基于SDN思路的組播實現(xiàn)

陳 量，瞿 輝（重慶金美通信有限責任公司，重慶　400030）

?

基于SDN思路的組播實現(xiàn)

陳 量，瞿 輝
（重慶金美通信有限責任公司，重慶400030）

摘 要：軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN的思想是將網(wǎng)絡(luò)控制平面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，采用標準化南向接口協(xié)議，集中的控制路由交換設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)行為，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可定制和可擴展。為避免傳統(tǒng)組播路由協(xié)議的復(fù)雜性和各設(shè)備廠商協(xié)議實現(xiàn)的不一致性，基于SDN思想在控制平面設(shè)計組播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組播業(yè)務(wù)功能。組播網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過標準OpenFlow協(xié)議和廣域網(wǎng)中的路由器建立控制連接，下發(fā)對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)控制規(guī)則，基于鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP和標準ICMP協(xié)議獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲和組播組拓撲，建立組播樹；在此基礎(chǔ)上，再基于組播組業(yè)務(wù)特性選取最短路徑樹、低代價最短路徑樹等路徑計算算法，計算組播轉(zhuǎn)發(fā)路徑并下發(fā)到路由器中實現(xiàn)組播業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。該方法經(jīng)過設(shè)計驗證，并和傳統(tǒng)組播路由協(xié)議對比分析，具備強大的擴展性和靈活性，實現(xiàn)簡單，易于部署。

關(guān)鍵詞：軟件定義網(wǎng)絡(luò)；OpenFlow協(xié)議；鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議；低代價最短路徑樹；組播；擴展性

1 引 言

SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）作為一種革命性的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，已逐步得到推廣應(yīng)用。基于控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離的思想，將原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交互實現(xiàn)的復(fù)雜協(xié)議轉(zhuǎn)換為靈活的、可編程的軟件化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，能夠提供更加統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制手段［1-2］。

在當前廣域網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用中，傳統(tǒng)的PIM、DVMRP等組播路由協(xié)議應(yīng)用并不廣泛，受限于每一跳網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均需支持組播路由協(xié)議，組播業(yè)務(wù)需克服較大的協(xié)議開銷和不同廠商可能存在的協(xié)議實現(xiàn)不一致等問題。為規(guī)避上述問題，部分應(yīng)用參考P2P技術(shù)，采用了應(yīng)用層組播技術(shù)，該機制不依賴于第3層組播路由協(xié)議，但在網(wǎng)絡(luò)傳輸效率上不如IP層組播，需要功能強大的服務(wù)器進行支撐。

基于SDN思想構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，能夠為實現(xiàn)廣域網(wǎng)組播業(yè)務(wù)提供一個新的技術(shù)思路。目前較為流行的SDN控制器，能夠提供網(wǎng)絡(luò)拓撲呈現(xiàn)、路由計算、流量工程等基本網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)，并基于標準的南向接口協(xié)議對路由器進行控制。由此，SDN控制器也能夠在動態(tài)獲取組播成員網(wǎng)絡(luò)拓撲的基礎(chǔ)上，結(jié)合組播路徑樹算法，為每一個路由器生成組播轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并通過標準協(xié)議進行下發(fā)，從而實現(xiàn)IP層高效的組播業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。該方式能夠降低組播路由協(xié)議的開銷，避免不同廠商設(shè)備協(xié)議實現(xiàn)的不一致性，并能夠靈活部署和升級。

針對SDN網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合路由器OpenFlow協(xié)議特性和組播樹路徑計算算法，使用SDN控制器獲取組播拓撲并實現(xiàn)組播轉(zhuǎn)發(fā)控制。第2章描述總體思路，包括參考模型及設(shè)計約束條件；第3章描述具體實現(xiàn)流程，主要是基于OpenFlow及LLDP協(xié)議實現(xiàn)組播拓撲收集；第4章就組播路徑算法進行應(yīng)用舉例；第5章對方案進行分析；最后是結(jié)束語。

2 總體思路

2.1參考模型及架構(gòu)設(shè)計

SDN的應(yīng)用案例最為經(jīng)典的是Google的B4網(wǎng)絡(luò)［3］。Google發(fā)現(xiàn)其全球數(shù)據(jù)中心之間的鏈路帶寬利用率較低，而且利用現(xiàn)有商業(yè)產(chǎn)品難以滿足其接近100%鏈路利用率的需求，因此采用了SDN設(shè)計思路對數(shù)據(jù)中心之間的通信系統(tǒng)進行改造，稱為B4網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，B4網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計了集中的流量工程服務(wù)器，能夠利用整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲信息和來自應(yīng)用的流量需求計算出一組接近全網(wǎng)最優(yōu)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并將轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則下發(fā)到數(shù)據(jù)中心對外通信路由器中。重新設(shè)計的對外通信路由器接受流量工程服務(wù)器下發(fā)的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略進行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)的隧道（Tunnel）選取和流量量化分攤。

圖1 B4流量工程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)圖

基于該思路可同樣設(shè)計對應(yīng)的組播路徑計算服務(wù)器來實現(xiàn)組播功能。具體參考架構(gòu)如圖2所示。本方案目前不考慮獨立的路由器和控制器間帶外信道，故參考模型較之圖1的實現(xiàn)更簡化，SDN控制器只需和單一路由器互連即可。

圖2 組播路徑計算軟件架構(gòu)

在圖2中，SDN控制器能夠通過標準協(xié)議獲取廣域網(wǎng)的三層網(wǎng)絡(luò)拓撲，并能夠根據(jù)組播請求獲取組播組成員。基于拓撲維護模塊形成的網(wǎng)絡(luò)拓撲及組播組成員分布，控制器采用組播樹生成算法形成組播轉(zhuǎn)發(fā)樹，并為網(wǎng)絡(luò)中的路由器形成組播轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，由SDN控制器將轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則下發(fā)到路由器中，從而實現(xiàn)組播業(yè)務(wù)。

2.2設(shè)計約束

基于SDN控制思想，需要滿足如下條件才能在實際網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用：

（1）路由交換設(shè)備支持標準OpenFLow規(guī)范。隨著SDN技術(shù)的發(fā)展，目前各路由器廠商已經(jīng)逐步支持OpenFlow規(guī)范標準并實現(xiàn)了Hybrid混合路由器，本方案僅需路由器支持標準規(guī)范而無需特殊擴展［4］。

（2）廣域網(wǎng)三層IP組網(wǎng)基于標準商業(yè)路由協(xié)議，如OSPF、IS-IS或EIGRP路由協(xié)議，路由協(xié)議產(chǎn)生的路由表作為基本的三層轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，控制器借此帶內(nèi)信道和各個路由器進行連接。

3 基于OpenFlow實現(xiàn)SDN控制

3.1拓撲信息獲取

3.1.1 基本拓撲獲取

目前較為通用的網(wǎng)絡(luò)拓撲獲取方式是基于SNMP協(xié)議，查詢網(wǎng)絡(luò)中路由器的路由表信息和接口信息，再對收集信息進行分析實現(xiàn)。該方法需在控制器中引入SNMP服務(wù)器，并且如果網(wǎng)絡(luò)容量較大，信息傳遞和處理的開銷均較大。

在SDN控制器上實現(xiàn)LLDP協(xié)議功能（Link Layer Discovery Protocol，鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議）［5］能夠?qū)崿F(xiàn)拓撲發(fā)現(xiàn)，簡單且擴展性強。目前OpenDaylight開源SDN控制器已經(jīng)應(yīng)用LLDP協(xié)議實現(xiàn)對應(yīng)功能［6］。

如圖3所示，路由器相互組網(wǎng)并且和SDN控制器建立OpenFlow控制連接，過程符合OpenFlow規(guī)范定義［7］。當SDN控制器和每臺路由器建立連接后，能夠識別并標識每一臺被控設(shè)備。對于每一臺路由器，SDN控制器通過OFPT_FLOW_MOD消息下發(fā)基礎(chǔ)流表，其中包括支持LLDP協(xié)議的對應(yīng)規(guī)則：

接收識別LLDP協(xié)議，并將該報文以Packet-In轉(zhuǎn)發(fā)到控制器；（規(guī)則1）

在WAN網(wǎng)絡(luò)中，SDN控制器和所有設(shè)備沒有帶外連接，將不具備流表處理的報文轉(zhuǎn)發(fā)給控制器會嚴重影響整個網(wǎng)絡(luò)的性能，所以建議路由器將不能識別的報文進行丟棄，僅匹配流表的報文才進行對應(yīng)處理。

圖3 LLDP實現(xiàn)

拓撲維護模塊實現(xiàn)LLDP協(xié)議，完成網(wǎng)絡(luò)拓撲的發(fā)現(xiàn)。SDN控制器針對每一個路由器發(fā)送單獨的Packet-Out格式報文，該報文中包含LLDP協(xié)議，并在ofp_action_header中指示路由器需將該LLDP報文轉(zhuǎn)發(fā)到所有活動接口。

當路由器的鄰居接收到LLDP報文時，因為具備上文描述的規(guī)則1，就會將接收的LLDP協(xié)議報文通過Packet_In發(fā)送給控制器。控制器收到Packet_ In消息后對數(shù)據(jù)包進行分析，創(chuàng)建對應(yīng)路由器的連接記錄。網(wǎng)絡(luò)中所有路由器均基于該機制進行LLDP協(xié)議處理，SDN控制器將能夠創(chuàng)建出完備的網(wǎng)絡(luò)拓撲。

3.1.2 拓撲動態(tài)維護

在SDN解決方案中，依靠如下方式實現(xiàn)拓撲動態(tài)維護：

（1）SDN控制器的拓撲發(fā)現(xiàn)模塊定時進行LLDP協(xié)議更新，以刷新完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲；

（2）基于OpenFlow協(xié)議，當接口狀態(tài)變化時，路由器會通過ofp_port_status消息主動向SDN控制器發(fā)送通告，控制器根據(jù)接口狀態(tài)消息能夠動態(tài)維護網(wǎng)絡(luò)拓撲；

（3）SDN控制器本身具備和路由器的TCP連接，該信息也可輔助判斷路由器是否脫網(wǎng)。

3.2組播成員獲取

組播成員獲取基于SDN控制器對路由器下發(fā)的OpenFlow流表規(guī)則：

接收識別IGMP協(xié)議報文，并將該報文以Packet-In轉(zhuǎn)發(fā)到控制器；（規(guī)則2）

當終端主機加入某一組播組時，主機會定時發(fā)送IGMP協(xié)議報文。路由器能夠基于規(guī)則2識別IGMP報文，并將報文轉(zhuǎn)發(fā)到控制器，由控制器統(tǒng)一記錄組播組成員。

路由器本身并不需要處理不同IGMP協(xié)議版本，僅需識別IGMP協(xié)議并轉(zhuǎn)發(fā)，由控制器進行不同協(xié)議版本的統(tǒng)一處理，故本方案能夠支持IGMPv1/2/3。當加入組播的主機移除或關(guān)機，SDN控制器能夠通過IGMP定時匯報機制確定主機移除。

3.3組播源獲取

組播源的獲取可以采用多種方法，固定組播業(yè)務(wù)的源可在控制器上手工配置；臨時性組播業(yè)務(wù)的源可基于SDN控制器對路由器下發(fā)的OpenFlow流表規(guī)則：

接收識別組播業(yè)務(wù)報文，無組播流表時將該報文以Packet-In轉(zhuǎn)發(fā)到控制器；（規(guī)則3）

當某一主機開始發(fā)送組播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時，直連路由器接收此報文后首先匹配組播轉(zhuǎn)發(fā)表。如果匹配成功，組播數(shù)據(jù)會被轉(zhuǎn)發(fā)；如果匹配失敗，路由器將基于規(guī)則3把報文發(fā)送到控制器上，由控制器根據(jù)〈數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)目的、業(yè)務(wù)類型〉確定組播樹的源。基于此規(guī)則，控制器將獲取網(wǎng)絡(luò)中所有的組播活動源節(jié)點和申請的組播業(yè)務(wù)類型。

3.4拓撲數(shù)據(jù)庫

拓撲數(shù)據(jù)庫是控制器形成組播轉(zhuǎn)發(fā)表的唯一數(shù)據(jù)來源，通過拓撲獲取、組播成員和組播源的獲取，將為組播轉(zhuǎn)發(fā)表的生成形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫支持。每個路由器在組播轉(zhuǎn)發(fā)的位置不同，控制器將為每個路由器生成獨立的組播轉(zhuǎn)發(fā)表。

拓撲信息的更新、組播成員的加入和離開、組播源的配置、刪除和臨時加入都將導(dǎo)致拓撲數(shù)據(jù)庫的變化，也同時導(dǎo)致組播樹的重新計算。

拓撲數(shù)據(jù)庫描述整個網(wǎng)絡(luò)的連接情況和組播數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收需求，表述形式以路由器ID作為索引，每一表項對應(yīng)一個路由器節(jié)點，具體內(nèi)容包括路由器ID、路由器所有接口、接口連接的對端路由器ID/接口名/IP地址、接口連接的組播數(shù)據(jù)源/組播地址、接口連接PC需要接收的組播地址等，如表1所示。

表1 組播拓撲數(shù)據(jù)庫形式

4 組播路徑計算實現(xiàn)

4.1組播算法選擇和使用

（1）組播算法選擇

當前，組播樹計算的常用方法包括最短路徑樹、Steiner樹和低代價最短路徑樹三種。

2001-2012年海南省國際旅游外匯收入除2003年和2009年下降外，總體呈波動上升趨勢。期間，2003年受亞洲“非典”公共危機事件影響，2008-2009年受全球金融危機影響出現(xiàn)下滑。其國際旅游外匯收入從2001年的1.06億美元上升到2012年的3.48億美元。12年間的平均國際旅游外匯收入為2.21億美元，約占全國的0.65%，排名在二十一位名上下波動。2001-2012年海南省國際旅游外匯收入一直低于全國平均值，差距越來越大。

·最短路徑樹（shortest path tree，簡稱SPT）的優(yōu)點是它使得源節(jié)點到每個目的節(jié)點的時延最小；

·Steiner樹的優(yōu)點是使得網(wǎng)絡(luò)連接的總消耗最小，最大限度地共享帶寬，如果網(wǎng)絡(luò)中除源節(jié)點外的每個節(jié)點都是目的節(jié)點，這棵樹就是最小生成樹（minimum spanning tree，簡稱MST）［8］；

·在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中SPT可能不是唯一的，在眾多的SPT中網(wǎng)絡(luò)連接的總消耗最小的SPT樹就是低代價最短路徑樹（LCSPT），它的優(yōu)點是保證源節(jié)點到每個目的節(jié)點的時延最小，同時盡可能減少網(wǎng)絡(luò)連接的總消耗。

各種組播樹的示例，如圖4所示。

圖4 各種組播樹

基于傳統(tǒng)路由協(xié)議方式，網(wǎng)絡(luò)中所有路由器的協(xié)議算法必須一致，固定選擇一種算法。但是在本方案中，不同的組播組可以靈活選擇不同的組播樹算法。例如，針對視頻組播應(yīng)用，可以選擇SPT算法，使得業(yè)務(wù)時延最小；針對文件傳輸共享，則考慮消耗最小帶寬，選擇Steiner算法，應(yīng)用場景如圖5所示。

（2）組播樹計算觸發(fā)規(guī)則

對于組播樹（S，G）路由表項，需要確定組播數(shù)據(jù)源，從而啟動對應(yīng)的組播樹算法進行計算。基于SDN解決方案，組播樹觸發(fā)規(guī)則具備非常大的靈活性，可以基于多種規(guī)則來實現(xiàn)，同樣不同組播組可采用不同的觸發(fā)規(guī)則：

·對于已知組播源應(yīng)用：可以直接在控制器上通過配置方式直接指定組播源，當控制器接收到IGMP報文后，源和組地址都具備，可以立刻觸發(fā)計算組播樹；

·對于未知組播源應(yīng)用：則可以考慮采用組播業(yè)務(wù)觸發(fā)機制。控制器預(yù)先向路由器下發(fā)一條流表（見3.3節(jié)），使得路由器將該組播組的組播業(yè)務(wù)通過Packet-In轉(zhuǎn)發(fā)到控制器上。當控制器接收到組播業(yè)務(wù)后（假定此時已接收IGMP），源和組地址都具備，就能夠觸發(fā)組播樹計算，再將對應(yīng)（S，G）表項下發(fā)到相關(guān)路由器。此種方式的缺點是組播業(yè)務(wù)的響應(yīng)時間會相對較長。如果組播應(yīng)用能夠先發(fā)送一定數(shù)量的啟動報文，也能取得較好的效果；

·網(wǎng)絡(luò)拓撲變化：在上述基礎(chǔ)上，當網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時，組播樹需要重新計算，以適應(yīng)動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)變化。

圖5 不同組播組可選擇不同組播樹算法

（3）組播樹的撤銷

路由器上的組播流表存在生命周期，因此控制器還需判斷何時停止對組播樹的更新計算。

·對于靜態(tài)配置觸發(fā)的，可以通過組播成員的配置取消來停止；

·對于動態(tài)業(yè)務(wù)觸發(fā)的，可以由控制器獲取OpenFlow統(tǒng)計數(shù)據(jù)來判斷是否還有組播業(yè)務(wù)，從而停止對應(yīng)的更新計算。

4.2組播樹算法舉例

為研究SDN組播控制的可行性，選取快速低代價最短路徑樹（Fast Low-Cost Shortest Path Tree）算法［8］進行驗證。

FLSPT算法采用Dijkstra算法路徑遞增的基本思想，并結(jié)合DDMC算法［9］目的節(jié)點共享路徑的方法，通過用Dist向量保存節(jié)點到已計算目的節(jié)點的最近距離，在有多條最短路徑時總是選擇能夠使Dist向量值最小的路徑，最大限度地與其他目的節(jié)點共享路徑，因而能夠降低最短路徑樹的總消耗，適合計算目的節(jié)點較多的組播樹。算法基本思路如下：

給定圖G =（Y，E），節(jié)點s為組播源節(jié)點，目的節(jié)點集合為D，構(gòu)造以s為根節(jié)點且包含所有目的節(jié)點的最短路徑樹T。假定對于任意存在的邊（u，w），其權(quán)值為C（u，W）〉0。

引進3個向量Dist，Mist和Parent。Dist［u］表示當前搜索到的從源節(jié)點s到節(jié)點u的最短路徑長度；Parent［u］表示在FLSPT算法所選擇的最短路徑上節(jié)點u的前一個節(jié)點，也就是最短路徑生成樹T上節(jié)點u的父節(jié)點；Mist［u］表示生成樹T上計算過的目的節(jié)點到節(jié)點u的最短距離。設(shè)ADJ（u）表示節(jié)點u的鄰接節(jié)點集，Q為一個待發(fā)展節(jié)點的序列，存儲已被訪問但尚未被添加到生成樹T上的節(jié)點。

算法偽碼如下所示：

FLSPT算法

FLSPT Algorithm（G，s，D）

Init tree T with source node s and clear Q；

For all w∈V Do //算法初始化

If w∈ADJ（s）Then

Dist［w］←C（s，w）；Mist［w］←C（s，w）；Parent ［w］←s；

Q←Q∪｛w｝；

Else

Dist［w］←∞；Mist［w］←∞；Parent［w］←nil；

End If

End For

Dist［s］←0；Mist［s］←0；Parent［s］←nil；//源節(jié)點為第一個計算節(jié)點

while there exists a node in D that has not been added to tree T Do Select node u from Q while statisfies Dist［u］= min｛Dist［m］|m∈Q｝；

If u is a destination node Then //如果是目的節(jié)點則將最短路徑添加到T

Establish shortest path from source node s to node u；

Mist［u］←0；//如果是目的節(jié)點則需要將Mist向量清0

End If

For all w∈ADJ（u）Do

If Dist［w］=∞Then Q←Q∪｛w｝End If

If Dist［u］+ C（u，w）〈Dist［w］Then //調(diào)整節(jié)點的可達最短路徑長度

Dist［w］←Dist［u］+ C（u，w）；Mist［w］←Mist ［u］+ C（u，w）；Parent［w］←u；

Else If Dist［u］+ C（u，w）= Dist［w］Then //最短路徑不唯一

If Mist［u］+ C（u，w）〈Mist［w］Then //發(fā)現(xiàn)更優(yōu)的父節(jié)點

Mist［w］←Mist［u］+ C（u，w）；Parent［w］←u；//記錄最優(yōu)父節(jié)點

End If

End If

End For

End While算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分別為：

T = T1 + T2 = O（n）+ O（nlogn + e）= O（n + nlogn + e）= O（nlogn + e）。

S = O（e + n）+4O（n）= O（e +5n）= O（e + n）。

5 對比分析

（1）報文開銷分析

最流行的域內(nèi)多播路由協(xié)議包括：DVMRP、PIM-SM、PIM-DM，以使用最多的PIM-SM來分析多播路由協(xié)議和SDN組播實現(xiàn)的報文開銷。

從表2可以看出，只要控制器下發(fā)的組播流表開銷不大于PIM-SM的加入/離開消息，那么SDN實現(xiàn)方式將小于PIM-SM的報文開銷。

表2 PIM-SM和SDN組播實現(xiàn)的報文開銷比較

（2）協(xié)議方式分析比較

表3提供了SDN組播實現(xiàn)方式和傳統(tǒng)組播路由協(xié)議的比較。

表3 SDN方式和傳統(tǒng)組播路由協(xié)議方式比較

6 結(jié)束語

SDN/OpenFlow技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)控制帶來了巨大的靈活性。基于SDN的組播應(yīng)用解決方案，利用了SDN控制的思路，通過控制器的靈活編程和部署來控制路由器組播轉(zhuǎn)發(fā)行為。路由器僅需支持標準的OpenFlow協(xié)議，而無需其他擴展。基于本方案，課題組下一步會對組播路由算法進行豐富和改進，并結(jié)合SDN流量工程服務(wù)以實現(xiàn)具備QoS保證的組播路徑選擇。

參考文獻：

［1］N McKeown，T Anderson，H Balakrishnan，et al.Openflow：enabling innovationin campus networks［J］.ACM SIGCOMM Computer Commun.Review，2008，38（2）：69-74.

［2］Open Networking Foundation.Software-Defined Networking：The New Norm for Networks White Paper［EB/OL］.2012.https：//www.opennetworking.org/images/stories/downloads/white-papers/wp-sdn-newnorm.pdf.

［3］Sushant Jain，Alok Kumar，Subhasree Mandal，et al.B4：Experience with a globally-deployedsoftware defined wan ［C］.In Proc.ACM SIGCOMM 2013 conf.on SIGCOMM，ACM，2013：3-14.

［4］張衛(wèi)峰.深度解析SDN-利益、戰(zhàn)略、技術(shù)、實踐［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2014.Zhang Weifeng.SDN-Interest，Strategy，Technology and Practice［M］.Beijing：Publishing House of Electronics Industry（PHEI），2014.

［5］LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society.Station and Media Access Control Connectivity Discovery IEEE std 802.1ABTM-2009［S］.IEEE，2009.

［6］OpenDaylight Project.OpenDaylight wiki［EB/OL］.2014.https：//wiki.opendaylight.org/view.

［7］Open Networking Foundation.Open Flow Switch Specification V1.3.2［S］.ONF，2013.

［8］WANG Tao，Li Wei-Shen.A Fast Low-Cost Shortest Path Tree Algorithm［J］.Journal of Software，2004，15 （5）：660-665.

［9］Shaikh A，Shin KG.Destination-driven routing for low-cost multicast［J］.IEEE Joural on Selected Areas in Communications，1991，5（3）：373-381.

·微機軟件·

Multicast Service Based on SDN

Chen Liang，Qu Hui
（Chongqing Jinmei Communication Co.，Ltd.，Chongqing 400030，China）

Abstract：Software Define Network（SDN）separates network control plane from data plane，uses standard southbound interface protocol to control the packet forwarder behave，and realizes network customized and extended.In order to avoid complexity of traditional multicast route protocol and inconsistency of different vendors，the SDN multicast network service is designed to implement multicast function.It uses OpenFlow protocol to control routers in WAN，Link Layer Discovery Protocol（LLDP）and ICMP protocol to get network topology and multicast topology，and choices Low-cost shortest path tree algorithm or others，according to different type of service，to calculate multicast forward path，finally downloads forward rules to router.The method，compared with multicast route protocol，is verified that it is expansibility and flexible for implementation and deployment.

Key words：Software Define Network；OpenFlow protocol；Link Layer Discovery Protocol；Low-cost shortest path tree；Multicast；Expansibility

DOI：10.3969/j.issn.1002-2279.2016.02.010

中圖分類號：TP393

文獻標識碼：A

文章編號：1002-2279（2016）02-0031-06

作者簡介：陳量（1974-），男，湖北省武昌市人，高級工程師，主研方向：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，路由算法設(shè)計與分析。

收稿日期：2015-04-21