運(yùn)營商交換核心網(wǎng)元容災(zāi)備份技術(shù)的應(yīng)用

摘 要隨著通信網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展和演進(jìn)，目前在核心網(wǎng)絡(luò)安全容災(zāi)備份方面運(yùn)營商采用較多的“1+1”熱備、“N+1”冷備等方式面臨向更安全高效的技術(shù)方式遷移的需求。通過某市通信運(yùn)營商交換核心網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀對在設(shè)計、實施等層面需重點考慮的問題做初步的分析和探討。

【關(guān)鍵詞】核心網(wǎng) 安全容災(zāi) 備份策略 解決方案

1 引言

目前核心網(wǎng)元容災(zāi)備份技術(shù)及相關(guān)體系建設(shè)成為運(yùn)營商核心網(wǎng)絡(luò)考慮的首要問題，處于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中關(guān)鍵位置的交換核心網(wǎng)元MSS、HLR的原有備份容災(zāi)模式面臨向更安全高效的技術(shù)方式遷移的緊迫需求。本文擬通過對MSS及HLR設(shè)備現(xiàn)有及改進(jìn)的備份容災(zāi)模式的比較和分析，提出適應(yīng)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的解決方案。

2 SERVER容災(zāi)備份現(xiàn)狀

某市通信運(yùn)營商移動核心網(wǎng)配備了3套軟交換MSSSERVER，承擔(dān)了省內(nèi)10地州的移動網(wǎng)信令處理功能。其容災(zāi)備份采用了“3+1”冷備方式，在異地放置了一臺備用的SERVER，具體實現(xiàn)方式是備用的SERVER配備了3條155M的TDM光纖，通過省內(nèi)二干傳輸網(wǎng)絡(luò)分別連接到主用的3套SERVER上。

這種冷備方式存在的問題是：

（1）系統(tǒng)只能提供到“某一時間點上”的恢復(fù)；

（2）只能保障備份時點的數(shù)據(jù)安全，恢復(fù)過程比較麻煩，操作步驟繁瑣，需要定時備份，如果備份失效或者未成功，會導(dǎo)致冷備份無效；

（3）必須保證整個傳輸通道的穩(wěn)定可靠。優(yōu)點是：因為備份SERVER放置于異地機(jī)房，數(shù)據(jù)可以安全轉(zhuǎn)移，不受突發(fā)事故影響。

3 SERVER容災(zāi)備份模式改進(jìn)方案及實施中必須解決的問題

鑒于SERVER冷備方式存在的問題，一種較為安全高效的容災(zāi)技術(shù)MSCPOOL被考慮作為替代的選擇。在具體的組網(wǎng)規(guī)劃、方案設(shè)計和實施過程中，我們發(fā)現(xiàn)有幾個必須特別注意并重點解決的問題：

3.1 用戶被叫丟失問題

在完成MSCPool的建設(shè)后，發(fā)現(xiàn)若池組中某一MSCSERVER發(fā)生故障，被叫用戶只能等待位置更新后才能做被叫，否則無法接續(xù)，對這種問題有幾種解決方案：

3.1.1 全網(wǎng)尋呼

全網(wǎng)尋呼是較為簡單的解決方案，但在MSCPool已組網(wǎng)完成的情況下，由于MSCPool區(qū)域較大，啟用全網(wǎng)尋呼對各類資源的耗費(fèi)程度過大，所以這種方式的可行性不高。

3.1.2 采用數(shù)據(jù)備份方式解決被叫問題

簡單來說備份用戶呼叫流程中的PRN信令和LAI信息，在此基礎(chǔ)上正確地尋呼被叫。在實際組網(wǎng)中，具體實現(xiàn)過程如下：本地區(qū)共有3套MSCSERVER，設(shè)計采用互備的方式，即MSCPOOL中的每一個SERVER都為另外一個SERVER提供備份，組成類似“環(huán)形”的備份，流程如圖1所示。

在配置過程中還需注意修改以下數(shù)據(jù)：

（1）需在相關(guān)的HLR和STP修改數(shù)據(jù)，并配置冗余的路由到備份的MSCSERVER，做到當(dāng)主用SERVER故障后，由HLR將取路由消息轉(zhuǎn)發(fā)至備份SERVER，由備份SERVER根據(jù)保存的用戶備份數(shù)據(jù)分配漫游號碼給HLR，完成呼叫的接續(xù)；

（2）需要在POOL內(nèi)MSCSERVER上加載相關(guān)功能補(bǔ)丁。

3.2 傳輸資源的IP化進(jìn)度問題

實現(xiàn)MSCPool構(gòu)建，需要做到池中的每個MSCServer和覆蓋區(qū)中的所有BSC/RNC有邏輯連接。在傳統(tǒng)TDM網(wǎng)絡(luò)模式下BSC全互聯(lián)會消耗大量的TDM傳輸資源，必須進(jìn)行全I(xiàn)P化改造。

3.3 IP化之前的Nb口電路迂回問題

現(xiàn)階段MGW與關(guān)口局間仍采用TDM/匯接局電路，存在Nb口電路迂回問題，即話務(wù)路由在不同MGW之間的分配會產(chǎn)生一定比例的話務(wù)迂回。為徹底解決Nb口電路迂回問題，必須進(jìn)行Nb口電路IP化改造。

4 HLR的備份容災(zāi)方案

目前某運(yùn)營商在全省范圍內(nèi)按廠商不同（華為、愛立信）各設(shè)置了一套備份HLR，根據(jù)不同廠商的技術(shù)特點采取了不同的備份實施策略，較好地解決了HLR冗余備份問題，其備份運(yùn)作機(jī)制如下。

4.1 華為備份HLR備份實施策略

華為主備HLR之間通過IP專線自動實現(xiàn)實時同步靜態(tài)數(shù)據(jù)，并通過主備HLR之間直連的高速信令網(wǎng)實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的同步，當(dāng)容災(zāi)HLR接管主用HLR時，業(yè)務(wù)可實時恢復(fù)，無需在計費(fèi)系統(tǒng)BOSS側(cè)進(jìn)行改造。簡要來說，靜態(tài)數(shù)據(jù)同步過程為：備用HLR定時提取主用HLR在執(zhí)行成功指令后保存的數(shù)據(jù)文件；動態(tài)數(shù)據(jù)同步過程為：動態(tài)用戶數(shù)張藝林據(jù)更新完成后，主用的HLR將構(gòu)建一條私有的MAP消息將該操作同步到備用HLR，從而實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)同步。

4.2 愛立信備份HLR備份實施策略

主備HLR通過擴(kuò)展的愛立信私有用于HLR1+1備份的MAP操作—更新用戶數(shù)據(jù)（USD）和冗余控制（RC）來實現(xiàn)主備HLR中的臨時用戶數(shù)據(jù)同步，同時備份HLR通過信令連接與各個主用的HLR相連，實時檢測HLR狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某個主用的HLR不可用，即采取倒換措施。

5 結(jié)語

從上述介紹中可以看到，在容災(zāi)備份技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的主要保障措施的情況下，MSCServer池備份模式、HLR備份策略等技術(shù)是運(yùn)營商核心交換網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份的較好選擇。

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作者單位

中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司玉溪市分公司建設(shè)維護(hù)部 云南省玉溪市 653100