黃岡電信中興固網軟交換SS設備1：0容災機制的淺析

張友剛

從中興固網軟交換SS設備1：0異地容災切換機制著手，重點分析了中興軟交換雙歸屬設備間數據同步機制以及在數據配置上來實現業務接管的可行性，希望能為軟交換網絡應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

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

在固網智能化改造完成后，黃岡電信固定電話網絡結構發生了顯著的變化，初步形成了接入層、承載層、軟交換控制層及業務層組成分層化網絡體系，實現了固定電話網絡向NGN（Next Generation Network，下一代網絡）網絡演進過程中“業務與控制分離、控制與承載相分離”的目標，NGN網絡的架構基本形成[2]。經過改造后的黃岡電信采用軟交換網絡一對TG（Trunk Gateway，中繼網關）“來去話全覆蓋”的方式匯接黃岡本地網的所有LS（Local Switch，本地端局）端局，區域中心一對中繼網關TG和一對信令網關SG（Signaling Gateway，信令網關）通過專用承載網與區域內的一對SS（Softswitch，軟交換）連接。

在正常情況下，LS端局采用負荷分擔方式將話務指向一對軟交換SS，兩個軟交換SS分別承擔50%的負荷。當某個軟交換SS設備出現故障時，其控制下的所有媒體網關設備需要倒換到配對的軟交換設備上。軟交換SS設備異地容災網絡結構圖如圖1所示。

2 中興SS設備異地容災機制

2.1 容災切換機制

當黃岡SS2設備發生癱瘓時，黃岡TG2設備發生切換，向黃岡SS1設備注冊。TG設備容災切換示意圖如圖2所示。

雖然軟交換網采用雙歸屬組網結構，但是從現網TG設備容災切換方式設置情況來看，只有手動切換方式。原因在于H.248協議的注冊消息是由TG設備向SS設備發起，若將TG設備容災切換方式設置為自動，那么當出現TG2設備與控制該TG的SS2設備之間的鏈路中斷時，則TG2設備會向容災SS1發起注冊；而當TG2設備與原先控制其的SS2設備之間的鏈路恢復正常時，則TG2設備根據中斷鏈路恢復正常的檢測結果，又會向原先控制其的SS2設備發起注冊。當TG2設備與原先控制其的SS2設備之間鏈路出現時好時壞的不穩定情況時，由于TG2設備容災切換方式設置為自動，則會造成TG2設備反復向兩個SS注冊，引起該TG2脫鏈導致業務出現呼損，因此在現網中應將TG設備容災切換方式設置成手動切換[3]。

2.2 主備兩側SS數據同步機制及處理單板業務接管

機制

中興固網軟交換設備提供的容災模式有兩種：1：1模式和1：0模式。其中，1：0的主備容災模式是指在業務方面，兩臺SS設備以負荷分擔方式提供業務處理；在數據配置方面，一個SS作為主用，負責所有局數據的配置，此SS稱為1側，而另一個SS作為備用，通過心跳鏈路接收主用SS同步過來的數據，此SS稱為0側[4]。

黃岡電信SS設備采用了1：0容災機制。在主用配置設備側黃岡SS2的后臺數據庫服務器上創建了SSCFG數據配置庫和SSBAK容災備份庫，其中SSCFG庫保存整個系統運行所需的配置數據信息，包括整個軟交換的物理配置數據、局數據、用戶數據、媒體網關、信令網關等屬性配置數據等。在容災設備側黃岡SS1的后臺數據庫服務器上也創建了SSBAK容災備份庫和自身SSCFG數據配置庫，其中SSBAK庫結構和內容與黃岡SS2的后臺服務器上SSCFG庫相同，作為主用側SSCFG庫的鏡像，同步接收黃岡SS2側配置的數據。

在開局規劃中，一對互為容災的SS單板配對進行配置，且兩側配對的單板互相映射。一側單板為主用；另一側映射單板為備用。如圖3所示。

黃岡SS1設備1架1框8塊SPC主用板與黃岡SS2設備1架1框8塊SPC容災板一一映射，兩側數據通過數據庫同步鏡像保持一致，存有黃岡TG1的屬性數據、局向、中繼配置數據等。黃岡SS2設備1架2框8塊SPC主用板與黃岡SS1設備1架2框8塊SPC容災板一一映射，兩側數據通過數據庫同步鏡像保持一致，存有黃岡TG2的屬性數據、局向、中繼配置數據等。圖3表明每臺SS設備均保存有兩個TG設備的屬性數據、局向、中繼配置數據等，因此保證了在容災情況下，某臺SS設備能夠接管處理另一臺SS設備處理的業務。而在正常情況下，黃岡SS1側1架2框8塊SPC單板作為黃岡TG2備用容災處理板，不處理業務；當黃岡SS2發生故障后，黃岡TG2向黃岡SS1注冊，黃岡SS1側1架2框8塊SPC板接管處理黃岡TG2業務，也可以說是在黃岡SS1側利用配對冗余資源模擬出一個黃岡SS2來處理黃岡TG2的業務。endprint

2.3 信令及中繼業務接管原理

正常情況下，黃岡TG1節點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災模式下，黃岡SS2側為數據配置的主用側，在黃岡SS2上創建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應的本端信令點參數設置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應的本端信令點參數設置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創建中繼群號3（對應節點為黃岡TG1），在局向303下創建中繼群號303（對應節點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側創建的局向數據和中繼群數據。此時黃岡SS1側中繼群號3電路狀態可用，中繼群號303電路狀態不可用；黃岡SS2側中繼群號3電路狀態不可用，中繼群號303電路狀態可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設SCTP1、2兩條偶聯鏈路，與黃岡SS2之間開設SCTP3、4兩條偶聯鏈路，這4條偶聯鏈路與4個ASP（Application Server Process，應用服務器進程）進程一一對應[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態為ACTIVE，ASP3、4狀態為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP1、2偶聯承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態為INACTIVE，ASP3、4狀態為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP3、4偶聯承載。當黃岡SS2發生故障后，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、話務路由選擇及ASP狀態變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯出現中斷，ASP3、4狀態全部變為DOWN狀態；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態由INACTIVE變為ACTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業務由SCTP1、2偶聯來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯（對應節點為容災節點黃岡TG2）的AS（Application Server，應用服務器）狀態由INACTIVE變為ACTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業務。

在中繼電路方面，當黃岡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（對應節點為黃岡TG2）生效，其電路狀態由不可用狀態變為可用狀態。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災后的全部業務。

3 結束語

中興固網軟交換SS設備1：0容災機制設計思路比較新穎，在主用配置側SS上配置數據，備用側同步接收配置數據，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側配置數據保持一致，容災保護機制更加可靠，這在運營上為網絡安全保護提供了一個很好的選擇方式。

參考文獻：

[1] 金文晰，賈敏. 深圳電信軟交換網絡安全性評估[J]. 電信技術， 2007（4）： 41-45.

[2] 葉華，趙慧玲. 以軟交換為核心的下一代網絡技術[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2002.

[3] NGN課程開發室. SS技術原理教材[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.

[4] NGN課程開發室. 軟交換異地容災數據配置[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.

[5] NGN課程開發室. AS與ASP的數據配置規劃與應用[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.endprint

2.3 信令及中繼業務接管原理

正常情況下，黃岡TG1節點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災模式下，黃岡SS2側為數據配置的主用側，在黃岡SS2上創建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應的本端信令點參數設置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應的本端信令點參數設置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創建中繼群號3（對應節點為黃岡TG1），在局向303下創建中繼群號303（對應節點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側創建的局向數據和中繼群數據。此時黃岡SS1側中繼群號3電路狀態可用，中繼群號303電路狀態不可用；黃岡SS2側中繼群號3電路狀態不可用，中繼群號303電路狀態可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設SCTP1、2兩條偶聯鏈路，與黃岡SS2之間開設SCTP3、4兩條偶聯鏈路，這4條偶聯鏈路與4個ASP（Application Server Process，應用服務器進程）進程一一對應[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態為ACTIVE，ASP3、4狀態為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP1、2偶聯承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態為INACTIVE，ASP3、4狀態為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP3、4偶聯承載。當黃岡SS2發生故障后，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、話務路由選擇及ASP狀態變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯出現中斷，ASP3、4狀態全部變為DOWN狀態；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態由INACTIVE變為ACTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業務由SCTP1、2偶聯來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯（對應節點為容災節點黃岡TG2）的AS（Application Server，應用服務器）狀態由INACTIVE變為ACTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業務。

在中繼電路方面，當黃岡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（對應節點為黃岡TG2）生效，其電路狀態由不可用狀態變為可用狀態。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災后的全部業務。

3 結束語

中興固網軟交換SS設備1：0容災機制設計思路比較新穎，在主用配置側SS上配置數據，備用側同步接收配置數據，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側配置數據保持一致，容災保護機制更加可靠，這在運營上為網絡安全保護提供了一個很好的選擇方式。

參考文獻：

[1] 金文晰，賈敏. 深圳電信軟交換網絡安全性評估[J]. 電信技術， 2007（4）： 41-45.

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[3] NGN課程開發室. SS技術原理教材[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.

[4] NGN課程開發室. 軟交換異地容災數據配置[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.

[5] NGN課程開發室. AS與ASP的數據配置規劃與應用[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.endprint

2.3 信令及中繼業務接管原理

正常情況下，黃岡TG1節點注冊在黃岡SS1下，黃岡TG2節點注冊在黃岡SS2下。在1：0容災模式下，黃岡SS2側為數據配置的主用側，在黃岡SS2上創建至黃岡LS1的局向3和303，其中局向3對應的本端信令點參數設置為黃岡SS1的信令點碼，局向303對應的本端信令點參數設置為黃岡SS2的信令點碼。在局向3下創建中繼群號3（對應節點為黃岡TG1），在局向303下創建中繼群號303（對應節點為黃岡TG2）。黃岡SS1同步接收黃岡SS2側創建的局向數據和中繼群數據。此時黃岡SS1側中繼群號3電路狀態可用，中繼群號303電路狀態不可用；黃岡SS2側中繼群號3電路狀態不可用，中繼群號303電路狀態可用。

對于黃岡SG1而言，與黃岡SS1之間開設SCTP1、2兩條偶聯鏈路，與黃岡SS2之間開設SCTP3、4兩條偶聯鏈路，這4條偶聯鏈路與4個ASP（Application Server Process，應用服務器進程）進程一一對應[5]。在正常情況下，至黃岡SS1方向的ASP1、2狀態為ACTIVE，ASP3、4狀態為INACTIVE，表明黃岡SS1與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP1、2偶聯承載；至黃岡SS2方向的ASP1、2狀態為INACTIVE，ASP3、4狀態為ACTIVE，表明黃岡SS2與黃岡LS1之間的IP信令業務由SCTP3、4偶聯承載。當黃岡SS2發生故障后，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、話務路由選擇及ASP狀態變化如圖4所示。

由圖4可知，在異地容災情況下，黃岡SG1至黃岡SS2之間的SCTP3、4偶聯出現中斷，ASP3、4狀態全部變為DOWN狀態；黃岡SG1至黃岡SS2之間的ASP1、2狀態由INACTIVE變為ACTIVE，這意味著黃岡LS1至黃岡SS2方向的IP信令業務由SCTP1、2偶聯來承載。反之亦然，黃岡SS1至黃岡SG1方向SCTP1、2偶聯（對應節點為容災節點黃岡TG2）的AS（Application Server，應用服務器）狀態由INACTIVE變為ACTIVE。黃岡SS1全面接管了黃岡SS2的全部IP信令業務。

在中繼電路方面，當黃岡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（對應節點為黃岡TG2）生效，其電路狀態由不可用狀態變為可用狀態。由此可以看出，黃岡SS1完全能接管黃岡SS2異地容災后的全部業務。

3 結束語

中興固網軟交換SS設備1：0容災機制設計思路比較新穎，在主用配置側SS上配置數據，備用側同步接收配置數據，此模式不僅可以提高工作效率，還可以確保主備SS側配置數據保持一致，容災保護機制更加可靠，這在運營上為網絡安全保護提供了一個很好的選擇方式。

參考文獻：

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[5] NGN課程開發室. AS與ASP的數據配置規劃與應用[Z]. 深圳： 中興通信學院， 2006.endprint