核心网地理容灾方案 论文

核心网地理容灾方案
摘要:ims作为3g 系统核心网的一部分,利用全ip网络负责 3g 系统中的多媒体通信。

地理容灾在核心网建设中扮演重要角色。

文章提出了一个ims容灾业务解决方案。

关键词:ims 核心网媒体通信地理容灾
0 引言
ims在3gpp release 5版本中提出,是对ip多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。

3gpp r5主要定义ims的核心结构,网元功能、接口和流程等内容。

网络在建设网络容灾在原有的网络里面是比较完备的,但ims凭着用户数逐步的增多,针对新接入的ims用户里面如何保证网络的安全而形成一套地理容灾系统。

1 地理容灾
1.1 概念地理容灾实质上是指在多个地方部署设备,这些设备相互备份,当一个地方的设备出现故障后,待处理事务自动转到其他地方的设备处理。

传统的容灾接管实现由于判断容灾接管的时机不成熟,需要人工干预,业务恢复正常的容灾接管过程一般需要较长时间。

地理容灾的作用是在出现地质灾难(地震)、恶性事件(恐怖袭击、洪水、火灾)、承载网络故障、人为操作故障时,整个通信系统仍然能够正常服务。

ims作为核心网重要组成部分,文章从注册和会话两个阶段论述容灾过程。

1.2 ims用户注册机制
1.2.1 建立pdp上下文在gprs过程中ue在pdp上下文激活中包含p-cscf地址请求标记,并且相应p-cscf的ip地址。

在dhcp dns 过程中,ue发送一个dhcp请求给ip连接接入网络(gprs),该网络将这个请求转给dhcp服务器,ue可以请求一个sip服务器域名形式的p-cscf列表。

1.2.2 p-cscf发现为了与ims网络通信,ue必须知道p-cscf 的至少一个ip地址,ue找到机制就被称为p-cscf发现。

可以通过在pdp上下文建立过程向gprs请求p-cscf的ip地址。

如果gprs 不知道p-cscf的ip地址,那么ue通过dhcp/dns方式解析出p-cscf 的ip地址。

p-cscf通过i-cscf询问ue的归属s-cscf的地址,并在归属s-cscf上进行注册。

2 注册时s-cscf发生容灾
2.1 用户注册消息路由 ue和p-cscf在注册过程中并不知道
s-cscf的地址,因而必须通过i-cscf向hss查询为注册用户提供服务的s-cscf。

为避免i-cscf作为下一次消息路由的额外一跳。

s-cscf对register请求的200(ok)相应的service-route消息头中返回它的地址
sip/2.0 200ok
service-route:sip:orig@scscf1.home1,fr;lr
当ue接收到200(ok)响应时,就将service-route消息头的保存下来,这样当ue发出任何register以外的初始请求时,它
将:service-route 消息头中得到的地址填写在初始请求的route
消息头中;把p-cscf地址放在初始请求route头的最顶端。

2.2 用户注册容灾时消息路由新分配的s-cscf收到i-cscf发出的register消息头中没有存p-cscf地址在route头的最顶端。

因此s-cscf不能把自己的地址存放service-route 消息头中(图1)。

因此在消息路由过程中i-cscf始终作为消息路由中关键的一跳。

3 会话过程中s-cscf发生容灾
3.1 主叫容灾过程当主叫s-cscf发生故障时,借助注册路由机制通过i-cscf向hss为用户分配新的s-cscf。

此时新的s-cscf无用户注册信息,因此必须向hss重获用户登记信息(图2)。

新分配的s-cscf收到i-cscf发出的invite消息头中i-cscf 始终把自己地址放在route中,因此在消息路由过程中i-cscf始终作为会话消息路由中关键的一跳。

3.2 被叫容灾过程当被叫s-cscf发生故障时,借助注册路由机制通过i-cscf向hss为被叫用户分配新的s-cscf(图3)。

为被叫用户新分配的s-cscf收到i-cscf发出的invite消息头中i-cscf始终把自己地址放在route中,因此在消息路由过程中
i-cscf始终作为主叫联系被叫用户会话消息路由中关键的一跳。

当用户重新发起注册,进入呼叫路由时候,路由从容灾模式进入正常模式。

4 结论
通过对ims网络中注册与会话容灾方案进行对比分析, 改方案
落实了地理容灾中n+1实时容灾形式。

参考文献:
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