基于ＩＰ尋址的彩信網關備份方案研究

摘要：在彩信網關(MMSG)系統雙組網模式下，實現兩套MMSG系統之間基于IP層容災切換，達到運行正常的MMSG系統可以簡單快速無縫地接管癱瘓MMSG系統上的所有業務。為實現彩信網關之間這種基于IP層互為備份的容災切換，中國移動對MMSG系統按照雙組網模式方案進行承建，為用戶安全可靠，持續穩定的服務提供有力的保障。采用雙組網模式方案，只需要在系統接入的防火墻與交換機上簡單地進行子網掩碼的收斂，即能實現將故障彩信網關的業務割接到備份的彩信網關，并且保持對外部網絡服務地址不變。

關鍵詞：彩信網關；雙組網；應急備份；優化

Abstract:This article discusses how to implement IP-based disaster tolerance and switching between the two Multimedia Messaging Service Gateway (MMSG) systems in a dual-networking mode so that the normally running MMSG system can take over in an easy， fast and seamless manner all services on the broken-down MMSG system. To achieve the IP-based disaster tolerance and switching between the MMSGs， China Mobile builds a dual-network MMSG system to effectively guarantee the delivery of reliable， secure and stable services to users. The dual-network MMSG solution can， by converging the subnet mask on the switch and fire wall connected to the system， implement switching services from the failure MMSG to the backup MMSG without any alteration to the service IP address for external networks.

Key words: MMSG; dual networking; emergency backup; optimization

1 彩信網關的引入及引入后的業務流程

為適應彩信服務提供商(SP)業務的迅速發展，并針對SP彩信業務量70%左右主要是包月類業務的特點，中國移動在2006年引入了彩信網關(MMSG)。

彩信網關引入后，彩信SP由直接接入彩信中心改為接入彩信網關，彩信網關再將消息前傳到各個彩信中心。彩信網關具備應用到終端和終端到應用兩個流程的轉發功能。彩信網關允許SP進行群發，SP發送時最大接收方的個數為R1，R1可達到9 999個，同時，彩信網關到彩信中心也進行群發，接收方的個數為R2，根據彩信中心容量的情況，R2可以在10～50間調整。群發的引入，能夠極大地提高彩信SP的發送速度。

2 彩信網關應急備份的設計

根據彩信中心的運行維護和實際應急倒換的經驗，彩信設備異地倒換的主要難點在于彩信SP的地域特性。主要包括：

(1)彩信SP在各地的企業代碼不同。由于MISC內部的用戶訂購關系與SP的企業代碼相關。彩信SP異地割接需要調整SP企業代碼，MISC需要對訂購關系修改，過程復雜，需要較長的時間。

(2)彩信SP目前是與接入的省移動公司進行結算的，與結算地有簽約關系。彩信SP異地割接，需要彩信SP重新與備份彩信中心的省公司簽約，對SP來說操作難度較大。

(3)目前業務運營支撐系統(BOSS)、稽核系統都對SP話單進行相應的核查，以保證話單正確并過濾涉嫌欺詐的話單。BOSS和稽核系統都對SP的企業代碼進行鑒權，異地割接需要BOSS和稽核系統修改數據。

綜上所述，彩信網關多地建設、異地備份是不現實的。

另外一方面，不論某地建設幾個彩信設備，彩信SP在該地的企業代碼都保持唯一。這樣一來，如果一地建設2套或2套以上的彩信設備，就可以完全避免上述問題，從而實現彩信設備間的互為備份。當某個彩信設備發生故障時，只需要SP修改彩信網關的統一資源定位(URL)地址，ENUMDNS修改SP接入網關地址，就可以完成業務割接。

基于以上考慮，根據中國移動網絡部的建議，彩信網關建設時采用了雙組網方案，即建設彩信網關的地點同時建設兩個以上的彩信網關。

3 彩信網關應急備份的優化

根據原設想的應急方案，彩信網關的應急割接步驟已經非常簡化。但由于彩信SP較多，技術力量參差不齊，發生故障時通知協調SP進行數據修改的工作量仍然較大，并有一定的不可控因素。因此，在雙組網的基礎上可以進一步優化彩信網關的備份方案。

3.1 彩信網關的組網情況

北京彩信網關的實際物理組網情況如下：

(1)北京MMSG1

連接中國移動核心網(CMNET)骨干網北京節點4506交換機，IP子網段分配是218.200.243.128/27，其中對外部網元提供服務的IP地址是218.200.243.150，服務端口是80。

(2)北京MMSG2

連接CMNET骨干網北京節點4506交換機，IP子網段分配是218.200.243.

160/27，其中對外部網元提供服務的IP地址是218.200.243.190，服務端口是80。

從北京兩套MMSG系統的子網段分配的情況來看，這是一個C類網段218.200.243.0/24被子網化的兩個子網，而且這兩個子網是完全連續的，中間沒有任何間隔子網，只要將它們各自的網絡掩碼再放寬一位，北京兩套MMSG系統的對外網絡就屬于同一個子網，即218.200.243.128/26。

根據以上網絡連接特點，可以設計出更為完善的彩信網關應急方案。

3.2 備份方案的基本原理

根據上面提到的網絡情況，當某套彩信網關發生故障不能訪問時，只要在骨干網交換機上將兩套彩信網關的路由合一(即刪除218.200.243.160/27的路由，將218.200.243.128/27改為218.200.243.128/26，使兩套彩信網關屬于同一個子網)，就能夠將外部網元發送到故障彩信網關的數據流轉送到備份彩信網關，從而實現彩信網關之間的備份。當然，備份彩信中心防火墻、四層交換機等需要提前制作相應數據，才能保證業務流程正常完成。

按此辦法將業務倒換到備份彩信網關時，對外服務地址保持不變，彩信SP、彩信中心、移動信息服務中心(MISC)仍然將相關數據送到原有的彩信網關地址，業務就能夠保持暢通了。不過，彩信網關在向外發送數據包時，地址會發生變化。即將彩信網關送往彩信SP的源地址，改變為備份彩信網關的IP地址，這需要部分外部網元同時開放主備網關的IP地址。

兩套MMSG正常系統業務流程和某一MMSG癱瘓后將業務切換到備份MMSG后的業務流程如圖1、圖2所示。

3.3 需要提前準備的數據

基于IP尋址的彩信網關備份方案各網元需要提前準備如下數據：

(1)接入MMSG系統的SP需要在防火墻上允許互為主備的兩套MMSG系統對外IP地址的接入。當MMSG1系統與MMSG2系統業務運行正常的情況下，根據SP接入原則，某個SP只接入一個彩信網關。

(2)彩信網關對接入的SP的增值服務提供商標識(VASPID)、增值服務標識(VASID)、上下行IP地址進行鑒權，并通過注冊的上行服務端口、URL將發往SP的消息和遞送報告發送給SP。

(3)互為主備的兩套MMSG的防火墻不僅要允許本系統接入SP，還要允許接入另外一套MMSG的SP。

(4)互為主備的兩套MMSG系統中的負載均衡器上要配置兩個虛擬服務器，一個是給本MMSG系統使用，另外一個是為第二套MMSG系統在容災切換時預留使用。

(5)互為主備的兩套MMSG中的防火墻上做靜態映射，分別映射MMSG負載均衡器上配置的兩個虛擬服務器的IP地址以及對應的端口。

(6)互為備份的兩套MMSG系統都匯接到同一套MMSG系統中核心骨干三層交換系統上。

(7)互為主備的兩套MMSG系統的網絡與IP地址規劃要符合如下要求：兩套MMSG系統的IP地址規劃是從一個C類子網化成兩個連續的小子網段。這樣將這兩套MMSG系統子網掩碼擴寬一位，兩套MMSG系統有同一個子網段。如果IP地址規劃達不到此要求，可以通過本地二層光傳輸網絡，匯聚到本省雙組網模式中的任何一套MMSG系統上接入核心交換設備，在此進行網絡三層匯接。

以上規劃中的7個條件缺一不可。這7個條件是基于IP層容災切換應急方案的靈魂所在。

4 現網的驗證測試

為驗證基于IP尋址的彩信網關備份方案的現網可行性，2006年12月6日在北京MMSG進行了容災備份的測試。當時，北京MMSG1已經割接入網，承載空中網公司、Sina公司的業務，北京MMSG2正在進行測試，TOM公司進行配合。

根據備份要求，相關網關進行了相應的數據配置，CMNET骨干網北京節點交換機將北京MMSG2的端口關閉(Shutdown)，同時刪除到北京MMSG2的路由，同時，放寬到北京MMSG1的路由，從218.200.243.128/27調整為218.200.243.128/26。

修改后，TOM公司的業務按預計切換到北京MMSG1，一切正常，包括下發彩信、上行彩信、點播彩信、發送遞送報告、話單產生等。

測試表明，基于IP尋址的彩信網關備份方案在現網完全可行，并且非常方便。

5 結束語

MMSG雙組網模式和基于IP層容災切換方案的實施，可以將雙組網模式中兩套MMSG系統之間的切換時間縮短到3～10分鐘，而且對與MMSG周邊的設備，比如VASP、MMSC、MISC(數據業務管理平臺(DSMP))、ENUMDNS都是透明的，不需要這些周邊設備修改任何數據，真正達到了雙組網模式的MMSG系統容災無縫切換，大大簡化了業務接管操作的復雜性，為VASP以及廣大彩信用戶提供安全穩定的服務提供了有利的保障[1-7]。

6 參考文獻

[1] Service Aspects， Stage 1: Multimedia Messaging Service (Release5) [R]. 3G TS 22.140 V5.3.0.2004.

[2] Multimedia Messaging Service(MMS)， Functional description， Stage2(Release6) [R]. 3GPP TS 23.140 V6.8.0. 2004.

[3] 中國移動多媒體消息系統設備規范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

[4] 中國移動多媒體消息業務總體技術要求 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

[5] 中國移動多媒體業務接口規范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

[6] 中國移動多媒體業務規范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

[7] E.164 number and DNS [R]. IETF RFC 2916. 2000.

收稿日期：2007-02-02