兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）
用户消息 SCTP用户 ········································································ （1） SCTP DATA数据块 （2） SCTP分组 SCTP控制数据块 （2）
SCTP ······································································· ·
无连接分组传送业务（例如IP网） 图3-5 数据的传递程序 1)当把用户消息转换成DATA数据块时，端点应当对长度大于当前偶联通路允许的最大MTU的用户消息进行分段，并把他们放在多个DATA数据块中，数据的接收方在把在多个数据块中的数据重装成用户消息并递交给用户 2)多个DATA数据块和控制数据块可以由发送方进行捆绑，在一个SCTP分组中传送。这个SCTP分组的最大长度不应大于当前通路的网络传输最大数据包(MTU)，接收方在把捆绑的数据块从SCTP中恢复成原始的数据块。在SCTP分组中控制数据块应当在DATA数据块之前。这种机制对于发送方来说是任选的，但接收方必须实现该机制，即一个端点必须能够正确处理捆绑的或分段的数据。 拥塞控制程序
拥塞控制是SCTP的一个基本一功能。对于一些应用，拥塞控制可以为SCTP业务量分配足够的资源，以确保能及时的传送那些对时间要求较高的数据。这样，在正常情况下，不大可能发生严重的拥塞。但SCTP必须能在不正常的情况下工作，如部分网络故障或者是异常的业务量激增。为了尽可能快的传送数据，在这种情况下，SCTP必须要采用拥塞控制机制使得其从拥塞状态下迅速恢复。在网络没有发生拥塞的时候，这些预防性的拥塞控制算法应当不会对网络的协议性能产生任何影响。实施的注意事项在满足规定的性能要求的前提下，一个SCTP实施可以采用比下面算法更加保守的拥塞控制算法。SCTP的拥塞控制总是针对整个偶联进行的，而不能针对偶联中的某个流来进行。 故障管理程序
通路故障的检出
当对端点是一个多归属的端点，则端点应当针对到对端点每个目的地传送地址使用
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一个差错计数器。每当到某个地址的定时器超时后，或者是发送到一个空闲地址的心跳（HEARTBEAT）消息在恢复时间目标（RTO）时间内没有收到证实，则到该目的地地址的差错计数器应当加1，当差错计数器的值超过了协议参数规定的限制后，则端点应当标一记该目的地传送地址为“未激活”并且应当向高层进行通知。当未证实的传输顺序号（TSN）被证实或者是当发送到该地址的HEARTBEAT被用心跳确认（HEARTBEATACK）证实后，则端点应当清除该目的地传送地址(数据块或HEARTBEAT发送去的地址)的差错计数器。
当对端点是一个多归属的点，且最后一个发送的数据块被重发到另外的地址，则会出现含混，即不清楚是否应将确认算作是最后一个块的地址上的确认。但这种含混不会对SCTP的行为造成重大的影响。如果这种含混是不期望的，如果最后发送的数据块是一个重发的数据块，则发送方可以选择不清除差错计数器。
当首选通路标记为未激活时(例如：由于大量的重发)，如果存在其它激活的目的地地址，发送方可以自动这些激活的目的地地址发送分组。如果当首选通路标记为未激活时，存在多于一个激活的目的地地址时，SCTP只选择一个传送地址用来作为新的目的地传送地址。
通路的心跳
通常情况下，SCTP端点通过定期的向目的地传送地址发送心跳消息来监视对端的空闲目的地传送地址的可达性。HEARTBEAT的发送可以在偶联进入建立(ESTABLISHED)状态后就开始，并且在发送了SHUTDOWN或停止确认（SHUTDOWN一ACK）之后停止。
当目的地传送地址没有新的数据块能用来更新通路（RTT）(通常包含在第一个传送的DATA，INIT， COOKIEECH，HEARTBEAT数据块中)，并且在当前心跳周期中没有HEARTBEAT数据块被发送到该地址，则认为这个目的地地址是空闲的。这适用于激活的或未激活的目的也传送地址。
高层协议可以有选择地启动以下功能：
l)在一个给定偶联上，禁止针对某个特定的目的地传送地址进行心跳测试。 2)改变心跳测试的周期。
3)在一个给定偶联上，重新允许针对某个特定的目的地传送地址进行心跳测试。 4)在一个给定偶联上按需地对某个特定的目的地传送地址进行心跳测试。 当向一个地址发送了HEARTBEAT数据块后，在恢复时间标准（RTO）时间内没有收到证实，则端点应当增加到该目的地地址的差错计数器。
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当这个计数器的到达了协议参数的门限时，则端点应当标记相关的目的地传送地址为未激活(如果先前未标记的话)，并向高层协议报告到该目的地地址的可达性的变化(该报告取决于实施)。之后，端点应当继续对该目的地地址进行心跳测试，但应当停止增加到该目的地地址的差错计数器。发送方的心跳数据块中的HEART BEAT信息字段应当包含分组发送的当前时实施心跳机制的另外一种实现方式可以是每向一个目的地地址发送HEARTBEAT数据块后，就增加差二错计数器的值，当 HEART BEATACK数据块收到后，发送方应当清除到该目的地地址的差错计数器，这种方法实际上清除了先前出现的差错(和其他差错的计数器)。
HEARTBEAT的接收方应当立即用 HEARTBEATACK数据块进行响应，并且在 HEARTBEATACK数据块信息字段中复制在HEARTBEAT数据块中收到的信息在收到 HEARTBEATACK数据块后，HEARTBEAT数据块的发送方应当清除该数据块指示的目的地传送地址的差错计数器，并标记改目的地地址为激活(如果先前未标一记的话)。由于收到了 HEARTBEATACK数据块，端点向高层发送未激活的目的地传送地址变为激活的报告是任选的。接收到 HEARTBEATACK的一方必须同时能清除偶联所有的差错计数器。接收到 HEARTBEATACK的一方应当能使用 HEARTBEATACK数据块中携带的时间值对该目的地传送地址进行往返时延（RTT）测量。对一个空闲的目的地地址可以进行心跳测试，建议HEARTBEAT数据块的发送周期为到该目的地地址的恢复时间标准(RTO)加上的参数值，并带有士50%的抖动，如果前一个HEARTBEAT的应答没有收到，则应当按照指数级来降低RTO。 目前为SCTP的用户提供了一个原语，可以用来改变到某个给定目的地址的值和是否开启到该目的地地址的心跳测试。心跳测试的周期可以由SCTP用户设定的值加上到该目的地地址的RTO的值来决定(包括指数降低RTO的情况)。当心跳测试周期超时后则只发送一个HEA RTBEAT(如果多个目的地地址的空闲)。如何选择空闲的目的地地址进行心跳测试发送HEARTBEAT取决于实施(如果多于一个目的地空闲)
注:如果改变了心跳测试的时长，则只需要考虑一端的影响。当这个值被增加后，即心跳测试周期变长，则丢失ABORT数据块的检测时间也应相应延长。如果出于任何原因，对端点希望中止一个偶联，且ABORT数据块丢失，则本端点本端点只能通过发送DATA或HEARTBEAT数据块来发现丢失了ABORT数据块(导致对端发送另一个ABORT数据块)。在改变心跳测试定时器时必须要考虑这个问题。如果心跳测试被禁止，则只有通过在该偶联上发送DATA数据块来发现丢失了从对端发来的ABORT数据块。
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4 软交换的冗余备份
4.1 软交换容灾技术简介
冗余备份是保证软交换网络可靠性的方法之一。软交换的冗余备份功能是从网络的角度解决网络安全性的重要方法，其目的是当网络中某地的软交换系统发生严重故障不能正常工作时，可以由另外一个地方的软交换系统继续为用户提正常的业务。这就保证了当网络中某个主用软交换系统发生故障不能正常工作时，还能够由该软交换原来域内控制的网络设备切换到相应的备用软交换系统上正常工作。因此有必要在建网初期就考虑其容灾备份方案。本文结合工程维护经验，重点分析软交换容灾备份的实现方式、机制和注意事项，并根据现网实际情况提出了合适的备份方案。
4.2 MSS POOL技术
MSS POOL技术，该技术要求一个基站子系统(BSS)同时与多个核心网设备相连，并提出了一种新的路由机制，基站控制器（BSC）可将传送内容向不同的移动交换中心/移动交换子系统（MSC/MSS）发送。这将给运营商提供新的网络冗余方案。即如果核心网设备出现中断现象时，整个BSS不会无法工作。 1.MSS POOL方案下的网络结构 下图为现有的网络结构，一个BSS唯一地与一个核心网设备相连。
Area 1 MSC/VLR Area 2 Area 3 MSC/VLR
MSC/VLR BSC BSC BSC BSC BSC 图4-1 传统交换网络结构
下图为MSS POOL技术下网络的组网结构，从图中可以看出一个BSS与多个核心
网设备相连。
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BSC BSC BSC BSC BSC MSC/VLR MSC POOL Area MSC/VLR MSC/VLR
2. MSS POOL技术的特点 MSS POOL技术提出了“资源池区域”的新概念，它与BSS的路由机制有关。某个池区域可认为是为一个或多个BSS服务的MSC/MSS区域。与普通MSC区域不同的是池区域中有多个同时工作的MSC，它们分担了池区域内的话务负荷。 池内的位置更新不会给至归属位置寄存器（HLR）和VLR间带来信令负荷。MSS间的位置更新和切换将得到减少。(特别适合于奥运中心区这类用户流动性较大且话务相对集中的区域)，提高网络效率，实现网络资源共享。 池区域内某个MSC/VLR宕机不会影响整个池的服务。(特别适合于奥运中心区这类安全性要求极高的区域)，实现实时冗灾备份功能。更有利于容量的升级，可通过增加池区域内的MSC/VLR数量达到目的。 提高维护的灵活性。在池区域内的某个设备处于维护状态时，可由池内的其它网元来承担其话务。
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图4-2 MSS POOL网络结构