運(yùn)營(yíng)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(yíng)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(guò)某市通信運(yùn)營(yíng)商交換核心網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀對(duì)在設(shè)計(jì)、實(shí)施等層面需重點(diǎn)考慮的問(wèn)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(yíng)商核心網(wǎng)絡(luò)考慮的首要問(wèn)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(guò)對(duì)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(yíng)商移動(dòng)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(dòng)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(tái)備用的SERVER，具體實(shí)現(xiàn)方式是備用的SERVER配備了3條155M的TDM光纖，通過(guò)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(wèn)題是：

（1）系統(tǒng)只能提供到“某一時(shí)間點(diǎn)上”的恢復(fù)；

（2）只能保障備份時(shí)點(diǎn)的數(shù)據(jù)安全，恢復(fù)過(guò)程比較麻煩，操作步驟繁瑣，需要定時(shí)備份，如果備份失效或者未成功，會(huì)導(dǎo)致冷備份無(wú)效；

（3）必須保證整個(gè)傳輸通道的穩(wěn)定可靠。優(yōu)點(diǎn)是：因?yàn)閭浞軸ERVER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(shí)施中必須解決的問(wèn)題

鑒于SERVER冷備方式存在的問(wèn)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(jì)和實(shí)施過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)必須特別注意并重點(diǎn)解決的問(wèn)題：

3.1 用戶(hù)被叫丟失問(wèn)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(hù)只能等待位置更新后才能做被叫，否則無(wú)法接續(xù)，對(duì)這種問(wèn)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(jiǎn)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(duì)各類(lèi)資源的耗費(fèi)程度過(guò)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(wèn)題

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)備份用戶(hù)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(shí)際組網(wǎng)中，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：本地區(qū)共有3套MSCSERVER，設(shè)計(jì)采用互備的方式，即MSCPOOL中的每一個(gè)SERVER都為另外一個(gè)SERVER提供備份，組成類(lèi)似“環(huán)形”的備份，流程如圖1所示。

在配置過(guò)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(hù)備份數(shù)據(jù)分配漫游號(hào)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(wèn)題

實(shí)現(xiàn)MSCPool構(gòu)建，需要做到池中的每個(gè)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(huì)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(wèn)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(wèn)題，即話(huà)務(wù)路由在不同MGW之間的分配會(huì)產(chǎn)生一定比例的話(huà)務(wù)迂回。為徹底解決Nb口電路迂回問(wèn)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(yíng)商在全省范圍內(nèi)按廠(chǎng)商不同（華為、愛(ài)立信）各設(shè)置了一套備份HLR，根據(jù)不同廠(chǎng)商的技術(shù)特點(diǎn)采取了不同的備份實(shí)施策略，較好地解決了HLR冗余備份問(wèn)題，其備份運(yùn)作機(jī)制如下。

4.1 華為備份HLR備份實(shí)施策略

華為主備HLR之間通過(guò)IP專(zhuān)線(xiàn)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步靜態(tài)數(shù)據(jù)，并通過(guò)主備HLR之間直連的高速信令網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的同步，當(dāng)容災(zāi)HLR接管主用HLR時(shí)，業(yè)務(wù)可實(shí)時(shí)恢復(fù)，無(wú)需在計(jì)費(fèi)系統(tǒng)BOSS側(cè)進(jìn)行改造。簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)，靜態(tài)數(shù)據(jù)同步過(guò)程為：備用HLR定時(shí)提取主用HLR在執(zhí)行成功指令后保存的數(shù)據(jù)文件；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)同步過(guò)程為：動(dòng)態(tài)用戶(hù)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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)同步。

4.2 愛(ài)立信備份HLR備份實(shí)施策略

主備HLR通過(guò)擴(kuò)展的愛(ài)立信私有用于HLR1+1備份的MAP操作—更新用戶(hù)數(shù)據(jù)（USD）和冗余控制（RC）來(lái)實(shí)現(xiàn)主備HLR中的臨時(shí)用戶(hù)數(shù)據(jù)同步，同時(shí)備份HLR通過(guò)信令連接與各個(gè)主用的HLR相連，實(shí)時(shí)檢測(cè)HLR狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)主用的HLR不可用，即采取倒換措施。

5 結(jié)語(yǔ)

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(yíng)商核心交換網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)備份的較好選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]楊抗，何方白，張溪.關(guān)于3GPPR5核心網(wǎng)規(guī)劃的綜合思考[J].移動(dòng)通信，2008（09）：66-70.

[2]孫志剛，姜金池.軟交換核心網(wǎng)MSCPOOL技術(shù)研究[J].中國(guó)新通信，2015（07）：82-82.

作者單位

中國(guó)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