黄冈电信中兴固网软交换SS设备1：0容灾机制的浅析

张友刚

从中兴固网软交换SS设备1：0异地容灾切换机制着手，重点分析了中兴软交换双归属设备间数据同步机制以及在数据配置上来实现业务接管的可行性，希望能为软交换网络应急保障处置措施提供一种解决办法和思路。

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

双归属网络异地容灾方案是一种在软交换设备瘫痪或者出现突发灾害事故等情况时，能通过处于不同地理位置的两套软交换设备之间互为备份的方式来确保网络在紧急时刻的通信安全[1]。对于用户而言，网络是处于可用状态；软交换核心控制设备的单点故障，对于用户而言是不可见的。在黄冈电信固网智能化改造工程中，采用双归属异地容灾方案可以从网络层面提高网络的可靠性，在运营上为确保网络安全提供了一个很好的选择。

在固网智能化改造完成后，黄冈电信固定电话网络结构发生了显著的变化，初步形成了接入层、承载层、软交换控制层及业务层组成分层化网络体系，实现了固定电话网络向NGN（Next Generation Network，下一代网络）网络演进过程中“业务与控制分离、控制与承载相分离”的目标，NGN网络的架构基本形成[2]。经过改造后的黄冈电信采用软交换网络一对TG（Trunk Gateway，中继网关）“来去话全覆盖”的方式汇接黄冈本地网的所有LS（Local Switch，本地端局）端局，区域中心一对中继网关TG和一对信令网关SG（Signaling Gateway，信令网关）通过专用承载网与区域内的一对SS（Softswitch，软交换）连接。

在正常情况下，LS端局采用负荷分担方式将话务指向一对软交换SS，两个软交换SS分别承担50%的负荷。当某个软交换SS设备出现故障时，其控制下的所有媒体网关设备需要倒换到配对的软交换设备上。软交换SS设备异地容灾网络结构图如图1所示。

2 中兴SS设备异地容灾机制

2.1 容灾切换机制

当黄冈SS2设备发生瘫痪时，黄冈TG2设备发生切换，向黄冈SS1设备注册。TG设备容灾切换示意图如图2所示。

虽然软交换网采用双归属组网结构，但是从现网TG设备容灾切换方式设置情况来看，只有手动切换方式。原因在于H.248协议的注册消息是由TG设备向SS设备发起，若将TG设备容灾切换方式设置为自动，那么当出现TG2设备与控制该TG的SS2设备之间的链路中断时，则TG2设备会向容灾SS1发起注册；而当TG2设备与原先控制其的SS2设备之间的链路恢复正常时，则TG2设备根据中断链路恢复正常的检测结果，又会向原先控制其的SS2设备发起注册。当TG2设备与原先控制其的SS2设备之间链路出现时好时坏的不稳定情况时，由于TG2设备容灾切换方式设置为自动，则会造成TG2设备反复向两个SS注册，引起该TG2脱链导致业务出现呼损，因此在现网中应将TG设备容灾切换方式设置成手动切换[3]。

2.2 主备两侧SS数据同步机制及处理单板业务接管

机制

中兴固网软交换设备提供的容灾模式有两种：1：1模式和1：0模式。其中，1：0的主备容灾模式是指在业务方面，两台SS设备以负荷分担方式提供业务处理；在数据配置方面，一个SS作为主用，负责所有局数据的配置，此SS称为1侧，而另一个SS作为备用，通过心跳链路接收主用SS同步过来的数据，此SS称为0侧[4]。

黄冈电信SS设备采用了1：0容灾机制。在主用配置设备侧黄冈SS2的后台数据库服务器上创建了SSCFG数据配置库和SSBAK容灾备份库，其中SSCFG库保存整个系统运行所需的配置数据信息，包括整个软交换的物理配置数据、局数据、用户数据、媒体网关、信令网关等属性配置数据等。在容灾设备侧黄冈SS1的后台数据库服务器上也创建了SSBAK容灾备份库和自身SSCFG数据配置库，其中SSBAK库结构和内容与黄冈SS2的后台服务器上SSCFG库相同，作为主用侧SSCFG库的镜像，同步接收黄冈SS2侧配置的数据。

在开局规划中，一对互为容灾的SS单板配对进行配置，且两侧配对的单板互相映射。一侧单板为主用；另一侧映射单板为备用。如图3所示。

黄冈SS1设备1架1框8块SPC主用板与黄冈SS2设备1架1框8块SPC容灾板一一映射，两侧数据通过数据库同步镜像保持一致，存有黄冈TG1的属性数据、局向、中继配置数据等。黄冈SS2设备1架2框8块SPC主用板与黄冈SS1设备1架2框8块SPC容灾板一一映射，两侧数据通过数据库同步镜像保持一致，存有黄冈TG2的属性数据、局向、中继配置数据等。图3表明每台SS设备均保存有两个TG设备的属性数据、局向、中继配置数据等，因此保证了在容灾情况下，某台SS设备能够接管处理另一台SS设备处理的业务。而在正常情况下，黄冈SS1侧1架2框8块SPC单板作为黄冈TG2备用容灾处理板，不处理业务；当黄冈SS2发生故障后，黄冈TG2向黄冈SS1注册，黄冈SS1侧1架2框8块SPC板接管处理黄冈TG2业务，也可以说是在黄冈SS1侧利用配对冗余资源模拟出一个黄冈SS2来处理黄冈TG2的业务。endprint

2.3 信令及中继业务接管原理

正常情况下，黄冈TG1节点注册在黄冈SS1下，黄冈TG2节点注册在黄冈SS2下。在1：0容灾模式下，黄冈SS2侧为数据配置的主用侧，在黄冈SS2上创建至黄冈LS1的局向3和303，其中局向3对应的本端信令点参数设置为黄冈SS1的信令点码，局向303对应的本端信令点参数设置为黄冈SS2的信令点码。在局向3下创建中继群号3（对应节点为黄冈TG1），在局向303下创建中继群号303（对应节点为黄冈TG2）。黄冈SS1同步接收黄冈SS2侧创建的局向数据和中继群数据。此时黄冈SS1侧中继群号3电路状态可用，中继群号303电路状态不可用；黄冈SS2侧中继群号3电路状态不可用，中继群号303电路状态可用。

对于黄冈SG1而言，与黄冈SS1之间开设SCTP1、2两条偶联链路，与黄冈SS2之间开设SCTP3、4两条偶联链路，这4条偶联链路与4个ASP（Application Server Process，应用服务器进程）进程一一对应[5]。在正常情况下，至黄冈SS1方向的ASP1、2状态为ACTIVE，ASP3、4状态为INACTIVE，表明黄冈SS1与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP1、2偶联承载；至黄冈SS2方向的ASP1、2状态为INACTIVE，ASP3、4状态为ACTIVE，表明黄冈SS2与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP3、4偶联承载。当黄冈SS2发生故障后，黄冈TG2向黄冈SS1进行注册，此时黄冈LS1与黄冈SS1之间的信令、话务路由选择及ASP状态变化如图4所示。

由图4可知，在异地容灾情况下，黄冈SG1至黄冈SS2之间的SCTP3、4偶联出现中断，ASP3、4状态全部变为DOWN状态；黄冈SG1至黄冈SS2之间的ASP1、2状态由INACTIVE变为ACTIVE，这意味着黄冈LS1至黄冈SS2方向的IP信令业务由SCTP1、2偶联来承载。反之亦然，黄冈SS1至黄冈SG1方向SCTP1、2偶联（对应节点为容灾节点黄冈TG2）的AS（Application Server，应用服务器）状态由INACTIVE变为ACTIVE。黄冈SS1全面接管了黄冈SS2的全部IP信令业务。

在中继电路方面，当黄冈TG2切换并注册到黄冈SS1后，黄冈SS1至黄冈LS1方向中继群号为303（对应节点为黄冈TG2）生效，其电路状态由不可用状态变为可用状态。由此可以看出，黄冈SS1完全能接管黄冈SS2异地容灾后的全部业务。

3 结束语

中兴固网软交换SS设备1：0容灾机制设计思路比较新颖，在主用配置侧SS上配置数据，备用侧同步接收配置数据，此模式不仅可以提高工作效率，还可以确保主备SS侧配置数据保持一致，容灾保护机制更加可靠，这在运营上为网络安全保护提供了一个很好的选择方式。

参考文献：

[1] 金文晰，贾敏. 深圳电信软交换网络安全性评估[J]. 电信技术， 2007（4）： 41-45.

[2] 叶华，赵慧玲. 以软交换为核心的下一代网络技术[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2002.

[3] NGN课程开发室. SS技术原理教材[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[4] NGN课程开发室. 软交换异地容灾数据配置[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[5] NGN课程开发室. AS与ASP的数据配置规划与应用[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.endprint

2.3 信令及中继业务接管原理

正常情况下，黄冈TG1节点注册在黄冈SS1下，黄冈TG2节点注册在黄冈SS2下。在1：0容灾模式下，黄冈SS2侧为数据配置的主用侧，在黄冈SS2上创建至黄冈LS1的局向3和303，其中局向3对应的本端信令点参数设置为黄冈SS1的信令点码，局向303对应的本端信令点参数设置为黄冈SS2的信令点码。在局向3下创建中继群号3（对应节点为黄冈TG1），在局向303下创建中继群号303（对应节点为黄冈TG2）。黄冈SS1同步接收黄冈SS2侧创建的局向数据和中继群数据。此时黄冈SS1侧中继群号3电路状态可用，中继群号303电路状态不可用；黄冈SS2侧中继群号3电路状态不可用，中继群号303电路状态可用。

对于黄冈SG1而言，与黄冈SS1之间开设SCTP1、2两条偶联链路，与黄冈SS2之间开设SCTP3、4两条偶联链路，这4条偶联链路与4个ASP（Application Server Process，应用服务器进程）进程一一对应[5]。在正常情况下，至黄冈SS1方向的ASP1、2状态为ACTIVE，ASP3、4状态为INACTIVE，表明黄冈SS1与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP1、2偶联承载；至黄冈SS2方向的ASP1、2状态为INACTIVE，ASP3、4状态为ACTIVE，表明黄冈SS2与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP3、4偶联承载。当黄冈SS2发生故障后，黄冈TG2向黄冈SS1进行注册，此时黄冈LS1与黄冈SS1之间的信令、话务路由选择及ASP状态变化如图4所示。

由图4可知，在异地容灾情况下，黄冈SG1至黄冈SS2之间的SCTP3、4偶联出现中断，ASP3、4状态全部变为DOWN状态；黄冈SG1至黄冈SS2之间的ASP1、2状态由INACTIVE变为ACTIVE，这意味着黄冈LS1至黄冈SS2方向的IP信令业务由SCTP1、2偶联来承载。反之亦然，黄冈SS1至黄冈SG1方向SCTP1、2偶联（对应节点为容灾节点黄冈TG2）的AS（Application Server，应用服务器）状态由INACTIVE变为ACTIVE。黄冈SS1全面接管了黄冈SS2的全部IP信令业务。

在中继电路方面，当黄冈TG2切换并注册到黄冈SS1后，黄冈SS1至黄冈LS1方向中继群号为303（对应节点为黄冈TG2）生效，其电路状态由不可用状态变为可用状态。由此可以看出，黄冈SS1完全能接管黄冈SS2异地容灾后的全部业务。

3 结束语

中兴固网软交换SS设备1：0容灾机制设计思路比较新颖，在主用配置侧SS上配置数据，备用侧同步接收配置数据，此模式不仅可以提高工作效率，还可以确保主备SS侧配置数据保持一致，容灾保护机制更加可靠，这在运营上为网络安全保护提供了一个很好的选择方式。

参考文献：

[1] 金文晰，贾敏. 深圳电信软交换网络安全性评估[J]. 电信技术， 2007（4）： 41-45.

[2] 叶华，赵慧玲. 以软交换为核心的下一代网络技术[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2002.

[3] NGN课程开发室. SS技术原理教材[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[4] NGN课程开发室. 软交换异地容灾数据配置[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[5] NGN课程开发室. AS与ASP的数据配置规划与应用[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.endprint

2.3 信令及中继业务接管原理

正常情况下，黄冈TG1节点注册在黄冈SS1下，黄冈TG2节点注册在黄冈SS2下。在1：0容灾模式下，黄冈SS2侧为数据配置的主用侧，在黄冈SS2上创建至黄冈LS1的局向3和303，其中局向3对应的本端信令点参数设置为黄冈SS1的信令点码，局向303对应的本端信令点参数设置为黄冈SS2的信令点码。在局向3下创建中继群号3（对应节点为黄冈TG1），在局向303下创建中继群号303（对应节点为黄冈TG2）。黄冈SS1同步接收黄冈SS2侧创建的局向数据和中继群数据。此时黄冈SS1侧中继群号3电路状态可用，中继群号303电路状态不可用；黄冈SS2侧中继群号3电路状态不可用，中继群号303电路状态可用。

对于黄冈SG1而言，与黄冈SS1之间开设SCTP1、2两条偶联链路，与黄冈SS2之间开设SCTP3、4两条偶联链路，这4条偶联链路与4个ASP（Application Server Process，应用服务器进程）进程一一对应[5]。在正常情况下，至黄冈SS1方向的ASP1、2状态为ACTIVE，ASP3、4状态为INACTIVE，表明黄冈SS1与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP1、2偶联承载；至黄冈SS2方向的ASP1、2状态为INACTIVE，ASP3、4状态为ACTIVE，表明黄冈SS2与黄冈LS1之间的IP信令业务由SCTP3、4偶联承载。当黄冈SS2发生故障后，黄冈TG2向黄冈SS1进行注册，此时黄冈LS1与黄冈SS1之间的信令、话务路由选择及ASP状态变化如图4所示。

由图4可知，在异地容灾情况下，黄冈SG1至黄冈SS2之间的SCTP3、4偶联出现中断，ASP3、4状态全部变为DOWN状态；黄冈SG1至黄冈SS2之间的ASP1、2状态由INACTIVE变为ACTIVE，这意味着黄冈LS1至黄冈SS2方向的IP信令业务由SCTP1、2偶联来承载。反之亦然，黄冈SS1至黄冈SG1方向SCTP1、2偶联（对应节点为容灾节点黄冈TG2）的AS（Application Server，应用服务器）状态由INACTIVE变为ACTIVE。黄冈SS1全面接管了黄冈SS2的全部IP信令业务。

在中继电路方面，当黄冈TG2切换并注册到黄冈SS1后，黄冈SS1至黄冈LS1方向中继群号为303（对应节点为黄冈TG2）生效，其电路状态由不可用状态变为可用状态。由此可以看出，黄冈SS1完全能接管黄冈SS2异地容灾后的全部业务。

3 结束语

中兴固网软交换SS设备1：0容灾机制设计思路比较新颖，在主用配置侧SS上配置数据，备用侧同步接收配置数据，此模式不仅可以提高工作效率，还可以确保主备SS侧配置数据保持一致，容灾保护机制更加可靠，这在运营上为网络安全保护提供了一个很好的选择方式。

参考文献：

[1] 金文晰，贾敏. 深圳电信软交换网络安全性评估[J]. 电信技术， 2007（4）： 41-45.

[2] 叶华，赵慧玲. 以软交换为核心的下一代网络技术[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2002.

[3] NGN课程开发室. SS技术原理教材[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[4] NGN课程开发室. 软交换异地容灾数据配置[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.

[5] NGN课程开发室. AS与ASP的数据配置规划与应用[Z]. 深圳： 中兴通信学院， 2006.endprint