专利名称：具有冗余结构的组播传输系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种具有冗余结构的组播传输系统及方法。
背景技术：
组播网络体系结构包括组播的基本工作原理、实现组播的条件、组播的地址分配方案 及与媒质接入控制层(MAC)地址映射、互联网组管理协议(IGMP)。其中组播的工作原理 为组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接受者(一次的 、同时的)的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组，只有属于该组播组的地址才能 收到数据包。简单地说，主机通过使用IGMP加入组播组中并且可以动态离开组播组，即成员 关系常有变化，路由器跟踪这种关系并试图形成一条到达组播成员的无回路路径。组播路由 用于得到正在使用的组播组的路径上那些路由器，以及到达这些组播组的最佳路径信息。一 旦报文到达目标子网，该报文就有可能泛洪或转发到主机。
目前，如图1所示，是目前使用较多的组播传输路径硬件架构示意图。在组播传输过程 中，所示1 + 1保护装置中有两个管理单元(MPU， Management Processing Unit)，该两个 MPU可以相互进行切换，其中一个为激活状态，另一个为休眠状态，当传输报文的过程中， 若这时恰好两个MPU进行切换，新激活状态的MPU并不知道该上行什么报文，造成了报文丢失 ，使得传输中断。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种具有冗余结构的组播传输系统，该系统包括互相连接的 一个处于激活状态的MPU和一个处于休眠状态的MPU，与该处于激活状态的MPU及该处于休眠 状态的MPU均分别连接网卡及路由器，该处于激活状态的MPU和该处于休眠状态的MPU分别包 括一个存储单元，该处于激活状态的MPU用于接收所述网卡所发送的上行报文，并将所接收 的上行报文存储至该处于激活状态MPU的存储单元，同时复制该接收的上行报文，并将复制 后的上行报文发送至处于休眠状态的MPU;所述处于休眠状态的MPU用于接收由处于激活状态 的MPU发送过来的上行报文并存储至该休眠状态MPU的存储单元中；所述处于激活状态的MPU 还用于将其存储单元中的上行报文发送至所述路由器；其中，当该处于激活状态MPU出现故 障时，该处于休眠状态的MPU被切换为处于激活状态的MPU并将其存储单元所存储的上行报文 发送至路由器，同时发送更新上行报文的询问报文至所述网卡；该切换后处于激活状态的MPU还用于当重新接收的上行报文与其存储单元中的上行报文不同时，更新该存储单元中的 上行报文并将该更新后的上行报文发送至路由器。
此外，还有必要提供一种组播传输方法，应用于一种具有冗余结构的组播传输系统中， 该系统包括互相连接的一个处于激活状态的MPU和一个处于休眠状态的MPU，与该处于激活 状态的MPU及该处于休眠状态的MPU均分别连接的网卡及路由器，该处于激活状态的MPU和该 处于休眠状态的MPU分别包括一个存储单元，该方法包括如下步骤处于激活状态的MPU接收 所述网卡所发送的上行报文；该处于激活状态MPU存储该上行报文至其存储单元中，并将该 上行报文发送至处于休眠状态的MPU;该处于休眠状态的MPU保存所接收的上行报文至其存储 单元；当处于激活状态的的MPU工作正常时，该处于激活状态的MPU发送其存储单元中的上行 报文至路由器，并结束流程；当处于激活状态的MPU发生故障时，所述处于激活状态的MPU与 处于休眠状态的MPU进行切换；该切换后处于激活状态的MPU将其存储单元中的上行报文发送 至路由器，同时发送询问报文至所述网卡以请求更新其存储单元中的上行报文；该切换后处 于激活状态的MPU接收网卡所重新发送的上行报文；当重新接收的上行报文与该切换后处于 激活状态的MPU的存储单元中的上行报文相同时，结束流程；及当重新接收的上行报文与该 切换后处于激活状态的MPU的存储单元中的上行报文不同时，更新该存储单元中的上行报文 ，该切换后处于激活状态的MPU发送所述更新后的上行报文至路由器。
相较于现有技术，所述具有冗余结构的组播传输系统及方法，可以对报文的存储及备份 ，而且进行实时更新所存储的报文，避免了两张MPU的替换造成的报文丢失，改善了组播传 输中断的情况，提高了工作效率。
图1是现有技术中组播传输路径硬件架构示意图。
图2是本发明具有冗余结构的组播传输系统较佳实施例的硬件架构图。 图3是本发明具有冗余结构的组播传输方法较佳实施例的作业流程图。
具体实施例方式
如图2所示，是本发明具有冗余结构的组播传输系统较佳实施例的硬件架构图。该结构 包括用户端设备，l + l保护装置2、路由器3、服务器4及网络5。所述用户端设备可以为计算 机或者电视机及机顶盒。本实施例中，以应用于IPTV技术为例说明本发明，该用户端设备以 电视机100及机顶盒101为例进行说明该发明。所述机顶盒101用于根据用户需要发送上行报 文给1 + 1保护装置2，所述上行报文包括IGMP Join报文及IGMP Leave报文等。当用户通过 输入装置例如遥控器向机顶盒101发送选择某个电视频道指令时，该机顶盒101发送IGMP
5Join报文给所述l + l保护装置2。当用户通过输入装置例如遥控器向机顶盒101发送离开某个 电视频道指令时，该机顶盒101发送IGMP Leave报文给所述l + 1保护装置2。本实施例中，以 用户端设备请求加入组播为例进行说明本发明，则该发送的上行报文为IGMP Join报文。所 述1 + 1保护装置2包括网卡200，第一MPU201及第二MPU 202。所述网卡200的接口与所述机 顶盒101的网络接口相连，本实施例中，该网卡200为非对称数字用户线(ADSL， Asymmetric Digital Subscriber Line)网卡。该网卡200分别与所述第一MPU 201和所述第二MPU 202连 接。该第一MPU 201中包括一个存储单元203，该第二MPU 202中包括一个存储单元204。所述 存储单元203用于存储第一MPU 201所接收的IGMP Join报文。所述存储单元204用于存储第一 MPU 201所发送的IGMP Join报文。该第一MPU 201及所述第二MPU 202还分别与路由器3相连 ，所述路由器3还通过网络5与服务器4相连。
所述第一MPU 201和第二MPU 202，其中，有且只能有一个是激活状态，另外一个是休眠 状态，所述激活状态是指该激活状态的MPU与所述网卡200及路由器3传递报文，所述休眠状 态的MPU用于该激活状态MPU出现故障或者该激活状态MPU进行软件升级时，该休眠状态的 MPU立即被激活为激活状态MPU，则原始激活状态MPU成为休眠状态MPU 。所述两个MPU是定时 互相通信的，该两个MPU通过互相传递含有各自状态信息的数据包，使得互相了解对方是否 处于正常状态。本实施例中，设置第一MPU 201为激活状态，第二MPU 202为休眠状态，该第 一MPU 201与该第二MPU 202定时传递各自的工作状态信息，用于了解对方的工作状态是否正 常。当所述第一MPU 201出现故障，或者该第一MPU 201出现软件升级状态时，该第一MPU 201与所述第二MPU 202进行切换。所述第二MPU 202接收到所述第一MPU 201发生故障的信息 或者软件升级的信息，立即被激活为激活状态MPU，所述第一MPU 202成为休眠状态MPU。用 户也可手动切换所述MPU，手动设置处于激活状态的MPU和处于休闲状态的MPU。
若第一MPU 201处于正常激活状态，所述第一MPU 201用于接收所述网卡200所发送的 IGMP Join报文，并将该报文存储至存储单元203中，同时复制该IGMP Join报文并将该复制 的IGMP Join报文发送至第二MPU 202，该第二MPU 202存储该IGMP Join报文至存储单元204 中。当第一MPU 201出现故障时，所述第一MPU 201和第二MPU 202发生切换，所述第二MPU 202为处于激活状态的MPU，第一MPU 201为处于休眠状态的MPU。此时处于激活状态的第二 MPU 202发送其存储单元204中的IGMP Join报文至路由器3，同时该第二MPU 202发送IGMP Query报文至网卡200，请求用户端设备更新所述上行的IGMP Join报文，网卡200将该IGMP Query报文发送至机顶盒lOl，该机顶盒101再通过该网卡200重新发送IGMP Join报文至第二 MPU 202，该第二MPU 202将所接收到的IGMP Join报文与存储单元204中的IGMP Join报文对比，査看是否不同。当两者不同时，该处于激活状态的第二MPU 202更新存储单元204中的 IGMP Join报文，并发送至路由器3。
如图3所示，是本发明具有冗余结构的组播传输方法报文上行较佳实施例的作业流程图 。本实施例中，以第一MPU 201为初始激活状态MPU，第二MPU 202为初始休眠状态MPU。
步骤S30 ，当用户通过输入装置例如遥控器向机顶盒101发送选择某个电视频道指令时， 该机顶盒101发送IGMP Join报文至网卡200。
步骤S32，网卡200将接收到的IGMP Join报文发送至第一MPU 201。
步骤S34，第一MPU 201接收网卡200所发送的IGMP Join报文，该IGMP报文包括用户端需 要加入的组播组的地址以及所述网卡200的端口地址，该网卡200的端口地址用于当报文下行 时，根据该端口地址找到该网卡200。
步骤S36，该第一MPU 201存储所述IGMP Join报文至存储单元203中，同时该第一MPU 201复制该IGMP Join报文，并将复制的IGMP Join报文发送至第二MPU 202，所述第二MPU 202保存该复制的IGMP Join报文至存储单元204中。
步骤S38，所述第一MPU 201和所述第二MPU 202之间定时传递信息，第一MPU 201传递状 态信息给第二MPU 202，第二MPU 202根据该状态信息判断第一MPU 201是否正常。若所述判 断结果为该第一MPU 201正常，进入步骤S56。
步骤S40，若所述判断结果为该第一MPU 201的状态不正常，则所述第一MPU 201与第二 MPU 202进行切换。第二MPU 202被激活为激活状态MPU，所述第一MPU 201切换为休眠状态 MPU。
步骤S42，该第二MPU 202将所述存储单元204中的IGMP Join报文发送至路由器3，该路 由器3发送该IGMP Join报文至服务器4。
步骤S44，该第二MPU 202发送IGMP Query报文至网卡200，该网卡200将接收到的IGMP Query报文传送至机顶盒lOl 。
步骤S46，所述机顶盒101接收到该IGMP Query报文后，通过网卡200重新发送所述IGMP Join报文至第二MPU 202。
步骤S48，所述第二MPU 202判断重新接收的IGMP Join报文与其存储单元204中的IGMP Join报文是否相同，若相同，则结束流程。
步骤S50，当所述第二MPU 202所接收的IGMP Join报文与存储单元204中的IGMP Join报 文不同时，更新该存储单元204中的IGMP Join报文。
步骤S52，并将该更新后的IGMP Join报文发送至路由器3。步骤S54，所述路由器3传送所述IGMP Join报文至服务器4。
步骤S56，于上述步骤S38中，若所述第一MPU 201没有正常，则将该第一MPU 201的存储 单元204中的IGMP Join报文发送至路由器3，所述路由器3发送所接收的IGMP Join报文至服 务器4，结束流程。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳 实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方 案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种具有冗余结构的组播传输系统，该系统包括互相连接的一个处于激活状态的MPU和一个处于休眠状态的MPU，与该处于激活状态的MPU及该处于休眠状态的MPU均分别连接网卡及路由器，该处于激活状态的MPU和该处于休眠状态的MPU分别包括一个存储单元，其特征在于该处于激活状态的MPU用于接收所述网卡所发送的上行报文，并将所接收的上行报文存储至该处于激活状态MPU的存储单元，同时复制该接收的上行报文，并将复制后的上行报文发送至处于休眠状态的MPU；所述处于休眠状态的MPU用于接收由处于激活状态的MPU发送过来的上行报文并存储至该休眠状态MPU的存储单元中；所述处于激活状态的MPU还用于将其存储单元中的上行报文发送至所述路由器；其中，当该处于激活状态MPU出现故障时，该处于休眠状态的MPU被切换为处于激活状态的MPU并将其存储单元所存储的上行报文发送至路由器，同时发送更新上行报文的询问报文至所述网卡；该切换后处于激活状态的MPU还用于当重新接收的上行报文与其存储单元中的上行报文不同时，更新该存储单元中的上行报文并将该更新后的上行报文发送至路由器。
2.如权利要求l所述的具有冗余结构的组播传输系统，其特征在于， 该系统通过网卡与用户端设备相连，该用户端设备用于发送上行报文至网卡。
3.如权利要求l所述的具有冗余结构的组播传输系统，其特征在于， 该系统通过路由器与服务器相连，该服务器用于接收路由器所发送的上行报文。
4.一种组播传输方法，应用于一种具有冗余结构的组播传输系统中 ，该系统包括互相连接的一个处于激活状态的MPU和一个处于休眠状态的MPU，与该处于激 活状态的MPU及该处于休眠状态的MPU均分别连接的网卡及路由器，该处于激活状态的MPU和 该处于休眠状态的MPU分别包括一个存储单元，其特征在于，该方法包括如下步骤 处于激活状态的MPU接收所述网卡所发送的上行报文；该处于激活状态MPU存储该上行报文至其存储单元中，并将该上行报文发送至处于休眠状态的MPU;该处于休眠状态的MPU保存所接收的上行报文至其存储单元；当处于激活状态的的MPU工作正常时，该处于激活状态的MPU发送其存储单元中的上行 报文至路由器，并结束流程；当处于激活状态的MPU发生故障时，所述处于激活状态的MPU与处于休眠状态的MPU进行 切换；该切换后处于激活状态的MPU将其存储单元中的上行报文发送至路由器，同时发送询问 报文至所述网卡以请求更新其存储单元中的上行报文；该切换后处于激活状态的MPU接收网卡所重新发送的上行报文；当重新接收的上行报文与该切换后处于激活状态的MPU的存储单元中的上行报文相同时 ，结束流程；及当重新接收的上行报文与该切换后处于激活状态的MPU的存储单元中的上行报文不同时 ，更新该存储单元中的上行报文，该切换后处于激活状态的MPU发送所述更新后的上行报文 至路由器。
5.如权利要求4所述的组播传输方法，其特征在于，该方法还包括 用户端设备根据用户要求发送上行报文至网卡；网卡接收该上行报文并发送给处于激活状态MPU。
6.如权利要求4所述的组播传输方法，其特征在于，在步骤该切换 后处于激活状态的MPU接收网卡所重新发送的上行报文之前还包括 网卡将所接收的询问报文传送至用户端设备； 该用户端设备根据该询问报文通过该网卡重新发送上行报文至处于激活状态的MPU。
7.如权利要求4所述的组播传输方法，其特征在于，在步骤当处于激 活状态的的MPU工作正常时，该处于激活状态的MPU发送其存储单元中的上行报文至路由器之 后还包括路由器接收处于激活状态MPU所发送的上行报文，并发送该上行报文至与该路由 器相连的服务器。
8.如权利要求4所述的组播传输方法，其特征在于，该方法还包括 路由器接收切换后处于激活状态的MPU所发送的更新后的上行报文，并发送该更新后的上行 报文至与该路由器相连的服务器。
全文摘要
一种具有冗余结构的组播传输系统，该系统包括处于激活状态的MPU用于接收网卡所发送的上行报文，并存储至其存储单元，复制该上行报文并发送至处于休眠状态MPU；该处于休眠状态MPU用于接收所复制的上行报文并存储至其存储单元中；处于激活状态的MPU还用于将其存储单元中的上行报文发送至路由器；处于休眠状态的MPU用于当处于激活状态MPU出现故障时，切换为处于激活状态MPU；切换后处于激活状态MPU将其存储单元中的上行报文发送至路由器，并发送询问报文至网卡，且当重新接收的上行报文与其存储单元中上行报文不同时，更新该存储单元中上行报文并将更新后的上行报文发送至路由器。另外，本发明还提供一种组播传输方法。
文档编号H04L12/56GK101610210SQ200810302190
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者赖建邦 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司