Método para la optimización del protocolo de gestión de grupos, y servidor y sistema del mismo.

Un método para la optimización de un protocolo de gestión de grupos,

que comprende:

recibir (S1), por parte de un enrutador de multidifusión, un informe de pertenencia enviado por un miembro deun grupo; y

caracterizado por comprender:

comprobar (S2), por parte del enrutador de multidifusión, si el informe incluye una lista de fuentes no vacía enel modo EXCLUDE;

procesar (S3) el informe como un informe de unión a fuentes no específicas si el informe incluye una lista defuentes no vacía en el modo EXCLUDE; y

actualizar (S4) el estado correspondiente en el enrutador directamente con datos del informe si el informe es uninforme de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía, un informe de pertenenciaen el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera, o un informe de pertenencia en el modoEXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía.

Método para la optimización del protocolo de gestión de grupos, y servidor y sistema del mismo Campo de la invención La presente invención está relacionada con el servicio de multidifusión, y, en particular, con un método, un servidor y un sistema para optimizar un protocolo de gestión de grupos.

Antecedentes de la invención El Protocolo de Gestión de Grupos de Internet (IGMP) está diseñado para la gestión de grupos de multidifusión en el Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) . Opera entre un nodo y un enrutador de multidifusión conectado directamente al nodo. El nodo le comunica a través del protocolo al enrutador local que desea unirse a un determinado grupo de multidifusión, y el enrutador consulta periódicamente si los miembros de un grupo conocido en la red de área local (LAN) se encuentran activos (esto es, si hay todavía un miembro de un grupo determinado de multidifusión en el segmento de red) , recopilando y manteniendo de este modo las pertenencias al grupo de la red conectada.

El IGMP existe en tres versiones. El IGMPv1 [RFC1112] define los procedimientos básicos para consultar e informar acerca de las pertenencias a grupo. El IGMPv2 [RFC2236] es ampliamente utilizado en la actualidad, proporcionando un mecanismo para la desconexión rápida de un miembro del grupo. El IGMPv3 [RFC3376] añade la función de filtrado de fuentes, lo que permite a un miembro del grupo indicar si desea recibir o no recibir paquetes de ciertas fuentes de multidifusión.

El protocolo de Descubrimiento de Escucha de Multidifusión (MLD) es una extensión del IGMP para aplicaciones basadas en el Protocolo de Internet versión 6 (IPv6) . El MLD realiza las mismas funciones que el IGMP. El MLD existe en dos versiones: el MLDv1 y el MLDv2, que corresponden al IGMPv2 y al IGMPv3 respectivamente.

En el IGMPv3 o el MLDv2, para soportar el filtrado de fuentes específicas, el protocolo define dos modos de filtrado: INCLUDE (inclusivo) y EXCLUDE (exclusivo) . En el modo INCLUDE un receptor de multidifusión recibe paquetes únicamente desde fuentes específicas. En el modo EXCLUDE, el receptor recibe paquetes de multidifusión sólo de fuentes distintas de las fuentes específicas. Las fuentes específicas se definen en una lista de fuentes.

La función de filtrado de fuentes definida en el IGMPv3/MLDv2 mejora la capacidad de expresar los miembros del grupo. Un receptor puede optar por recibir o no recibir paquetes de multidifusión de ciertas fuentes. En el IGMPv3, la función de filtrado de fuentes se implementa en un nodo del siguiente modo:

IPMulticastListen (socket, interfaz, dirección de multidifusión, modo de filtrado, lista de fuentes) (1)

El socket es un parámetro en un sistema IPv4 y está relacionado con diferentes entidades solicitantes (un determinado protocolo de una capa superior o una aplicación) ; la interfaz es un identificador local de la interfaz de red, tanto si es física como si es lógica; la dirección de multidifusión es la dirección del grupo de la solicitud; el modo de filtrado es INCLUDE o EXCLUDE; y la lista de fuentes es una lista de direcciones IP de unidifusión de las fuentes de multidifusión desde las que el receptor de multidifusión desea (en el modo INCLUDE) o no desea (en el modo EXCLUDE) recibir paquetes.

En el MLDv2, existe una expresión similar:

IPv6MulticastListen (socket, interfaz, dirección de multidifusión IPv6, modo de filtrado, lista de fuentes) (2)

La principal diferencia entre (2) y (1) es que las direcciones de multidifusión y la lista de fuentes se representan en forma de direcciones IPv6. A efectos descriptivos, la solución técnica relacionada de la presente solicitud se describe sobre la base del IGMPv3. La función de filtrado de fuentes en el MLDv2 es equivalente a la del IGMPv3.

El IGMP es un protocolo asimétrico, en el que un miembro del grupo (normalmente en un nodo y, ocasionalmente, en un enrutador) se comporta de forma diferente respecto a un enrutador de multidifusión. Un nodo IGMPv3 almacena el estado de recepción del grupo de multidifusión en cada socket y en cada interfaz con el fin de soportar el filtrado de fuentes. El estado de un socket representa los deseos de recepción del grupo expresados por cada aplicación, esto es, a qué grupo de multidifusión desea unirse la aplicación, y qué lista de fuentes de multidifusión desea filtrar, en qué interfaz y en qué modo de filtrado. El estado de recepción del grupo de una interfaz es una combinación de los estados de recepción de los grupos de todos los sockets de la interfaz. El nodo puede generar un informe de estado del IGMPv3 y responder a una solicitud del enrutador conectado para consultar las pertenencias al grupo, de acuerdo con el estado de recepción del grupo y el cambio de estado en la interfaz.

Un enrutador que tenga habilitado el IGMPv3 también necesita almacenar el estado de recepción de los grupos de la red conectada. El modelo conceptual es:

(dirección de multidifusión, temporizador del grupo, modo de filtrado, (registros de fuentes) ) (3)

La dirección de multidifusión es la dirección de un grupo asociado al registro de estado; el modo de filtrado está definido por el enrutador, y se registra como EXCLUDE, si el enrutador recibe un informe que indica el modo EXCLUDE; el temporizador del grupo se utiliza en el modo EXCLUDE, e indica el intervalo de tiempo de espera para que el modo de filtrado del grupo cambie de EXCLUDE a INCLUDE; y el registro de fuentes se representa en forma de (dirección de la fuente, temporizador de la fuente) ; la dirección de la fuente es la dirección de la fuente de multidifusión de la que el nodo desea recibir paquetes; y el temporizador de la fuente define el intervalo de tiempo de espera para recibir paquetes desde la dirección de la fuente.

El IGMPv3 y el MLDv2 soportan el filtrado de fuentes, lo que aumenta la flexibilidad de unión al grupo. En particular, el modo INCLUDE se define para soportar el protocolo de enrutamiento para Multidifusión Independiente del Protocolo/Multidifusión de Fuentes Específicas. No obstante, la adopción de modos de filtrado también adolece de algunas debilidades:

(1) Complejidad de la configuración y conmutación del modo: un enrutador tiene que configurar y conmutar el modo de filtrado en función del cambio del estado de recepción del grupo del sistema conectado, y la configuración y la modificación están estrechamente relacionadas con el estado del temporizador de la fuente o del grupo, y requieren unas lógicas complejas de evaluación. La implementación del protocolo resulta incómoda.

(2) El modo EXCLUDE no satisface completamente los requisitos de las aplicaciones reales: por una parte, resulta extraño que una aplicación no desee recibir paquetes de multidifusión desde una o más fuentes en un sistema de aplicación de multidifusión. Por otra parte, incluso si se da un escenario en el que el nodo conectado a una interfaz del enrutador no desea recibir paquetes de multidifusión desde una determinada fuente, es muy posible que otros nodos de la red sí deseen recibir datos de dicha fuente. En este caso, el enrutador también debe reenviar paquetes procedentes de esta fuente. Por lo tanto, el efecto del modo EXCLUDE es limitado.

El documento “IGMPv3/MLDv2 and Multicast Routing Protocol Interaction (IGMPv3/MLDv2 e Interacción con el Protocolo de Enrutamiento de Multidifusión) ; <draft-ietf-magma-igmpv3-and-routing-04.txt>>” divulga cómo interaccionan los protocolos de enrutamiento de multidifusión con los protocolos de gestión de grupos con filtrado de fuentes. En particular, en la pág. 2, pár. 3, D1 divulga un mecanismo para la interacción de las transiciones de versión y los protocolos de enrutamiento. Una interfaz sobre la que un enrutador recibe un mensaje de consulta correspondiente a la versión antigua debe conmutar inmediatamente a un modo de compatibilidad con dicha versión antigua. Cualesquiera pertenencias a grupos conocidas con anterioridad con fuentes específicas (conocidas mediante los mecanismos INCLUDE y EXCLUDE) son convertidas a pertenencias a grupos con fuentes no específicas.

El documento “MLDv2 design, implementation and evaluation for source-specific multicast over IPv6 (Diseño, implementación y evaluación del protocolo MLDv2 para multidifusión de fuentes específicas sobre IPv6) ” divulga la implementación del MLDv2 en el lado del nodo, principalmente el procedimiento más complejo de Filtrado de Fuentes de Multidifusión (MSF) , aplicada al núcleo del 4.4BSD.

Resumen de la invención Lo modos de realización de la presente invención proporcionan un método, un servidor y un sistema para optimizar un protocolo de gestión... [Seguir leyendo]

1. Un método para la optimización de un protocolo de gestión de grupos, que comprende:

recibir (S1) , por parte de un enrutador de multidifusión, un informe de pertenencia enviado por un miembro de un grupo; y

caracterizado por comprender:

comprobar (S2) , por parte del enrutador de multidifusión, si el informe incluye una lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE;

procesar (S3) el informe como un informe de unión a fuentes no específicas si el informe incluye una lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE; y

actualizar (S4) el estado correspondiente en el enrutador directamente con datos del informe si el informe es un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía, un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera, o un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el miembro del grupo le envía al enrutador de multidifusión un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía para completar una unión a fuentes específicas.

3. El método de la reivindicación 1, en el que el enrutador de multidifusión recibe un informe de unión a fuentes no específicas, o un informe incluye una lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE,

y procesa el informe según el modo INCLUDE.

4. El método de la reivindicación 3, en el que el miembro del grupo le envía al enrutador de multidifusión un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera para completar una unión a fuentes no específicas.

5. El método de la reivindicación 4, en el que un modelo de interfaz para una unión a fuentes no específicas en el lado del miembro del grupo indica la inclusión de una lista de fuentes cualesquiera mediante "INCLUDE, ANY".

6. El método de la reivindicación 3, en el que el miembro del grupo le envía al enrutador de multidifusión un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía para completar una unión a fuentes no específicas.

7. El método de la reivindicación 6, en el que un modelo de interfaz para una unión a fuentes no específicas en el lado del miembro del grupo indica la exclusión de una lista de fuentes vacía mediante "EXCLUDE, NULL".

8. El método de la reivindicación 3, en el que, si el enrutador de multidifusión recibe un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía, el enrutador procesa el informe de acuerdo con la recepción de un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera o con la recepción de un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que, cuando el miembro del grupo inicia una aplicación de multidifusión, o cuando el miembro del grupo recibe un mensaje periódico de consulta enviado desde el enrutador de multidifusión, o cuando el miembro del grupo cambia su estado de recepción en una interfaz el miembro del grupo le envía al enrutador de multidifusión un informe de pertenencia en el que se informa del estado actual de recepción del grupo de la interfaz.

10. El método de cualquiera de la reivindicación 1, en el que el informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera o el informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye la lista de fuentes vacía se identifica como el informe de unión a fuentes no específicas.

11. Un enrutador de multidifusión para recopilar y mantener las pertenencias al grupo, que comprende:

un primer medio para recibir un informe de pertenencia enviado por un miembro del grupo; y

caracterizado por comprender:

un segundo medio para comprobar si el informe incluye una lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE;

un tercer medio para procesar el informe como un informe de unión a fuentes no específicas si el informe incluye la lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE; y

un cuarto medio para actualizar el estado correspondiente en el enrutador directamente con datos del informe si el informe es un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía, un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera o un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía.

12. El enrutador de la reivindicación 11, en el que el informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera, o el informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía se identifica como el informe de unión a fuentes no específicas.

13. Un sistema de multidifusión para la optimización de un protocolo de gestión de grupos caracterizado por

comprender a un miembro del grupo y un enrutador de multidifusión en el que el enrutador de multidifusión 10 comprende:

un primer medio para recibir un informe de pertenencia enviado por el miembro del grupo;

un segundo medio para comprobar si el informe incluye una lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE;

un tercer medio para procesar el informe como un informe de unión a fuentes no específicas si el informe incluye la lista de fuentes no vacía en el modo EXCLUDE; y

un cuarto medio para actualizar el estado correspondiente en el enrutador directamente con datos del informe si el informe es un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes no vacía, un informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera o un informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye una lista de fuentes vacía.

14. El sistema de la reivindicación 13, en el que el informe de pertenencia en el modo INCLUDE que incluye una lista de fuentes cualesquiera, o el informe de pertenencia en el modo EXCLUDE que incluye la lista de fuentes vacía se identifica como el informe de unión a fuentes no específicas.