线卡的带宽利用率。进一步地，各出口线卡充分利用与交换网之间的带宽，将接收到的一份1G的流量复制9份后通过交换网发送到其它出口线卡，从而最终各出口线卡都有完整的10G流量，实现了组播复制，也大大提高了各出口线卡与交换网之间的带宽利用率。

图5示出了本发明方法的一个具体实施例的原理。

该方法实施例包括：

T1：入口线卡将入口流量为5.5G的报文分解为互不相同的11份(图5中的子流量0～子流量10，未全示出)，每份带宽为0.5G。

T2：入口线卡将分解后的10份不同流量(图5中的子流量1～子流量10，未全示出)通过交换网分别发送给10个出口线卡(图5中的出口线卡1～出口线卡10，未全示出)。

T3：入口线卡将子流量0复制10份后通过交换网分别发送给10个出口线卡。

具体的，入口线卡可以是直接将子流量0复制10份，之后通过交换网分别发送给10个出口线卡。另外，入口线卡也可以是将子流量0从自身出端口环回到自身入端口后复制10份，进而通过交换网分别发送给10个出口线卡。

这样，每个出口线卡得到了子流量0。

以下以出口线卡1为例加以说明，其它出口线卡与此类似。

T4：出口线卡1将分得的子流量1从自身出端口环回到自身入端口后复制9份。

T5：出口线卡1将复制的9份子流量1通过交换网分别发送给出口线卡2～出口线卡10。

类似的，其它出口线卡2～出口线卡10也这样处理，即将自身接收到的一份流量复制后发送给其它出口线卡。

这样，出口线卡1在初始接收到入口线卡发来的子流量1后，又接收到了出口线卡2发来的子流量2，出口线卡3发来的子流量3，......，出口线卡10发来的子流量10，这样，最终出口线卡上收齐了子流量1～子流量10，加上从入口线卡得到的子流量0，与起始时入口线卡入口总流量相同。

同样的，出口线卡2在初始接收到入口线卡发来的流量2后，又接收到了出口线卡1发来的子流量1，出口线卡3发来的子流量3，......，出口线卡10发来的子流量10，这样，最终出口线卡上收齐了子流量1～子流量10，加上从入口线卡得到的子流量0，与起始时入口线卡入口总流量相同。

其它出口线卡依次类推。

该例子中，入口线卡的入口实际流量可以为10G，将入口流量5.5G中的5G分解为10份0.5G的子流量，可以实现将分解后的不同流量发送到不同出口线卡，同时将剩余0.5G流量复制后分别发送给不同的出口线卡。这样的方式下，入口可用流量远大于现有技术中的1G，大大提高了入口线卡的带宽利用率。进一步地，各出口线卡充分利用与交换网之间的带宽，将接收到的一份0.5G的流量复制9份后通过交换网发送到其它出口线卡，从而最终各出口线卡都有完整的5.5G流量，实现了组播复制，也大大提高了各出口线卡与交换网之间的带宽利用率。

上述两个具体例子中，可以视实际情况，设定参与的出口线卡并非是分布式设备中的全部出口线卡，而是其中的一部分出口线卡。

另外，上述给出的分解入口流量的方式都是平均分解，当然也可以不是平均分解，这里并不作限制。

以下介绍本发明的组播复制装置实施例，该装置可以如图6所示，包括入口线卡601、交换网602和出口线卡603，其中，

入口线卡601，用于将入口流量分解成至少两份子流量；

交换网602，用于转发全部或部分所述子流量；

出口线卡603，用于将接收到的子流量复制后通过交换网602发送给其它没有接收到所述子流量的出口线卡603。

上述装置中，入口线卡601将入口流量分解，并将分解后的不同子流量中的部分或全部子流量通过交换网602发送到一个出口线卡603；每一出口线卡603将接收到的子流量复制后通过交换网602发送给其它没有接收到所述子流量的出口线卡603。

其中，入口线卡601主要可以是完成流量分担的工作，即将从入口进来的流量分解为若干小的子流量，并将这些分解后的小的子流量分配到不同路径，这样，多条路径上的子流量相当于入口线卡601从入口进来的总流量。进而，通过不同交换网602，将不同路径上的子流量发送到不同的出口线卡603。

每一出口线卡603上收到的都是单独的一份，即与其它任一出口线卡603上接收到的不相同。这样，当所有出口线卡603都参与后续复制的情况，是将分解后的部分或全部子流量中的每一份子流量都以一对一的方式通过交换网602发送到每一出口线卡603。

每一出口线卡603将自身独有的由入口线卡601发来的子流量进行复制后，通过交换网602发送给其它没有接收到该子流量的出口线卡603。这样，最终每一块出口线卡603都会得到入口线卡601上入口流入的全部的流量，从而完成了将组播流量复制到各个出口线卡603，进而每一出口线卡603可以将全部流量发送到相关设备。

利用上述装置实现组播复制的具体方法可以如前述方法实施例中所述。

以下介绍本发明的入口线卡实施例，其可以如图7所示，包括入端口701、分解单元702和出端口703，其中，

入端口701，用于接收流量；

分解单元702，用于将入端口701接收的流量分解为至少两份子流量；

出端口703，用于将分解单元702分解后的部分或全部子流量分别发送出去。

例如，所述入端口701接收流量后，分解单元702将流量分解为若干份不同的子流量，出端口703将分解后的子流量从通过交换网发送到每一出口线卡。

优选地，所述入口线卡还可以包括复制单元704，用于复制子流量；

相应地，所述出端口703还用于将复制后的子流量分别发送出去。

可以是复制单元704直接将子流量进行复制，之后由出端口703将复制的子流量分别发送出去。

所述入口线卡还可以包括环回单元705，用于将全部或部分所述分解的子流量从出端口703环回到入端口701；

相应地，所述复制单元704将环回单元705环回的子流量进行复制。

例如，环回单元705将子流量从自身的出端口703环回到自身的入端口701后，由复制单元704完成复制，出端口703进一步将复制后的子流量分别发送出去。

利用上述入口线卡实现组播复制的具体方法可以如前述方法实施例中所述。

以下介绍本发明的出口线卡实施例，其可以如图8所示，包括入端口801、环回单元802，复制单元803和出端口804，其中，

入端口801，用于接收子流量；

环回单元802，用于将其它出口线卡没有接收到而本出口线卡接收到的子流量从出端口804环回到入端口801；

复制单元803，用于将环回的子流量进行复制；

出端口804，用于将复制后的子流量分别发送出去。

例如，入端口801接收子流量后，环回单元802将所述接收的子流量从自身的出端口804环回到自身的入端口，由复制单元803完成复制，出端口804进一步将复制后的子流量分别发送出去。

利用上述出口线卡实现组播复制的具体方法可以如前述方法实施例中所述。

由以上实施例可见，入口线卡可以将入口流量分解，将分解后的不同子流量发送到不同出口线卡，这样，入口线卡的入口流量可以不受限制，等于入口最大流量，从而提高了入口线卡的带宽利用率。进一步地，各出口线卡充分利用与交换网之间的带宽，将接收到的一份子流量复制后通过交换网发送到其它出口线卡，从而最终各出口线卡都有完整的流量，实现了组播复制。

虽然通过实施例描绘了本发明实施例，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种组播复制方法，其特征在于，包括：

入口线卡将入口流量分解成至少两份子流量，将部分或全部子流量通过交换网发送到出口线卡；

每一出口线卡将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将部分或全部子流量通过交换网发送到出口线卡包括：

将分解后的部分或全部子流量中的每一份子流量都以一对一的方式通过交换网发送到每一出口线卡。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当入口线卡是将部分子流量通过交换网发送到出口线卡，还包括：

入口线卡将分解后的另一部分子流量复制后通过交换网发送到每一出口线卡。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述入口线卡将分解后的另一部分子流量复制后通过交换网发送到每一出口线卡包括：

所述入口线卡将分解后的另一部分子流量从自身出端口环回到自身入端口后完成复制，并将复制后的子流量通过交换网发送到每一出口线卡。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每一出口线卡将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡包括：

所述每一出口线卡将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量从自身出端口环回到自身入端口后完成复制，并将复制后的子流量通过交换网发送给其它出口线卡。

6.一种组播复制装置，其特征在于，包括：

入口线卡，用于将入口流量分解成至少两份子流量；

交换网，用于转发全部或部分所述子流量；

出口线卡，用于将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

7.一种入口线卡，其特征在于，包括：

入端口，用于接收流量；

分解单元，用于将入端口接收的流量分解成至少两个子流量；

出端口，用于将分解单元分解的子流量通过交换网发送给出口线卡；其中，出口线卡能够将其自身接收到而其它出口线卡没有接收到的子流量复制后通过交换网发送给其它出口线卡。

8.如权利要求7所述的入口线卡，其特征在于，还包括复制单元，用于复制全部或部分所述分解的子流量；

相应地，所述出端口还用于将复制后的子流量分别发送出去。

9.如权利要求8所述的入口线卡，其特征在于，还包括环回单元，用于将全部或部分所述分解的子流量从出端口环回到入端口；

相应地，所述复制单元将环回的子流量进行复制。

10.一种出口线卡，其特征在于，包括入端口、环回单元、复制单元和出端口，其中，

入端口，用于接收子流量；

环回单元，用于将其它出口线卡没有接收到而本出口线卡接收到的子流量从出端口环回到入端口；

复制单元，用于将环回的子流量进行复制；

出端口，用于将复制后的子流量通过交换网发送给其它出口线卡；

所述入端口接收的子流量为由入口线卡分解并通过交换网发送的部分或全部子流量。

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