分配互联网协议IP地址的方法和设备技术

本发明专利技术实施例提供了一种分配互联网协议IP地址的方法和设备。所述方法包括：根据组播申请消息，确定多个交换机的多个等价集；根据所述多个等价集确定多个可聚合集，其中，所述可聚合集中的全部组播组能够被聚合为一个转发表项；为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，为所述多个可聚合集中第k个可聚合集中每个组播组分配的IP地址的最小前缀相同，k为不小于1的整数。因此，可以将每个可聚合集中的组播组压缩称为一个转发表项，提高组播的扩展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息
，并且更具体地，涉及分配IP地址的方法和设备。
技术介绍
单播、组播和广播是互联网协议(英文：InternetProtocol，简称：IP)网络数据传输的三种方式。单播是在发送者和每一个接收者之间实现点对点网络连接，如果一发送者同时给多个接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份相同数据包，这将给发送者带来沉重的负担。广播是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包，广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否希望接收该数据包，然而广播方式发送的数据将不能跨越子网。组播解决了单播效率低和广播不能跨越子网的问题，组播源发送一次信息，组播路由器借助组播路由协议为组播数据包建立树型路由，被传递的信息在尽可能远分叉路口才开始复制和分发，因此组播能够节省大量的网络带宽，降低网络的负载。组播技术主要应用在网上视频会议、网上视频点播等领域。然而，由于多个组播组之间的转发表项难以压缩，导致组播的扩展性较差，使得组播难以大规模应用。相比之下，在发送单播的过程中，相近的主机或者端口分配到的IP地址一般也相近，因此单播地址相邻的表项在一台交换机上对应端口相同的可能性很高，可聚合性强。然而，组播组地址往往不存在这种特性，在同一台交换机上两个组播组转发端口相同的表项，可能实际组播组地址相差较远，无法被压缩成一个转发表项。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种分配IP地址的方法和设备，能够提高组播的扩展性。第一方面，提供了一种分配互联网协议IP地址的方法，包括：根据组播控制信息，确定多个交换机的多个等价集，其中，所述多个交换机中的第i个交换机对应至少一个等价集，所述至少一个等价集中的第j个等价集包括M个组播组，所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机上存在转发表项，并且所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机的转发端口相同，i，j，M分别为不小于1的整数；根据所述多个等价集确定多个可聚合集，其中，所述多个等价集的第j个等价集包括至少一个可聚合集，所述可聚合集中的全部组播组能够被聚合为一个转发表项；为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，为所述多个可聚合集中第k个可聚合集中每个组播组分配的IP地址的最小前缀相同，k为不小于1的整数。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：根据所述第i个交换机的第j个等价集，确定所述至少一个可聚合集，使得对应的可聚合集的数目最多的交换机上，所述可聚合集的数目最小。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：确定所述第i个交换机上属于第q个可聚合集的组播组不属于第l个可聚合集，其中，所述第l个可聚合集是所述第i个交换机上任意一个不同于所述第q个可聚合集的可聚合集，q为不小于1的整数。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：所述第q个可聚合集与第r个可聚合集满足以下任意一种关系，其中，所述第r个可聚合集是所述多个可聚合集中不同于所述第q个聚合集的聚合集：所述第q个可聚合集是所述第r个可聚合集的子集；或所述第r个可聚合集是所述第q个可聚合集的子集；或所述第q个可聚合集与所述第r个可聚合集完全不相交，其中，r为不小于1的整数。结合第一方面或第一方面的第一至第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种种可能的实现方式中，所述为所述多个可聚合集分配IP地址，包括：确定所述多个可聚合集之间的拓扑关系；根据所述拓扑关系，确定所述多个可聚合集中每个可聚合集的最小前缀大小；根据所述多个可聚合集中每个可聚合集的最小前缀大小，为所述每个可聚合集中的每个组播组分配IP地址。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式，所述确定所述多个可聚合集之间的拓扑关系，包括：按照以下规则确定所述多个可聚合集中的每个可聚合集在所述拓扑关系中的位置：所述多个可聚合集中的第u个可聚合集是所述第u个可聚合集的父节点对应的可聚合集的真子集；且所述第u个可聚合集的子节点对应的可聚合集为所述第u个可聚合集的真子集，其中，u为不小于1的整数。结合第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，包括：利用以下公式计算所述拓扑关系中第t个叶节点对应的可聚合集的最小前缀大小Mt：其中，Nt为所述第t个叶节点对应的可聚合集包括的组播组数目，t为不小于1的整数；利用以下公式计算所述拓扑关系中第s个非叶节点对应的可聚合集的最小前缀大小Ms：其中，Ns为不存在于所述第s个非叶节点的任意一个子节点对应的可聚合集中的组播组数目，n为所述第s个非叶节点包括的子节点的数目，Mp为所述n个子节点中第p个子节点的，s，p分别为不小于1的整数。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，包括：根据所述非叶节点中根节点的最小前缀大小，确定所述根节点的IP地址的最小前缀；从所述非叶节点中第v个非根节点对应的父节点的IP地址中，选择最小前缀大小等于所述第v个非根节点对应的可聚合集的最小前缀大小的IP地址，作为所述第v个非根节点对应的可聚合集的IP地址；根据所述第v个非根节点对应的可聚合集的IP地址，为所述第v个非根节点对应的可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，v为不小于1的整数。结合第一方面或第一方面的第一至第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取所述组播控制信息，其中，所述组播控制信息包括：多个用户提交的组播申请信息、所述多个组播组中每个组播组对应的编号、所述多个交换机中每个交换机对应的交换机编号、所述每个组播组在所述多个交换机上的转发表项和所述每个组播组在所述多个交换机上的转发端口。第二方面，提供一种分配互联网协议IP地址的设备，包括：第一确定单元，所述第一确定单元用于根据组播控制信息，确定多个交换机的多个等价集，其中，所述多个交换机中的第i个交换机对应至少一个等价集，所述至少一个等价集中的第j个等价集包括M个组播组，所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机上存在转发表项，并且所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机的转发端口相同，i，j，M分别为不小于1的整数；第二确定单元，所述第二确定单元用于根据所述多个等价集确定多个可聚合集，其中，所述多个等价集的第j个等价集包括至少一个可聚合集，所述可聚合集中的全部组播组能够被聚合为一个转发表项；分配单元，所述分配单元用于为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，为所述多个可聚合集中第k个可聚合集中每个组播组分配的IP地址的最小前缀相同，k为不小于1的整数。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第二确定单元具体用于：根据所述第i个交换机的第j个等价集，确定所述至少一个可聚合集，使得对应的可聚合集的数目最多的交换机上，所述可聚合集的数目最小。结合第二方面或第二方面的第一种可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分配互联网协议IP地址的方法，其特征在于，包括：根据组播控制信息，确定多个交换机的多个等价集，其中，所述多个交换机中的第i个交换机对应至少一个等价集，所述至少一个等价集中的第j个等价集包括M个组播组，所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机上存在转发表项，并且所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机的转发端口相同，i，j，M分别为不小于1的整数；根据所述多个等价集确定多个可聚合集，其中，所述多个等价集的第j个等价集包括至少一个可聚合集，所述可聚合集中的全部组播组能够被聚合为一个转发表项；为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，为所述多个可聚合集中第k个可聚合集中每个组播组分配的IP地址的最小前缀相同，k为不小于1的整数。

【技术特征摘要】
1.一种分配互联网协议IP地址的方法，其特征在于，包括：根据组播控制信息，确定多个交换机的多个等价集，其中，所述多个交换机中的第i个交换机对应至少一个等价集，所述至少一个等价集中的第j个等价集包括M个组播组，所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机上存在转发表项，并且所述M个组播组中每个组播组在所述第i个交换机的转发端口相同，i，j，M分别为不小于1的整数；根据所述多个等价集确定多个可聚合集，其中，所述多个等价集的第j个等价集包括至少一个可聚合集，所述可聚合集中的全部组播组能够被聚合为一个转发表项；为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，为所述多个可聚合集中第k个可聚合集中每个组播组分配的IP地址的最小前缀相同，k为不小于1的整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：根据所述第i个交换机的第j个等价集，确定所述至少一个可聚合集，使得对应的可聚合集的数目最多的交换机上，所述可聚合集的数目最小。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：确定所述第i个交换机上属于第q个可聚合集的组播组不属于第l个可聚合集，其中，所述第l个可聚合集是所述第i个交换机上任意一个不同于所述第q个可聚合集的可聚合集，q为不小于1的整数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个等价集确定多个可聚合集，包括：所述第q个可聚合集与第r个可聚合集满足以下任意一种关系，其中，所述第r个可聚合集是所述多个可聚合集中不同于所述第q个聚合集的聚合集：所述第q个可聚合集是所述第r个可聚合集的子集；或所述第r个可聚合集是所述第q个可聚合集的子集；或所述第q个可聚合集与所述第r个可聚合集完全不相交，其中，r为不
\t小于1的整数。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述为所述多个可聚合集分配IP地址，包括：确定所述多个可聚合集之间的拓扑关系；根据所述拓扑关系，确定所述多个可聚合集中每个可聚合集的最小前缀大小；根据所述多个可聚合集中每个可聚合集的最小前缀大小，为所述每个可聚合集中的每个组播组分配IP地址。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个可聚合集之间的拓扑关系，包括：按照以下规则确定所述多个可聚合集中的每个可聚合集在所述拓扑关系中的位置：所述多个可聚合集中的第u个可聚合集是所述第u个可聚合集的父节点对应的可聚合集的真子集；且所述第u个可聚合集的子节点对应的可聚合集为所述第u个可聚合集的真子集，其中，u为不小于1的整数。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，包括：利用以下公式计算所述拓扑关系中第t个叶节点对应的可聚合集的最小前缀大小Mt：其中，Nt为所述第t个叶节点对应的可聚合集包括的组播组数目，t为不小于1的整数；利用以下公式计算所述拓扑关系中第s个非叶节点对应的可聚合集的最小前缀大小Ms：其中，Ns为不存在于所述第s个非叶节点的任意一个子节点对应的可聚合集中的组播组数目，n为所述第s个非叶节点包括的子节点的数目，Mp为所述n个子节点中第p个子节点的，s，p分别为不小于1的整数。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述为所述多个可聚合集中的每个组播组分配IP地址，包括：根据所述非叶节点中根节点的最小前缀大小，确定所述根节点的IP地址的最小前缀；从所述非叶节点中第v个非根节点对应的父节点的IP地址中，选择最
\t小前缀大小等于所述第v个非根节点对应的可聚合集的最小前缀大小的IP地址，作为所述第v个非根节点对应的可聚合集的IP地址；根据所述第v个非根节点对应的可聚合集的IP地址，为所述第v个非根节点对应的可聚合集中的每个组播组分配IP地址，其中，v为不小于1的整数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述组播控制信息，其中，所述组播控制信息包括：多个用户提交的组播申请信息、所述多个组播组中每个组播组对应的编号、所述多个交换机中每个交换机对应的交换机编号、所述每个组播组在所述多个交换机上的转发表项和所述每个组播组在所述多个交换机上的转发端口。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，蔡启申，朱晶，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东;44