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摘要
介紹
概念
雙MTP3概念
MTP上的狀態(tài)機
雙電話(huà)操作（基于CIC）
雙SCCP（子系統狀態(tài)維護）
雙TCAP操作
TCAP 用戶(hù)(GSM-MAP、IS41-MAP、INAP)
設置
MTP3的設置
ISUP和TUP的設置
SCCP的設置
TCAP的設置
機箱間通信
容錯應用
設置system.txt值
主機協(xié)議實(shí)現的system.txt
信令處理器板卡協(xié)議實(shí)現的system.txt
■ 摘 要
在使用Dialogic NetStructure SS7設備的SS7環(huán)境中，為了得到"五個(gè)9"有效性和提高容錯能力，可以將一個(gè)SS7信令端點(diǎn)擴展在兩個(gè)機箱上。通過(guò)SS7節點(diǎn)在多個(gè)機箱上應用可以將信令點(diǎn)的功能分離，將多機箱內的硬件處理器相互獨立出來(lái)，在一個(gè)處理器發(fā)生故障的情況下，另外一個(gè)處理器還能夠繼續工作，整個(gè)系統還可以正常運行。
Dialogic NetStructure SS7設備就是為這種雙處理器結構設計的，它提供了一種將一個(gè)節點(diǎn)的編碼器分散到兩個(gè)SS7協(xié)議引擎上的結構。使用這種技術(shù)，只要在分離的兩個(gè)機箱中同時(shí)安裝Dialogic
NetStructure SS7信令卡，一個(gè)SS7鏈路集內的鏈路就可以分散在這兩個(gè)機箱中處理。這種雙機箱應用具有高可用性和高容錯力的優(yōu)點(diǎn)，本文討論這種雙機箱方案的設計與應用，
■ 介 紹
因為公眾電話(huà)網(wǎng)用戶(hù)對于業(yè)務(wù)可靠性的期望日益增高，對設備生產(chǎn)商和系統集成商提出了高容錯能力和高可用性的要求。常常使用'五個(gè)9'來(lái)表示可用性（要求系統在99.999%的時(shí)間都可以工作）。
這種系統即使部分硬件或軟件發(fā)生故障時(shí)，也必須能夠繼續提供服務(wù)。當通信網(wǎng)中的信令設備發(fā)生故障時(shí)，有許多眾所周知的方法來(lái)保證系統繼續工作：
- 到終點(diǎn)節點(diǎn)建立多條信令通路（SS7鏈路和鏈路集）
- 通過(guò)獨立的接口和電纜來(lái)分配這些通道
- 將單信令點(diǎn)對所有SS7信令的處理分配到單個(gè)機箱內的多個(gè)處理板卡處理
- 為單個(gè)信令點(diǎn)提供兩個(gè)物理上獨立的SS7接口（Dialogic NetStructure SIU和SS7板卡）
- 在兩個(gè)機箱之間劃分信令點(diǎn)的功能，包括應用層。（本文的主題）
上面所列的前3個(gè)方案可以通過(guò)在兩個(gè)相鄰的節點(diǎn)之間采用多條鏈路（64或56Kbps）來(lái)實(shí)現，最后兩個(gè)方案可以通過(guò)在兩個(gè)機箱內采用兩個(gè)獨立但互相協(xié)作的SS7協(xié)議棧來(lái)完成。這兩個(gè)機箱在正常情況下是分開(kāi)的，但可以通過(guò)互連來(lái)提供更高的抵抗故障的能力。
◎ 在多于一個(gè)機箱上實(shí)現一個(gè)SS7信令點(diǎn)
在多個(gè)機箱上實(shí)現一個(gè)SS7信令點(diǎn)，將正常的處理器與另一個(gè)故障的處理器分割開(kāi)，使整個(gè)系統在一個(gè)處理器或機箱完全故障的情況下可以繼續提供服務(wù)。與通用的故障容錯的結構相同，有許多方法來(lái)實(shí)現這種設置，每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
Dialogic NetStructure SS7信令卡采用一個(gè)2N通道并且能夠將節點(diǎn)編碼分布在兩個(gè)當前的SS7協(xié)議引擎上。這允許一個(gè)SS7鏈路集中的連接分布在兩個(gè)獨立的機箱中，每個(gè)機箱中都安裝了SS7信令卡。
系統的兩部分之間需要提供兩條通信路徑，一條在MTP層，使用MTP2數據鏈路作為傳輸協(xié)議，另一條在第4層或User
Part層，在兩部分的第4層協(xié)議之間傳送進(jìn)程間的消息。第二條通路通常通過(guò)使用Dialogic提供的TCP/IP Ethernet和RSI（Resilient
Socket Interface）軟件完成。這種組合提供一個(gè)SS7接口，協(xié)議處理分散在兩個(gè)物理上獨立的機箱中，而在網(wǎng)絡(luò )上象一個(gè)整體。
框圖（圖1）中描述了雙系統的協(xié)議之間的關(guān)系。
同時(shí)也需要考慮維護狀態(tài)信息，并且檢測應用層的指示，這些內容在本文的后面部分討論。
■ 概 念
◎ 雙MTP3概念
為了使運行在分散設備上的雙MTP3進(jìn)程能夠維護狀態(tài)信息并且（在某種路由狀態(tài)下）交換發(fā)送消息，需要在兩個(gè)系統之間建立一個(gè)特殊的鏈路集，而對外表現為單點(diǎn)編碼器的工作。圖2顯示了這樣一個(gè)系統的路由情況，包括兩部分，A和B，處于MTP3層
正常運行狀態(tài)下，可用的鏈路在MTP A和MTP B之間平均分配。MTP A從本地SS7協(xié)議的第4層（User part）接收到的消息在與相鄰節點(diǎn)的鏈路上發(fā)送。同樣，MTP
B接收到的消息也從本身與相鄰節點(diǎn)的鏈路發(fā)送。
當連接到MTP A或連接到 MTP B的鏈路發(fā)生故障時(shí)，消息發(fā)送通過(guò)MTP A和MTP B之間的鏈路發(fā)送到另一個(gè)MTP，并在可用的鏈路上發(fā)送，如圖3。
MTP A和MTP B之間的鏈路的設置方法與其他任何SS7鏈路和鏈路集相同。如果有額外的數據設置表明此鏈路與其他連接相鄰節點(diǎn)的鏈路不同，應區別對待。
每個(gè)MTP接收的消息總是傳送到本地第4層協(xié)議上。假設本地User Part總是可用的。
◎ MTP上的狀態(tài)機
SS7協(xié)議的第4層為每一呼叫或事務(wù)處理維護狀態(tài)信息。有兩種可能的方法：一種方法是將狀態(tài)信息復制到組成信令點(diǎn)的N個(gè)系統中，第二種方法是分割數據，使每一半狀態(tài)數據存貯在系統的對應部分中，這樣任何一個(gè)子機架發(fā)生故障都會(huì )使系統容量減少1/N。
第一種方法需要一個(gè)可靠的在容錯系統的N個(gè)部件間復制狀態(tài)數據的解決方法，如果這N個(gè)系統使用大量CPU時(shí)鐘來(lái)同步，則這種方法效率低。
因為復制過(guò)程中故障可能發(fā)生在任何節點(diǎn)，很難保證所有的系統都包含相同的數據，所以這里采用第二種方法。
◎ 雙電話(huà)操作（基于CIC）
一個(gè)SS7系統使用ISUP、TUP或其他國家電話(huà)第4層電路交換控制協(xié)議，可以通過(guò)分離兩個(gè)物理實(shí)體（可以是同一機箱中或兩個(gè)獨立機箱的兩套板卡）之間的電路終端（每個(gè)電路有OPC、DPC和CIC組合唯一標識）達到容錯的目的。下面的描述討論兩個(gè)機箱的情況，盡管對于處理SS7和媒質(zhì)的兩套板卡可以使用相同的方法。
一個(gè)雙ISUP/TUP系統通過(guò)激活每個(gè)機箱中的一半電路協(xié)議狀態(tài)機進(jìn)行工作。每個(gè)ISUP/TUP層通過(guò)本地MTP3發(fā)送所有的傳送業(yè)務(wù)。本地MTP3采用與相鄰S(chǎng)S7節點(diǎn)之間的本地鏈路進(jìn)行傳輸，如果該鏈路發(fā)生故障，采用機箱之間的SS7連接。
遠端SS7端節點(diǎn)不用與任何鏈接到任一機箱的SS7鏈路共享負荷，因此不能保證一個(gè)機箱接收的消息可以加載到鏈接于另一個(gè)機箱的電路上。為了解決這個(gè)問(wèn)題，ISUP/TUP層預檢測每個(gè)接收信息中的CIC，判斷是否設置中記錄了該電路，如果沒(méi)有，接收的信息發(fā)送（象一個(gè)MTP3傳送指示）到負責處理未知電路消息的任務(wù)中。在一個(gè)雙ISUP/TUP系統中，這個(gè)任務(wù)使第二個(gè)機箱中運行的第二套ISUP/TUP協(xié)議處理的。消息被標記為由一個(gè)ISUP/TUP拒接的消息。這個(gè)消息作為來(lái)自未知電路的消息并且依照ISUP/TUP協(xié)議來(lái)處理。因此在這種情況下，如果兩個(gè)系統都不識別該信息，就可以防止該信息不停的在系統之間傳來(lái)傳去。
此過(guò)程如圖4所示。
盡管RSI和TCP/IP方法可能是最簡(jiǎn)單的，但是消息通過(guò)一個(gè)依賴(lài)于應用程序的機制從一個(gè)系統傳送到另一個(gè)系統。
SIU通過(guò)從媒介處理中使用以太網(wǎng)分離SS7接口來(lái)處理容錯的問(wèn)題，兩個(gè)SIU作為一個(gè)節點(diǎn)編碼進(jìn)行容錯，如圖5所示，通過(guò)分離SS7接口，SIU也允許系統最多可以由32個(gè)處理語(yǔ)音電路（媒介）的應用節點(diǎn)組成。
◎ 雙SCCP（子系統狀態(tài)管理）
SCCP通過(guò)支持可尋址的子系統概念提高了消息傳遞部分（MTP）的路由能力。所有已知的本地和遠端子系統的路由可用性（允許狀態(tài)或禁止狀態(tài)）在SCCP層中進(jìn)行管理。在一個(gè)由N個(gè)SCCP層（或多個(gè)SCCP的實(shí)例）組成作為同一節點(diǎn)編碼的系統中，用戶(hù)應用程序和遠端節點(diǎn)需要能夠通過(guò)任何SCCP實(shí)例交換SCCP數據消息，并且希望每個(gè)SCCP中的路由表都是相同的。為了達到這個(gè)目的，需要使用廣播機制增強SCCP層，這種機制將本地或遠端的路由狀態(tài)的任何改變發(fā)送到廣播任務(wù)。廣播任務(wù)負責將路由變化傳送到N－1（其他）SCCP實(shí)例。在雙系統中，廣播任務(wù)只是另一個(gè)SCCP層，這兩層使用基于消息的API進(jìn)行通信。在一個(gè)雙機箱/子機架環(huán)境中，這些消息可以由RSI和TCP/IP組合來(lái)傳遞。
SCCP總是將接收指示傳遞給同一機箱的SCCP用戶(hù)任務(wù)。參見(jiàn)圖6。
◎ 雙TCAP操作
一個(gè)TCAP層的2N設置與2N ISUP/TUP設置操作方式相同。系統管理的事務(wù)在兩個(gè)TCAP層之間平均分配，每個(gè)TCAP層管理一半事務(wù)的狀態(tài)和傳送部件，每一個(gè)事務(wù)永遠只屬于一
個(gè)TCAP。對于由本地TCAP用戶(hù)初始化的事務(wù)，它屬于接收第一個(gè)用戶(hù)傳送數據要求的TCAP。對于由遠端TCAP實(shí)體初始化的事務(wù)，此事務(wù)屬于從SCCP層接收第一個(gè)事務(wù)消息的TCAP協(xié)議（BEGIN或QUERY）。因此遠端初始化的事務(wù)的負荷分擔由SS7網(wǎng)絡(luò )如何在鏈接系統兩部分的SS7鏈路之間分配TCAP消息（BEGIN或QUERY）方式來(lái)定義。
為了允許快速識別每個(gè)接收消息都擁有該事務(wù)狀態(tài)機的TCAP。在一個(gè)mN系統中，每個(gè)TCAP協(xié)議用一個(gè)唯一的邏輯標識值或實(shí)例值來(lái)標識。以原始事務(wù)ID的方式為每一個(gè)發(fā)送的消息編號，并且對來(lái)自遠端TCAP實(shí)體的每一個(gè)的目標事務(wù)回應鐘的id作出反映。
除了BEGIN或QUERY以外，所有TCAP層任何消息的接收處理都是通過(guò)恢復事務(wù)id的實(shí)例bit開(kāi)始，快速確定此消息是否正在由正確的TCAP處理（有此事務(wù)激活的狀態(tài)機的TCAP）。如果不是，消息恢復操作退出，將此消息傳遞給處理該實(shí)例消息的模塊，如圖7所示。
另一TCAP協(xié)議的模塊標識符使用TCP_MSG_S_TCI消息，此消息使用兩個(gè)參數、TCAP instance和module_id。（此消息在附錄A詳細描述）。對于A(yíng)方，本地TCAP實(shí)例是0，遠端的TCAP實(shí)例是1。因此，此消息應該用來(lái)設置遠端TCAP的module_id。，實(shí)例1的module_id為0x34。在B方，本地TCAP實(shí)例是1并且TCP_MSG_S_TCI_ID消息應該用來(lái)設置例程0的module_id為0x24（從B方視為遠端TCAP）。
每個(gè)TCAP將所有接收的信息傳遞到同機箱中的TCAP用戶(hù)任務(wù)中，根據每一個(gè)TCAP中不同的應用層或用戶(hù)，將TCAP層的應用程序發(fā)送的傳送會(huì )話(huà)和組件原語(yǔ)傳遞給正確的TCAP。在一個(gè)雙系統環(huán)境中，接收的消息可以在任何MTP和SCCP層上共享。因此，一個(gè)TCAP層接收由其他TCAP處理的應用在激活事務(wù)上的TCAP消息是可能的。
◎ TCAP 用戶(hù)（GSM-MAP，IS41-MAP，INAP）
TCAP用戶(hù)，如GSM-MAP，IS41和INAP等，與它們使用的TCAP層緊密地結合。在一個(gè)多TCAP系統中，TCAP用戶(hù)之間共享事務(wù)，在一個(gè)雙TCAP系統中平均分配。在TCAP層完成了接受到的消息對應到相應的TCAP狀態(tài)機的處理，因此，在TCAP用戶(hù)層不需要附加的處理。參見(jiàn)圖8。
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