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CN1791054A - 一种虚拟路由器方式的虚拟专用网络的组播方法 - Google Patents

一种虚拟路由器方式的虚拟专用网络的组播方法 Download PDF

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CN1791054A
CN1791054A CNA2004100987185A CN200410098718A CN1791054A CN 1791054 A CN1791054 A CN 1791054A CN A2004100987185 A CNA2004100987185 A CN A2004100987185A CN 200410098718 A CN200410098718 A CN 200410098718A CN 1791054 A CN1791054 A CN 1791054A
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Abstract

本发明提出了一种虚拟路由器(VR)方式的虚拟专用网络(VPN)的组播方法，包括：向同VPN站点连接的VR配置VPN站点的组播路由协议实例，向同SP网络连接的VR配置SP网络的组播路由协议实例，并设定VPN站点的代理源/汇聚点；根据配置后的组播路由协议实例，分别建立VPN站点内部和连接各VPN站点的SP网络上的组播树；组播源向VPN站点的代理源/汇聚点发送组播数据分组，VPN站点的代理源/汇聚点将组播数据分组转发到本地接收者或者封装后发送到SP网络上的组播树；接收端VR收到组播数据分组后解封装，并根据本地状态丢弃或者转发组播数据分组。本发明实现了基于VR方式的VPN上的组播，加快了数据传送效率，减少了骨干网络路由器上的组播状态，提高了网络可扩展性。

Description

一种虚拟路由器方式的虚拟专用网络的组播方法
技术领域
本发明涉及虚拟专用网络(VPN)技术领域，特别是一种虚拟路由器(VR)方式的VPN的组播方法。
背景技术
网际协议(IP)数据在网络中通常以单播、广播和组播的方式进行传输。在单播方式中，发送方和每一接收方都需要单独的数据通道；在广播方式中，发送方和每一接收方共享一个数据通道；在组播方式中，发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接，如果一个发送者同时给多个接收者传输相同的数据，只需在分支节点复制数据包。组播传输提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性，同时不会对其他主机造成影响。
VPN利用隧道、加密等技术为用户提供虚拟专用网络。目前主要有两种实现路由VPN的结构，分别是VR方式的VPN和搭载模式的VPN。在VR方式中，VPN域中的每一个VR都运行路由协议，在它们之间分发VPN的路由可达性信息。属于同一个VPN的VR必须具有相同的VPN标识(VPN-ID)。
目前，已经实现了VR方式的VPN的单播传输。在VR方式的VPN的单播传输中，首先VR之间进行邻居发现，使得每个VR都获得路由可达性信息，即每个VR都了解其它的VR具体分别位于某个服务商网络边缘设备(PE)上；然后发送方再根据路由可达性信息向接收方发送数据。
目前，在VR VPN的单播技术中有两种典型的实现方法。在第一种实现方法中，VPN内的普通VR之间直接交换路由可达性信息，VPN内不存在骨干VR或者骨干VR不影响普通VR的交互。其中普通VR是指与VPN站点连接的VR，骨干VR是指汇集了普通VR的VR。图1所示为现有技术中通过普通VR直接连接的网络示意图。
在第二种实现方法中，把多个普通VR连接到一个骨干VR上，然后再通过骨干VR连接到骨干网。由于骨干VR允许VPN VR的聚合，所以当有新的VPN站点加入时，骨干网的配置就可以保持不变。骨干VR与其他的骨干实体交换路由信息。当一个PE设备上同时存在二个或者更多的骨干VR时，视为独立的骨干VR。图2为现有技术中通过骨干VR相连接的网络示意图。其中VR1和VR2为对等的，分别聚合了VPN-A和VPN-B。
目前已经实现了VR方式的VPN的单播传输，但是现有技术中并不能实现VR方式的VPN的组播传输，所以目前VR方式的VPN无法享受组播传输的优点，因此降低了数据传送效率，并且使得骨干网络出现拥塞的可能性变大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提出一种VR方式的VPN的组播实现方法，以提高数据传送效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种VR方式的VPN的组播方法，该方法适用于包括服务提供商SP网络、至少一个VPN站点和至少一个VR的VPN，该方法包括以下步骤：
A、向同VPN站点连接的VR配置所述VPN站点的组播路由协议实例，向同SP网络连接的VR配置所述SP网络的组播路由协议实例，并设定每个VPN站点的代理源/汇聚点；
B、根据配置后的组播路由协议实例，分别建立VPN站点内部的组播树和连接各VPN站点的SP网络的组播树；
C、组播源向组播源的代理源/汇聚点发送组播数据分组，所述组播源的代理源/汇聚点将该组播数据分组转发到该代理源/汇聚点的本地接收者或者封装以后发送到所述SP网络上的组播树；
D、在SP网络的组播树上接收所述组播数据分组的VR对该组播数据分组解封装，并根据该VR的本地状态丢弃或者转发所述组播数据分组。
所述的同VPN站点连接的VR和同SP网络连接的VR为同一普通VR，步骤B所述建立SP网络上的组播树为：建立以普通VR为叶子节点的组播树。
所述的同VPN站点连接的VR为普通VR，所述的同SP网络连接的VR为骨干VR，步骤B所述建立SP网络上的组播树为：建立以骨干VR为叶子节点的组播树；步骤C所述组播源的代理源/汇聚点将组播数据分组封装以后发送到SP网络上的组播树为：组播源的代理源/汇聚点将组播数据分组转发到与该组播源的代理源/汇聚点相连的骨干VR，骨干VR再对组播数据分组封装并发送到SP网络上的组播树。
所述的设定每个VPN站点的代理源/汇聚点VR为：设定与VPN站点连接的VR作为该VPN站点的代理源/汇聚点。
所述的组播路由协议为协议无关组播协议。
步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B11、在SP网络上选定汇聚点；
B12、为VPN内的所有VR选取相同的全局组地址；
B13、所述VPN内的VR申请加入以所述的汇聚点为根、以所述的全局组地址为组地址的共享树；
B14、在VR指向所述的汇聚点的路径上建立组播转发状态。
步骤B11所述的汇聚点为SP网络上的路由器或者VR。
所述步骤C包括：
C11、组播源向组播源的本地VR发送组播数据分组；
C12、组播源的本地VR判断是否存在本地接收者，如果是则将所述组播数据分组发往本地接收者，否则将组播数据分组封装并发往SP网络的组播树上的组播接收者。
步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B21、为组播源的本地VR配置全局组地址，建立有源树；
B22、组播源的本地VR将组播数据分组封装后沿着所述有源树泛洪到所有叶子节点，所述组播数据分组中包含有源树的源地址和组地址；
B22、叶子节点提取并缓存组播数据分组中的所述有源树的源地址和组地址；
B23、根据所述有源树的源地址和组地址，判断叶子节点是否存在对组播源的本地VR的内部VPN站点的组播需求，如果是则接收该组播数据分组，如果不存在则丢弃该组播数据分组并向组播源的本地VR发送剪枝消息。
在所述丢弃该分组数据并向组播源的本地VR发送剪枝消息后，本方法进一步包括以下步骤：
B24、叶子节点查看自身的本地组播状态，判断是否出现新的组播需求，如果是则以该新的组播需求中的组播源为索引查找组播源路由选择表，找到该组播源的本地VR并执行步骤B25，否则返回执行步骤B24；
B25、判断叶子节点是否已经在以该组播源的本地VR为根的有源树上，如果是则接收该组播数据分组，如果不是则叶子节点向组播树发送嫁接消息。
步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B31、在SP网络上选定汇聚点；
B32、为VPN内的所有骨干VR选取相同的全局组地址；
B33、所述VPN内的骨干VR申请加入以所述的汇聚点为根、以所述的全局组地址为组地址的共享树；
B34、在骨干VR指向所述的汇聚点的路径上建立组播转发状态。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：
C21、组播源向组播源的本地普通VR发送组播数据分组；
C22、组播源的本地普通VR将组播数据分组发往该组播源的本地普通VR的骨干VR；
C23、所述骨干VR将组播数据分组封装，并沿共享树转发到共享树上的其它骨干VR；
所述的步骤D包括：
D21、所述共享树上的其它骨干VR解封装所述组播数据分组，并根据本地列表决定丢弃组播数据分组或将解封装后的组播数据分组发送到所述其它骨干VR的普通VR；
D22、所述其它骨干VR的普通VR将组播数据分组发送到指定接收者。
该方法进一步包括，在步骤C22组播源的本地普通VR进一步判断是否存在该普通VR的本地接收者，如果是则将所述组播数据分组发往本地接收者。
从以上的技术方案可以看出，本发明提出了一种VR方式的VPN的组播方法，首先向同VPN站点连接的VR配置VPN站点的组播路由协议实例，向同SP网络连接的VR配置SP网络的组播路由协议实例，并设定VPN站点的代理源/汇聚点；然后根据配置好的组播路由协议实例，分别建立VPN站点内部和连接各VPN站点的SP网络上的组播树；组播源向组播源的代理源/汇聚点发送组播数据分组，组播源的代理源/汇聚点将组播数据分组转发到本地接收者或者封装以后发送到组播树。接收端VR收到组播数据分组后进行解封装，并根据本地状态丢弃分组或者进行转发。因此，本发明实现了一种VR方式的VPN的组播方法，加快了数据传送效率，减少了骨干网络路由器上的组播状态，提高了网络可扩展性。
而且，本发明通过将VR配置为代理源/汇聚点，实现了对每个VPN站点内部组播状态完整的控制和组播数据传输的路径优化。
同时，本发明针对SP网络上不同的VR配置，提出了不同的建树方案，从而方便了提供商灵活选取。
附图说明
图1为现有技术中通过普通VR直接连接的网络示意图。
图2为现有技术中通过骨干VR相连接的网络示意图。
图3为根据本发明的VR方式的VPN的组播流程示意图。
图4为根据本发明第一实施例的建立组播树的流程示意图。
图5为根据本发明第二实施例的建立组播树的网络示意图。
图6为根据本发明第三实施例的建立组播树的流程示意图。
图7为根据本发明第一实施例的建立组播树的网络示意图。
图8为根据本发明第一实施例的组播数据分组转发流程图。
图9为根据本发明第二实施例的建立组播树的网络示意图。
图10为根据本发明第二实施例的组播数据分组转发流程图。
图11为根据本发明第三实施例的建立组播树的网络示意图。
图12为根据本发明第三实施例的组播数据分组转发流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图3为本发明的VR方式的VPN的组播流程示意图。如图3所示，包括以下步骤：
步骤301：向同VPN站点连接的VR配置VPN站点的组播路由协议实例，向同SP网络连接的VR配置SP网络的组播路由协议实例，并设定VPN站点的代理源/汇聚点。
在这里，为VR配置VPN站点的组播路由协议实例是指在每个VPN站点内部运行本地的组播路由协议。为SP网络配置组播路由协议就是在SP网络的每个路由器上运行组播路由协议。优选地，该组播路由协议为PIM协议的某种模式，其中可以为PIM协议密集模式(PIM-DM)、PIM协议稀疏模式(PIM-SM)或者双向PIM(PIM Bi-Dir)或者特定组播源(SSM)。
每个VR都和与之相连的客户网际边界路由器(CE)之间存在PIM邻接关系，各个CE之间不存在邻接关系，同一PE内的VR之间也不存在邻接关系。优选地，规定每一个与VPN站点连接的VR作为本VPN站点内部特定组播组的代理源/汇聚点(Proxy-Source/RP)，该代理源/RP直接或者通过CE路由器与VPN站点内的源相连。若每个与VPN站点连接的普通VR都作为本VPN站点的代理源/RP，VPN站点内部就可建立一棵独立的组播树，该组播树与其他站点的组播树形态无关。从SP网络的角度，代理源/RP就是本VPN站点所有组播源的代表；从VPN站点的角度，代理源/RP就是本VPN站点内部所有的组播树的RP，所有的路由状态信息((C-Source，C-Group)、(*，C-Group))都将通过本地的JOIN/PRUNE消息汇聚到RP上。
若考虑骨干VR，与VPN站点连接的VR再将全部的路由状态信息告知本PE设备内的骨干VR。骨干VR保存所有VR的组播状态信息，各组播状态信息的本地地址不需要全局唯一，只需加入预先分配好的VPN-ID作为区分即可，将区分后的路由状态信息简记为(*，G，VPN-ID)。
步骤302：根据配置的组播路由协议实例，分别建立VPN站点内部的组播树和连接各VPN站点的SP网络上的组播树。
在这里，VPN站点内部的组播树的建树方法可以参照现有的各种实现方式进行处理。如果不考虑骨干VR的存在和影响，即只考虑一个VPN内的普通VR直接通信的情况下，可以有多种建立SP网络上的组播树的方法。图4所示为同属于一个VPN的各个普通VR建立一个共享树的流程示意图。如图4所示，包括以下步骤：
步骤401：在SP网络上选定作为汇聚点的路由器或者普通VR；
步骤402：为VPN内的所有普通VR选取相同的全局组地址；
步骤403：VPN内的普通VR申请加入以该汇聚点为根、以该全局组地址为组地址的共享树；
步骤404：在普通VR指向RP的路径上建立组播转发状态，完成建立组播树。
如果不考虑骨干VR的存在和影响，除了图4已经描述的建立组播树的流程，还可以有别的建立组播树方法。其中，SP网络中的组播树的数目最多不会超过VR的个数，并且该树为有源树。对于主干网运行泛洪-剪枝式组播路由协议(例如PIM-DM)的情况，可以采用传统的以源为根的建树方式，以泛洪方式发送组播数据，采用剪枝机制截断不需要的组播信息流。图5所示为使同一个VR的多个路由状态信息(C-source，C-group)共享组播树的流程示意图。如图5所示，包括以下步骤：
步骤501：为组播源的本地VR(VR源)配置全局组地址P-Group，建立有源组播树；
步骤502：VR源将组播数据分组封装后沿着有源树泛洪到所有叶子节点VR接收，组播数据分组中包含(VR源，P-Group)信息，即包含有源树的源地址和组地址，(VR源，P-Group)信息主要用来标识组播树；
步骤503：叶子节点VR接收提取并缓存组播数据分组中的(VR源，P-Group)信息；
步骤504～步骤505：判断叶子节点VR接收是否存在对VR源内部站点的组播需求，如果存在则接收该分组数据并解封装，如果不存在则执行步骤506及其后续步骤。
步骤506：叶子节点VR接收丢弃该分组数据并向组播树(VR源，P-Group)发送剪枝消息；
步骤507：叶子节点VR接收查看本地组播状态，判断是否出现新的组播需求，如果是则执行步骤508及其后续步骤，否则返回执行步骤507；
步骤508：以该新的组播需求中的源为索引查找组播源路由选择表，找到VR源；
步骤509～步骤510：判断该本地叶子节点VR接收是否已经在以VR源为根的有源树上，如果是则执行步骤505并结束，如果不是则叶子节点向组播树发送嫁接消息，然后执行步骤505并结束。
如果面向骨干VR，即只关心骨干VR的存在和相互之间的交互，通过PIM协议也可以建立通用组播树。此时，首先要求SP网络中的路由器运行PIM-SM或者PIM-SSM、Bidir-PIM协议，同时，SP网络中各路由器之间可运行独立于VPN站点的任意单播协议，以有助于RP发现和RPF检查。在这种情况下建立组播树时，初始为所有骨干VR手工配置一个全局的组播地址，作为通用组播分发树的组地址G；然后在SP中为相应的组地址G配置一个RP，以所有骨干VR作为叶子节点、G为组地址建立一棵共享树。这样，该树上的任一叶子干VR发送的组播数据都可以通过该共享树转发到所有的其他叶子节点(即对等的其他骨干VR)。图6为只关心骨干VR的建立组播树流程图。如图6所示，包括以下步骤：
步骤601：在SP网络上选定作为汇聚点的路由器或者VR；
步骤602：为VPN内的所有骨干VR选取相同的全局组地址P-Group；
步骤603：VPN内的骨干VR申请加入以该汇聚点为根、以该全局组地址P-Group为组地址的共享树；
步骤604：在骨干VR指向RP的路径上建立组播转发状态，完成建立组播树。
以上过程中，根据图4、图5和图6所示的流程就实现了在不同情况下建立组播树。
步骤303：完成建立VPN站点内部的组播树和SP网络的组播树以后，组播源向组播源的代理源/汇聚点发送组播数据分组，该代理源/汇聚点将组播数据分组转发到本地或者封装以后发送到SP网络的组播树。
在这里，优选地，在步骤301中在与VPN站点连接的VR上设立代理源/汇聚点。此时，在完成建立VPN站点内部的组播树和SP网络的组播树以后，组播源可以向组播源的代理源/汇聚点发送组播数据分组，即向组播源的本地VR发送组播数据分组。任一VPN站点的任一源发送组播数据分组，通过源注册到达本地的VR。然后，根据该本地VR的本地组播状态判断是否存在本地接收者，如果存在本地接收者则发往本VPN站点的接收者，同时若SP网络上的其他VR上存在接收者，则VR将本地数据进行封装，沿组播树(VPN内部共享树、有源树或者通用组播树之一)转发到接收端的VR上。
步骤304：在SP网络的组播树上接收组播数据分组的VR对该组播数据分组解封装，并根据该VR的本地状态丢弃或者转发所述组播数据分组。
在这里，接收端VR对组播数据分组解封装，并根据接收端VR本地的组播转发表将原始组播数据分组丢弃或者转发到本地接收主机。
针对不同的建树方式，VR对组播分组的封装和解封装处理各不相同。
如果不考虑骨干VR的存在和影响，即只考虑一个VPN内的普通VR直接通信的情况，并且为同属于一个VPN内的各个VR建立一个共享树，也就是对应于图4所示的建立组播树的流程时，则VR将客户的组播数据分组进行一次GRE封装或者IP封装，其外层源地址为进行封装处理的VR的地址，目的地址是为本VPN配置的共享树的组地址P-Group。该共享树上的所有其他叶子节点都接收组播数据分组，并进行解封装处理，根据原分组的(C-Source，C-Group)和本地转发表进行下一步处理。
图7为本发明第一实施例的建立组播树的网络示意图。图8基于图7，为本发明第一实施例的组播数据分组转发流程示意图。如图8所示：
步骤801：为属于同一个VPN的VR建立共享树。在这里，本实施例中，例如可为PE1、PE2、PE3中的VR_A建立共享树，并为这三个VR配置一个全局组播地址P-GroupA。
步骤802：在骨干网中为P-GroupA选定一个RP。
步骤803：VPN中的组播源发送组播数据分组，通过源注册到达本地VR，即PE1中VR_A。
步骤804～步骤805：PE1中的VR_A接收组播源的数据，根据自身的组播状态判断是否存在本地接收者，如果存在则将组播数据发往本地接收者，并执行步骤806及其后续步骤。在这里，优选地，如果不存在本地接受者就直接执行步骤806及其后续步骤。
步骤806：PE1中的VR_A对原始组播数据进行GRE或IP封装，封装的源地址是进行封装操作的VR的地址，即PE1中VR_A的地址；封装的目的地址是为本VPN的全局组播地址，即P-Group。VR_A将封装后的组播数据分组沿共享树发送至组播接收者。
步骤807：PE2中的VR_A和PE3中的VR_A接收到封装后的组播分组，解封装还原出原始的组播数据，并根据本地的组播状态将组播数据丢弃或者转发给本地的接收者。
如果不考虑骨干VR的存在和影响，即只考虑一个VPN内的普通VR直接通信的情况，并且使来自同一个VR的多个(C-Source，C-Group)组播分组共享一个以该VR为根的有源树，也就是对应于图5所示的建立组播树的流程时，VR将客户分组进行一次GRE封装或者IP封装，其外层源地址为进行封装处理的VR源的地址，目的地址是为本VR源配置的有源树的组地址。组播数据分组沿有源树传输，转发到对VR源本地组播源有接收需求的其他VR，并进行解封装处理，根据原分组的(C-Source，C-Group)和本地转发表进行下一步处理。
图9为本发明第二实施例的建立组播树的网络示意图。图9中骨干网的细线和粗线分别标识了两棵不同的组播树。以PE1中VR_A1为根的组播树用细线表示；以PE2中VR_A2为根的组播树用粗线表示。基于图9，图10为本发明第二实施例的组播数据分组转发流程图。如图10所示：
步骤1001：组播源发送组播数据分组到达与组播源对应的本地VR。
首先，若某普通VR有组播数据要发送，则自身为根，以属于本VPN内的所有其他VR为叶子节点，选取一个全局组播地址P-Group，建立一棵有源树(VR源，P-Group)。在这里，因为PE1中的VR_A1与组播源S1、S2相连，所以建立以PE1中的VR_A1为根，以PE2中的VR_A2、PE3中的VR_A3、PE4中的VR_A4为叶子节点的有源树(VRA1，P-GroupA1)。因为PE2中的VR_A与组播源S3相连，所以建立以PE2中的VR_A2为根，以VR_A1、VR_A3、VR_A4为叶子节点的有源树(VRA2，P-GroupA2)。同时，每个普通VR中还要保存一个组播源路由选择表，该表是根据VR之间通过多种方式(如静态路由、传统的单播路由协议或者组播协议)通告的路由可达性信息建立起来的，记录着某VR内部主机的可达情况。表1所示的是PE3中的VR_A3保存的组播源路由选择表。
  数据源S   VR
  S1   VR_A1(位于PE1中)
  S2   VR_A1(位于PE1中)
  S3   VR_A2(位于PE2中)
  ......   ......
表1 VR_A3的组播路由选择表
组播源S1、组播源S2、组播源S3发送组播数据分组，通过源注册到达本地VR，即分别到达PE1中VR_A1和PE2中VR_A2。
步骤1002：VR_A1和VR_A2根据自身的组播状态判断是否存在本地接收者，如果存在则执行步骤1018，执行完步骤1018后执行步骤1003及其后续步骤。也就是，如果存在发往本地接收者，则将分组组播数据发往本地接收者，并执行步骤1003及其后续步骤。在这里，如果不存在本地接收者则直接执行步骤1003及其后续步骤。
步骤1003：VR_A1和VR_A2将组播数据分组进行GRE封装或者IP封装，其中封装的源地址是进行封装操作的VR的地址，即VR_A1或VR_A2的地址；封装的目的地址是VR所在的组地址P-GroupA1或P-GroupA2，封装后的组播数据分组沿各自的组播树泛洪到本VPN内的其他VR。
步骤1004：本VPN内的其他VR接收封装分组数据。在这里，PE3中的VR_A3和PE4中VR_A4接收到封装分组数据，提取出其中的(VRA1，P-GroupA1)和(VRA2，P-GroupA2)信息并将其缓存。接收到封装后的组播数据分组的VR_A3和VR_A4根据自己所产生兴趣的数据源从表1中查找数据源对应的VR，确定是否存在对组播源VRA1和VRA2的组播需求，若存在则执行步骤1005及其后续步骤，若不存在则执行步骤1011及其后续步骤。
步骤1005～步骤1007：VR_A3和VR_A4接收封装后的组播数据分组，并且对该数据解封装，然后查找本地组播状态。
步骤1008～步骤1010：VR_A3和VR_A4判断是否存在本地接收者，如果存在则将组播数据分组发往本地接收者并结束本流程，否则丢弃分组数据并结束本流程。
步骤1011～步骤1013：VR_A3和VR_A4丢弃组播数据分组，VR_A3和VR_A4向组播树发送剪枝消息，并查看本地组播状态。
在这里：以VR_A3为例说明处理过程：若此时VR_A3的组播需求只对和VR_A1相连的数据源S1感兴趣，对数据源S2和数据源S3都不感兴趣。因为查组播源路由选择表得知S1对应VR_A1，则VR_A3将接收所有源地址字段为VR_A1的封装组播数据分组，包括来自数据源S1和S2的分组。同时，VR_A3发现本地并不存在对其它源感兴趣的接收者，相应的也对除了VR_A1以外其他的VR源不感兴趣，则VR_A3将丢弃来自其他VR源的封装组播数据分组，在本例中为VR_A2，同时VR_A3将自己从组播树(VRA2，P-GroupA2)上剪枝，以便以后不再接收来自VR_A2的分组。然后VR_A3查看本地组播状态，以判断是否出现新的组播状态。
步骤1014～步骤1017：判断是否出现新的组播状态，如果出现新的组播状态，则以该新的组播需求中的源为索引查找组播源路由选择表，找到VR源，并进一步判断叶子节点是否已经在以VR源为根的有源树上，如果叶子节点在以VR源为根的有源树上，则执行步骤1005及其后续步骤，如果叶子节点不在以VR源为根的有源树上，则叶子节点向组播树发送嫁接消息并执行步骤1005及其后续步骤；如果没有出现新的组播状态，则返回执行步骤1013。
在这里，假设下一个时刻VR_A3出现了新的组播需求，例如VR_A3对S2和S3产生了兴趣。VR_A3查找组播源路由选择表，找到S2对应的VR_A1和S3对应的VR_A2。由于VR_A3已经位于以VR_A1为根的组播树(VRA1，P-GroupA1)上，VR_A3将继续接收来自VR_A1的封装，不再做额外的处理。但是，由于VR_A3已将自己从以VR_A2为根的组播树(VRA2，P-GroupA2)上剪枝，它将首先向组播树(VRA2，P-GroupA2)发送嫁接消息，先将自己嫁接回组播树(VRA2，P-GroupA2)，然后再开始接收来自VR_A2的封装分组数据。
步骤1018：丢弃组播数据分组。
如果面向骨干VR，即只关心骨干VR的存在和相互之间的交互，通过PIM协议也可以建立通用组播树。对应于图6所示的建立组播树流程，此时，骨干VR将客户组播数据分组进行一次GRE封装，以本骨干VR的地址作为源地址，以SP网络中通用组播树的组地址G作为目的地址，以分组来源的VPN-ID作为关键字。组播数据分组沿全网唯一的通用组播树传输，转发到各个骨干VR上，骨干VR负责解封装，提取VPN-ID及还原数据分组，根据自身保存的(*，G，VPN-ID)列表决定是否丢弃该组播数据分组。对于被保留的组播数据分组，根据其VPN-ID将其发送到对应的VR上，VR再根据本地组播转发表进行进一步处理，直到到达接收端。
图11为本发明第三实施例的网络示意图。图12基于图11，为本发明的第三实施例的组播数据分组转发流程示意图。如图12所示：
步骤1201：为所有的骨干VR配置一个全局的组播组地址P-Group。
步骤1202：在骨干网中为组地址P-Group配置一个RP，以所有骨干VR作为叶子节点、P-Group为通用组播树组地址建立共享树。在这种建树机制下，SP网络中只存在一棵共享树。
步骤1203：任一VPN中的任一源发送组播分组，通过源注册到达本地的普通VR。
步骤1204～步骤1205：普通VR根据自身的组播状态判断是否存在本地组播接收者，如果存在则将组播数据分组发往本地接收者并结束，并执行步骤1206及其后续步骤。优选地，在这里如果不存在本地接受者就直接执行步骤1206及其后续步骤。
步骤1206：普通VR将组播数据分组通过单播隧道发送到本PE设备上的骨干VR。
步骤1207：骨干VR对组播数据分组进行GRE封装，以本骨干VR的地址作为源地址，以SP网络中通用组播树的组地址P-Group作为目的地址，以分组来源的VPN-ID作为关键字。
步骤1208：封装后的组播数据分组沿唯一的共享树转发到其他的骨干VR。
步骤1209：其他的骨干VR收到组播数据分组后将解封装后的组播数据分组根据本地列表决定是否转发给它们本地的普通VR，若收到带有非本地VPN-ID的组播数据分组，则由骨干VR直接丢弃。
步骤1210：普通VR根据本地组播转发表组播数据分组进行进一步处理，直至到达接收端。
以上过程中，第一实施例、第二实施例和第三实施例都可以采用MPLSP2MP LSP机制进行建树，在这种情况下不要求SP网络中的P路由器必须运行组播路由协议，但必须支持MPLS及扩展的RSVP协议。此时，当各个对等的VR或者骨干VR相互发现后，每个VR或者骨干VR触发建立一个P2MP树，这棵树以发起者VR为源，以其它各个VR或者骨干VR为叶子节点。P2MP树的维护与标准组播树相似，可通过发送剪枝、嫁接消息进行。对于以普通VR为根或叶节点的树来说，数据在SP网络中的传输需进行一次MPLS封装，标签分配和各节点的转发数据库由扩展的RSVP(for P2MP)协议决定；对于以骨干VR为根或叶节点的树来说，骨干VR对来自本地的组播分组使用两个MPLS标签进行封装：栈底标签用于标识VPN-ID，栈顶标签用于在P2MP路径上进行标签交换。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种虚拟路由器VR方式的虚拟专用网络VPN的组播方法，该方法适用于包括服务提供商SP网络、至少一个VPN站点和至少一个VR的VPN，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、向同VPN站点连接的VR配置所述VPN站点的组播路由协议实例，向同SP网络连接的VR配置所述SP网络的组播路由协议实例，并设定每个VPN站点的代理源/汇聚点；
B、根据配置后的组播路由协议实例，分别建立VPN站点内部的组播树和连接各VPN站点的SP网络的组播树；
C、组播源向组播源的代理源/汇聚点发送组播数据分组，所述组播源的代理源/汇聚点将该组播数据分组转发到该代理源/汇聚点的本地接收者或者封装以后发送到所述SP网络上的组播树；
D、在SP网络的组播树上接收所述组播数据分组的VR对该组播数据分组解封装，并根据该VR的本地状态丢弃或者转发所述组播数据分组。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的同VPN站点连接的VR和同SP网络连接的VR为同一普通VR，步骤B所述建立SP网络上的组播树为：建立以普通VR为叶子节点的组播树。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的同VPN站点连接的VR为普通VR，所述的同SP网络连接的VR为骨干VR，步骤B所述建立SP网络上的组播树为：建立以骨干VR为叶子节点的组播树；步骤C所述组播源的代理源/汇聚点将组播数据分组封装以后发送到SP网络上的组播树为：组播源的代理源/汇聚点将组播数据分组转发到与该组播源的代理源/汇聚点相连的骨干VR，骨干VR再对组播数据分组封装并发送到SP网络上的组播树。
4、根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述的设定每个VPN站点的代理源/汇聚点VR为：设定与VPN站点连接的VR作为该VPN站点的代理源/汇聚点。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的组播路由协议为协议无关组播协议。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B11、在SP网络上选定汇聚点；
B12、为VPN内的所有VR选取相同的全局组地址；
B13、所述VPN内的VR申请加入以所述的汇聚点为根、以所述的全局组地址为组地址的共享树；
B14、在VR指向所述的汇聚点的路径上建立组播转发状态。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B11所述的汇聚点为SP网络上的路由器或者VR。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：
C11、组播源向组播源的本地VR发送组播数据分组；
C12、组播源的本地VR判断是否存在本地接收者，如果是则将所述组播数据分组发往本地接收者，否则将组播数据分组封装并发往SP网络的组播树上的组播接收者。
9、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B21、为组播源的本地VR配置全局组地址，建立有源树；
B22、组播源的本地VR将组播数据分组封装后沿着所述有源树泛洪到所有叶子节点，所述组播数据分组中包含有源树的源地址和组地址；
B22、叶子节点提取并缓存组播数据分组中的所述有源树的源地址和组地址；
B23、根据所述有源树的源地址和组地址，判断叶子节点是否存在对组播源的本地VR的内部VPN站点的组播需求，如果是则接收该组播数据分组，如果不存在则丢弃该组播数据分组并向组播源的本地VR发送剪枝消息。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述丢弃该分组数据并向组播源的本地VR发送剪枝消息后，本方法进一步包括以下步骤：
B24、叶子节点查看自身的本地组播状态，判断是否出现新的组播需求，如果是则以该新的组播需求中的组播源为索引查找组播源路由选择表，找到该组播源的本地VR并执行步骤B25，否则返回执行步骤B24；
B25、判断叶子节点是否已经在以该组播源的本地VR为根的有源树上，如果是则接收该组播数据分组，如果不是则叶子节点向组播树发送嫁接消息。
11、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B所述建立连接各VPN站点的SP网络的组播树包括：
B31、在SP网络上选定汇聚点；
B32、为VPN内的所有骨干VR选取相同的全局组地址；
B33、所述VPN内的骨干VR申请加入以所述的汇聚点为根、以所述的全局组地址为组地址的共享树；
B34、在骨干VR指向所述的汇聚点的路径上建立组播转发状态。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：
C21、组播源向组播源的本地普通VR发送组播数据分组；
C22、组播源的本地普通VR将组播数据分组发往该组播源的本地普通VR的骨干VR；
C23、所述骨干VR将组播数据分组封装，并沿共享树转发到共享树上的其它骨干VR；
所述的步骤D包括：
D21、所述共享树上的其它骨干VR解封装所述组播数据分组，并根据本地列表决定丢弃组播数据分组或将解封装后的组播数据分组发送到所述其它骨干VR的普通VR；
D22、所述其它骨干VR的普通VR将组播数据分组发送到指定接收者。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，在步骤C22组播源的本地普通VR进一步判断是否存在该普通VR的本地接收者，如果是则将所述组播数据分组发往本地接收者。
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