黃岡電信中興固網(wǎng)軟交換SS設(shè)備1：0容災(zāi)機制的淺析

張友剛

從中興固網(wǎng)軟交換SS設(shè)備1：0異地容災(zāi)切換機制著手，重點分析了中興軟交換雙歸屬設(shè)備間數(shù)據(jù)同步機制以及在數(shù)據(jù)配置上來實現(xiàn)業(yè)務(wù)接管的可行性，希望能為軟交換網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急保障處置措施提供一種解決辦法和思路。

Analysis of 1：0 Disaster Recovery Mechanism of ZTE SS Equipment in Huanggang Telecom

ZHANG You-gang

（Hubei Branch of China Telecom Co.， Ltd.， Wuhan 430023， China）

Based on 1：0 remote disaster recovery switching mechanism of soft switch （SS） equipment for ZTE fixed network， data synchronization between dual homing devices of ZTE SS and the feasibility to achieve service takeover in data configuration are analyzed， which can provide a solution and mentality for emergency safeguard measure in SS networks.

intelligence of fixed network soft switch dual homing remote disaster recovery

1 概述

雙歸屬網(wǎng)絡(luò)異地容災(zāi)方案是一種在軟交換設(shè)備癱瘓或者出現(xiàn)突發(fā)災(zāi)害事故等情況時，能通過處于不同地理位置的兩套軟交換設(shè)備之間互為備份的方式來確保網(wǎng)絡(luò)在緊急時刻的通信安全[1]。對于用戶而言，網(wǎng)絡(luò)是處于可用狀態(tài)；軟交換核心控制設(shè)備的單點故障，對于用戶而言是不可見的。在黃岡電信固網(wǎng)智能化改造工程中，采用雙歸屬異地容災(zāi)方案可以從網(wǎng)絡(luò)層面提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，在運營上為確保網(wǎng)絡(luò)安全提供了一個很好的選擇。

在固網(wǎng)智能化改造完成后，黃岡電信固定電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化，初步形成了接入層、承載層、軟交換控制層及業(yè)務(wù)層組成分層化網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)了固定電話網(wǎng)絡(luò)向NGN（Next Generation Network，下一代網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)演進過程中“業(yè)務(wù)與控制分離、控制與承載相分離”的目標，NGN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)基本形成[2]。經(jīng)過改造后的黃岡電信采用軟交換網(wǎng)絡(luò)一對TG（Trunk Gateway，中繼網(wǎng)關(guān)）“來去話全覆蓋”的方式匯接黃岡本地網(wǎng)的所有LS（Local Switch，本地端局）端局，區(qū)域中心一對中繼網(wǎng)關(guān)TG和一對信令網(wǎng)關(guān)SG（Signaling Gateway，信令網(wǎng)關(guān)）通過專用承載網(wǎng)與區(qū)域內(nèi)的一對SS（Softswitch，軟交換）連接。

在正常情況下，LS端局采用負荷分擔(dān)方式將話務(wù)指向一對軟交換SS，兩個軟交換SS分別承擔(dān)50%的負荷。當(dāng)某個軟交換SS設(shè)備出現(xiàn)故障時，其控制下的所有媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要倒換到配對的軟交換設(shè)備上。軟交換SS設(shè)備異地容災(zāi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 中興SS設(shè)備異地容災(zāi)機制

2.1 容災(zāi)切換機制

當(dāng)黃岡SS2設(shè)備發(fā)生癱瘓時，黃岡TG2設(shè)備發(fā)生切換，向黃岡SS1設(shè)備注冊。TG設(shè)備容災(zāi)切換示意圖如圖2所示。

雖然軟交換網(wǎng)采用雙歸屬組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但是從現(xiàn)網(wǎng)TG設(shè)備容災(zāi)切換方式設(shè)置情況來看，只有手動切換方式。原因在于H.248協(xié)議的注冊消息是由TG設(shè)備向SS設(shè)備發(fā)起，若將TG設(shè)備容災(zāi)切換方式設(shè)置為自動，那么當(dāng)出現(xiàn)TG2設(shè)備與控制該TG的SS2設(shè)備之間的鏈路中斷時，則TG2設(shè)備會向容災(zāi)SS1發(fā)起注冊；而當(dāng)TG2設(shè)備與原先控制其的SS2設(shè)備之間的鏈路恢復(fù)正常時，則TG2設(shè)備根據(jù)中斷鏈路恢復(fù)正常的檢測結(jié)果，又會向原先控制其的SS2設(shè)備發(fā)起注冊。當(dāng)TG2設(shè)備與原先控制其的SS2設(shè)備之間鏈路出現(xiàn)時好時壞的不穩(wěn)定情況時，由于TG2設(shè)備容災(zāi)切換方式設(shè)置為自動，則會造成TG2設(shè)備反復(fù)向兩個SS注冊，引起該TG2脫鏈導(dǎo)致業(yè)務(wù)出現(xiàn)呼損，因此在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)將TG設(shè)備容災(zāi)切換方式設(shè)置成手動切換[3]。

2.2 主備兩側(cè)SS數(shù)據(jù)同步機制及處理單板業(yè)務(wù)接管

機制

中興固網(wǎng)軟交換設(shè)備提供的容災(zāi)模式有兩種：1：1模式和1：0模式。其中，1：0的主備容災(zāi)模式是指在業(yè)務(wù)方面，兩臺SS設(shè)備以負荷分擔(dān)方式提供業(yè)務(wù)處理；在數(shù)據(jù)配置方面，一個SS作為主用，負責(zé)所有局數(shù)據(jù)的配置，此SS稱為1側(cè)，而另一個SS作為備用，通過心跳鏈路接收主用SS同步過來的數(shù)據(jù)，此SS稱為0側(cè)[4]。

黃岡電信SS設(shè)備采用了1：0容災(zāi)機制。在主用配置設(shè)備側(cè)黃岡SS2的后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上創(chuàng)建了SSCFG數(shù)據(jù)配置庫和SSBAK容災(zāi)備份庫，其中SSCFG庫保存整個系統(tǒng)運行所需的配置數(shù)據(jù)信息，包括整個軟交換的物理配置數(shù)據(jù)、局數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)等屬性配置數(shù)據(jù)等。在容災(zāi)設(shè)備側(cè)黃岡SS1的后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上也創(chuàng)建了SSBAK容災(zāi)備份庫和自身SSCFG數(shù)據(jù)配置庫，其中SSBAK庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容與黃岡SS2的后臺服務(wù)器上SSCFG庫相同，作為主用側(cè)SSCFG庫的鏡像，同步接收黃岡SS2側(cè)配置的數(shù)據(jù)。

在開局規(guī)劃中，一對互為容災(zāi)的SS單板配對進行配置，且兩側(cè)配對的單板互相映射。一側(cè)單板為主用；另一側(cè)映射單板為備用。如圖3所示。

黃岡SS1設(shè)備1架1框8塊SPC主用板與黃岡SS2設(shè)備1架1框8塊SPC容災(zāi)板一一映射，兩側(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫同步鏡像保持一致，存有黃岡TG1的屬性數(shù)據(jù)、局向、中繼配置數(shù)據(jù)等。黃岡SS2設(shè)備1架2框8塊SPC主用板與黃岡SS1設(shè)備1架2框8塊SPC容災(zāi)板一一映射，兩側(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫同步鏡像保持一致，存有黃岡TG2的屬性數(shù)據(jù)、局向、中繼配置數(shù)據(jù)等。圖3表明每臺SS設(shè)備均保存有兩個TG設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)、局向、中繼配置數(shù)據(jù)等，因此保證了在容災(zāi)情況下，某臺SS設(shè)備能夠接管處理另一臺SS設(shè)備處理的業(yè)務(wù)。而在正常情況下，黃岡SS1側(cè)1架2框8塊SPC單板作為黃岡TG2備用容災(zāi)處理板，不處理業(yè)務(wù)；當(dāng)黃岡SS2發(fā)生故障后，黃岡TG2向黃岡SS1注冊，黃岡SS1側(cè)1架2框8塊SPC板接管處理黃岡TG2業(yè)務(wù)，也可以說是在黃岡SS1側(cè)利用配對冗余資源模擬出一個黃岡SS2來處理黃岡TG2的業(yè)務(wù)。endprint

2.3 信令及中繼業(yè)務(wù)接管原理

正常情況下，黃岡TG1節(jié)點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節(jié)點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災(zāi)模式下，黃岡SS2側(cè)為數(shù)據(jù)配置的主用側(cè)，在黃岡SS2上創(chuàng)建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創(chuàng)建中繼群號3（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG1），在局向303下創(chuàng)建中繼群號303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側(cè)創(chuàng)建的局向數(shù)據(jù)和中繼群數(shù)據(jù)。此時黃岡SS1側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)可用，中繼群號303電路狀態(tài)不可用；黃岡SS2側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)不可用，中繼群號303電路狀態(tài)可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設(shè)SCTP1、2兩條偶聯(lián)鏈路，與黃岡SS2之間開設(shè)SCTP3、4兩條偶聯(lián)鏈路，這4條偶聯(lián)鏈路與4個ASP（Application Server Process，應(yīng)用服務(wù)器進程）進程一一對應(yīng)[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態(tài)為ACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態(tài)為INACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP3、4偶聯(lián)承載。當(dāng)黃岡SS2發(fā)生故障后，黃岡TG2向黃岡SS1進行注冊，此時黃岡LS1與黃岡SS1之間的信令、話務(wù)路由選擇及ASP狀態(tài)變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災(zāi)情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯(lián)出現(xiàn)中斷，ASP3、4狀態(tài)全部變?yōu)镈OWN狀態(tài)；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯(lián)（對應(yīng)節(jié)點為容災(zāi)節(jié)點黃岡TG2）的AS（Application Server，應(yīng)用服務(wù)器）狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業(yè)務(wù)。

在中繼電路方面，當(dāng)黃岡TG2切換并注冊到黃岡SS1后，黃岡SS1至黃岡LS1方向中繼群號為303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）生效，其電路狀態(tài)由不可用狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災(zāi)后的全部業(yè)務(wù)。

3 結(jié)束語

中興固網(wǎng)軟交換SS設(shè)備1：0容災(zāi)機制設(shè)計思路比較新穎，在主用配置側(cè)SS上配置數(shù)據(jù)，備用側(cè)同步接收配置數(shù)據(jù)，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側(cè)配置數(shù)據(jù)保持一致，容災(zāi)保護機制更加可靠，這在運營上為網(wǎng)絡(luò)安全保護提供了一個很好的選擇方式。

參考文獻：

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[3] NGN課程開發(fā)室. SS技術(shù)原理教材[Z]. 深圳： 中興通信學(xué)院， 2006.

[4] NGN課程開發(fā)室. 軟交換異地容災(zāi)數(shù)據(jù)配置[Z]. 深圳： 中興通信學(xué)院， 2006.

[5] NGN課程開發(fā)室. AS與ASP的數(shù)據(jù)配置規(guī)劃與應(yīng)用[Z]. 深圳： 中興通信學(xué)院， 2006.endprint

2.3 信令及中繼業(yè)務(wù)接管原理

正常情況下，黃岡TG1節(jié)點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節(jié)點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災(zāi)模式下，黃岡SS2側(cè)為數(shù)據(jù)配置的主用側(cè)，在黃岡SS2上創(chuàng)建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創(chuàng)建中繼群號3（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG1），在局向303下創(chuàng)建中繼群號303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側(cè)創(chuàng)建的局向數(shù)據(jù)和中繼群數(shù)據(jù)。此時黃岡SS1側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)可用，中繼群號303電路狀態(tài)不可用；黃岡SS2側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)不可用，中繼群號303電路狀態(tài)可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設(shè)SCTP1、2兩條偶聯(lián)鏈路，與黃岡SS2之間開設(shè)SCTP3、4兩條偶聯(lián)鏈路，這4條偶聯(lián)鏈路與4個ASP（Application Server Process，應(yīng)用服務(wù)器進程）進程一一對應(yīng)[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態(tài)為ACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態(tài)為INACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP3、4偶聯(lián)承載。當(dāng)黃岡SS2發(fā)生故障后，黃岡TG2向黃岡SS1進行注冊，此時黃岡LS1與黃岡SS1之間的信令、話務(wù)路由選擇及ASP狀態(tài)變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災(zāi)情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯(lián)出現(xiàn)中斷，ASP3、4狀態(tài)全部變?yōu)镈OWN狀態(tài)；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯(lián)（對應(yīng)節(jié)點為容災(zāi)節(jié)點黃岡TG2）的AS（Application Server，應(yīng)用服務(wù)器）狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業(yè)務(wù)。

在中繼電路方面，當(dāng)黃岡TG2切換并注冊到黃岡SS1后，黃岡SS1至黃岡LS1方向中繼群號為303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）生效，其電路狀態(tài)由不可用狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災(zāi)后的全部業(yè)務(wù)。

3 結(jié)束語

中興固網(wǎng)軟交換SS設(shè)備1：0容災(zāi)機制設(shè)計思路比較新穎，在主用配置側(cè)SS上配置數(shù)據(jù)，備用側(cè)同步接收配置數(shù)據(jù)，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側(cè)配置數(shù)據(jù)保持一致，容災(zāi)保護機制更加可靠，這在運營上為網(wǎng)絡(luò)安全保護提供了一個很好的選擇方式。

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[5] NGN課程開發(fā)室. AS與ASP的數(shù)據(jù)配置規(guī)劃與應(yīng)用[Z]. 深圳： 中興通信學(xué)院， 2006.endprint

2.3 信令及中繼業(yè)務(wù)接管原理

正常情況下，黃岡TG1節(jié)點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節(jié)點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災(zāi)模式下，黃岡SS2側(cè)為數(shù)據(jù)配置的主用側(cè)，在黃岡SS2上創(chuàng)建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應(yīng)的本端信令點參數(shù)設(shè)置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創(chuàng)建中繼群號3（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG1），在局向303下創(chuàng)建中繼群號303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側(cè)創(chuàng)建的局向數(shù)據(jù)和中繼群數(shù)據(jù)。此時黃岡SS1側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)可用，中繼群號303電路狀態(tài)不可用；黃岡SS2側(cè)中繼群號3電路狀態(tài)不可用，中繼群號303電路狀態(tài)可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設(shè)SCTP1、2兩條偶聯(lián)鏈路，與黃岡SS2之間開設(shè)SCTP3、4兩條偶聯(lián)鏈路，這4條偶聯(lián)鏈路與4個ASP（Application Server Process，應(yīng)用服務(wù)器進程）進程一一對應(yīng)[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態(tài)為ACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態(tài)為INACTIVE，ASP3、4狀態(tài)為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP3、4偶聯(lián)承載。當(dāng)黃岡SS2發(fā)生故障后，黃岡TG2向黃岡SS1進行注冊，此時黃岡LS1與黃岡SS1之間的信令、話務(wù)路由選擇及ASP狀態(tài)變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災(zāi)情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯(lián)出現(xiàn)中斷，ASP3、4狀態(tài)全部變?yōu)镈OWN狀態(tài)；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業(yè)務(wù)由SCTP1、2偶聯(lián)來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯(lián)（對應(yīng)節(jié)點為容災(zāi)節(jié)點黃岡TG2）的AS（Application Server，應(yīng)用服務(wù)器）狀態(tài)由INACTIVE變?yōu)锳CTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業(yè)務(wù)。

在中繼電路方面，當(dāng)黃岡TG2切換并注冊到黃岡SS1后，黃岡SS1至黃岡LS1方向中繼群號為303（對應(yīng)節(jié)點為黃岡TG2）生效，其電路狀態(tài)由不可用狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災(zāi)后的全部業(yè)務(wù)。

3 結(jié)束語

中興固網(wǎng)軟交換SS設(shè)備1：0容災(zāi)機制設(shè)計思路比較新穎，在主用配置側(cè)SS上配置數(shù)據(jù)，備用側(cè)同步接收配置數(shù)據(jù)，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側(cè)配置數(shù)據(jù)保持一致，容災(zāi)保護機制更加可靠，這在運營上為網(wǎng)絡(luò)安全保護提供了一個很好的選擇方式。

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