基于BIDIR-PIM协议的双向PIM组播的设计与实现

摘要

随着宽带网络技术的不断发展，组播路由技术的应用越来越广泛。TV网络电视业务、IP会议电视业务、视频点播、IP组播数据传输业务等成为各大运营商争相发展的新型业务，通过组播技术均可以实现上述业务，使得组播技术成为当前信息通信领域的研究热点之一。传统的组播协议PIM-SM因其不依赖于某一特定单播路由协议，且比较容易实现以及扩展，所以被广泛的应用。M.Handley、I.Kouvelas等为了进一步降低协议实现时的复杂度并提高协议的工作效率，对PIM-SM协议进行了有益的扩展，形成BIDIR-PIM(双向PIM)协议。
　　本课题以H3C的开发项目“双向PIM协议实现”为背景，在深入分析BIDIR-PIM协议的基础上，对基于BIDIR-PIM协议的组播路由功能模块做了详细的研究，设计并实现了控制组播数据双向转发的PIM模块。
　　本文首先介绍了组播技术的国内外发展现状以及企业在BIDIR-PIM协议方面的实现情况。其次，概要介绍了BIDIR-PIM协议的工作机制，并从功能化和模块化等角度对双向PIM模块做了详细的需求分析以及总体设计。再次，对双向PIM模块的各个功能子模块进行了详细的设计，并完成了双向PIM组播的运行设计。
　　在BIDIR-PIM协议的具体实现过程中，当没有接收者的情况下，组播数据也会被发送到RPA才被丢弃，这会造成组播源侧转发树链路的带宽浪费。针对这种带宽浪费问题，本论文提出了一种禁止扩散通告报文的实现方式来优化组播源侧的数据转发过程，减小了组播源侧转发树链路的带宽浪费。
　　最后，在Simware上搭建测试环境，并利用Winpcap和Wireshark等测试工具对双向PIM模块的双向转发功能进行了测试和验证。结果表明，上述设计达到了设计要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景及研究意义

1．1．1 课题的背景

1．1．2 课题的研究意义

1．2 国内外研究现状分析

1．3 课题的主要研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 组播双向转发PIM模块需求分析与总体设计

2．1 BIDIR-PIM协议概述

2．2 BIDIR-PIM产品化需求分析

2．3 双向PIM模块实现需求分析

2．3．1 模块化需求分析

2．3．2 功能需求分析

2．3．3 性能需求分析

2．4 双向PIM模块总体设计

2．4．1 组播模块化设计

2．4．2 PIM模块外部接口设计

2．4．3 PIM模块内部功能设计

2．5 组播源侧数据转发的扩展研究

2．6 本章小结

第3章 双向PIM模块的详细设计与实现

3．1 PIM模块通信报文的详细设计

3．2 PIMMAIN模块的详细设计与实现

3．2．1 PIMMAIN模块设计思路

3．2．2 PIMMAIN模块分解

3．3 PIMRP模块的详细设计与实现

3．3．1 PIMRP模块设计思路

3．3．2 PIMRP模块分解

3．4 PIMBD模块的详细设计与实现

3．4．1 PIMBD模块设计思路

3．4．2 PIMBD模块分解

3．5 PIM模块的主要数据结构

3．6 PIM模块的实现

3．6．1 PIM模块的设计实现

3．6．1 PIM模块的运行实现

3．7 本章小结

第4章 系统部署与测试

4．1 系统开发环境

4．2 系统部署

4．3 系统测试

4．3．1 测试环境

4．3．2 测试方案

4．3．3 测试结果分析

4．4 本章小结

总结与展望

1．本文工作总结

2．未来工作展望

致谢

参考文献