摘要：提出了一种在MPLS网络中构建多播树的新方法——逆向构建算法。用数值分析和仿真方法证明了逆向构建多播树不仅可以解决MPLS多播标签数不足的问题，还可以有效地减小多播转发表的体积，提高带宽利用率。

　　关键词：MPIS聚集多播服务质量

　　1 多捶发展简介
　　随着Internet的发展，视频广播、视频会议等应用迅速增加。其中大部分应用需要通过一对多或多对多的通信方式来完成控制工程网版权所有，并且在传输数据的同时，需要服务质量Qos(Quality of Service)保障。因此，多播技术的应用和QoS的支持成为网络应用拓展的重要因素。

　　多协议标签交换MPLS(Multi Protocol Label Switehing)作为IETF的一个标准，很有可能成为下一代主干网络的主要传输方式。它对带宽控制和QoS保障提供了很好的支持。整合多播与MPLS不仅可以加强网络性能的发挥，而且有利于多播的拓展和应用。

　　本文提出了使用逆向多播树算法在MPLS上构建多播应用的方法，使用定源多播SSM(Source Speeific Multicast)协议构建多播树，即从叶子节点

　　2 MPLS与多播相结合的问题与解决
　　IETF提出了关于如何在MPLS域内构建多播的整体框架。将所有标准多播协议以MPLS的方式进行了分析，并且考虑了MPIS下多播的特性，如聚集、洪泛和剪枝等。指出要在MPKS下实现多播就意味着实现一对多的标签交换路径LSP(Label Switched Path)或者多对多的ISP，而目前的MPLS只提供了一对一的LSP。

　　解决方法之一使用映射方法，将一对多的LSP映射为多组一对一的LSP。使用该方法在MPLS域内构建稀疏模式多播协议P1M-SM（Protoeol Independent Mulficast-Sparse Mode)，需要使用加入，剪枝信息构建LSP多播树。将边界路由器LER(Label Edged Router)作为多播组的集合点RP(Rendezvous Point)，当口LER接收到加入请求后，将请求转发至RP。RP在多播转发表MFT(Multicast Forwarding Table)内加入记录，新记录为指向新加入LER的LSP。标签交换路由LSR器(LabelSwitched Router)只需要按照标签进行转发，不需要保存多播组状态。但是，该方法存在严重的隐患：当有大量的活动组存在于域内时，很有可能导致标签不足；而且，MFT的体积会随着多播组的增加不断增大。随之而来的是路由器内存消耗的迅速上升、查表时间的延和转发速度的下降。

　　为减少路由器内保存的多播组状态数和MFT的体积，提出了聚集多播树(Aggregated Mulficast)算法。该算法并不需要为每个多播组建立相应的多播树，而是用一棵聚集树支持多个多播组。文献以此方法为基础构建MPIS上可靠多插应用，即当有链路断开时，该聚集树失效，由后备链路重新组合生成新的聚集树控制工程网版权所有，以提高多播传递的可靠性。但是某个多播组很可能与聚集树并不完全匹配，可能发生多播信息被传送到一些节点，而些节点并非该多播组的成员，从而造成带宽的浪费。

　　文献中通过第2层的支持实现了MPLS广播机制，并对其进行了扩展，使其在MPLS域内支持稠密模式(Dense Mode)的多播通信。但稠密模式本身就会造成带宽的浪费。

　　3 逆向多播树构建算法
　　聚集树算法会在部分枝节点处产生带宽的浪费，PIM—SM的实施会消耗过多的资源。于是本文采用了仿SSM多播路由协议的方法，通过逆向构建多播树在MPLS域内实多播。

　　3．1 通过质数法则聚集标签
　　为实现多播信息在路由器内的复制转发，对每个路由器添加多播转发表MFT。每个表中包含该路由器的接口号。IFID(Intefface ID)以及通过该接口转发的多播组的聚集标签号AMID(Aggregated Muhieast Group ID)。这里使用了标签聚集算法CONTROL ENGINEERING China版权所有，使MFT的体积不会随着多播组的增加而变大，一直保持常量，其数目为该路由器的接口数。为了使一个聚集标签号代表多个多播组，为每个多播组分配一个组标签号GID(Group ID)，并且要求该标签号必须为质数。把从同一个接口转发的多播组标签号的乘积作为该接口的AMID。
　　公式1：
　　设有质数G1D1，GID2．GID3，GID4。
　　乘积AMIDl=GIDl}GID2*GID4控制工程网版权所有，必不可被GID3整除CONTROL ENGINEERING China版权所有，必可被GIDl、GID2、GID4中任意一个数整除，这是由质数本身的特点决定的。

　　因此，以组GID能否整除聚集标签号AMID来判断是否需要向接口发送来自于多播组GID的多播信息。以树形结构表示某MPLS域内