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SP研究：基于IP尋址的彩信網(wǎng)關(guān)備份方案

2007/08/13

　　摘要:MMSG雙組網(wǎng)模式和基于IP層容災切換方案的實施，可以將雙組網(wǎng)模式中兩套MMSG系統(tǒng)之間的切換時間縮短到3～10分鐘，而且對與MMSG周邊的設備，比如VASP、MMSC、MISC(數(shù)據(jù)業(yè)務管理平臺(DSMP))、ENUMDNS都是透明的，不需要這些周邊設備修改任何數(shù)據(jù)，真正達到了雙組網(wǎng)模式的MMSG系統(tǒng)容災無縫切換，大大簡化了業(yè)務接管操作的復雜性，為VASP以及廣大彩信用戶提供安全穩(wěn)定的服務提供了有利的保障。

　　關(guān)鍵字:IP SP

　　在彩信網(wǎng)關(guān)(MMSG)系統(tǒng)雙組網(wǎng)模式下，實現(xiàn)兩套MMSG系統(tǒng)之間基于IP層容災切換，達到運行正常的MMSG系統(tǒng)可以簡單快速無縫地接管癱瘓MMSG系統(tǒng)上的所有業(yè)務。為實現(xiàn)彩信網(wǎng)關(guān)之間這種基于IP層互為備份的容災切換，中國移動對MMSG系統(tǒng)按照雙組網(wǎng)模式方案進行承建，為用戶安全可靠，持續(xù)穩(wěn)定的服務提供有力的保障。采用雙組網(wǎng)模式方案，只需要在系統(tǒng)接入的防火墻與交換機上簡單地進行子網(wǎng)掩碼的收斂，即能實現(xiàn)將故障彩信網(wǎng)關(guān)的業(yè)務割接到備份的彩信網(wǎng)關(guān)，并且保持對外部網(wǎng)絡服務地址不變。

　　1.彩信網(wǎng)關(guān)的引入及引入后的業(yè)務流程

　　為適應彩信服務提供商(SP)業(yè)務的迅速發(fā)展，并針對SP彩信業(yè)務量70%左右主要是包月類業(yè)務的特點，中國移動在2006年引入了彩信網(wǎng)關(guān)(MMSG)。

　　彩信網(wǎng)關(guān)引入后，彩信SP由直接接入彩信中心改為接入彩信網(wǎng)關(guān)，彩信網(wǎng)關(guān)再將消息前傳到各個彩信中心。彩信網(wǎng)關(guān)具備應用到終端和終端到應用兩個流程的轉(zhuǎn)發(fā)功能。彩信網(wǎng)關(guān)允許SP進行群發(fā)，SP發(fā)送時最大接收方的個數(shù)為R1，R1可達到9 999個，同時，彩信網(wǎng)關(guān)到彩信中心也進行群發(fā)，接收方的個數(shù)為R2，根據(jù)彩信中心容量的情況，R2可以在10～50間調(diào)整。群發(fā)的引入，能夠極大地提高彩信SP的發(fā)送速度。

　　2.彩信網(wǎng)關(guān)應急備份的設計

　　根據(jù)彩信中心的運行維護和實際應急倒換的經(jīng)驗，彩信設備異地倒換的主要難點在于彩信SP的地域特性。主要包括：

　　(1)彩信SP在各地的企業(yè)代碼不同。由于MISC內(nèi)部的用戶訂購關(guān)系與SP的企業(yè)代碼相關(guān)。彩信SP異地割接需要調(diào)整SP企業(yè)代碼，MISC需要對訂購關(guān)系修改，過程復雜，需要較長的時間。

　　(2)彩信SP目前是與接入的省移動公司進行結(jié)算的，與結(jié)算地有簽約關(guān)系。彩信SP異地割接，需要彩信SP重新與備份彩信中心的省公司簽約，對SP來說操作難度較大。

　　(3)目前業(yè)務運營支撐系統(tǒng)(BOSS)、稽核系統(tǒng)都對SP話單進行相應的核查，以保證話單正確并過濾涉嫌欺詐的話單。BOSS和稽核系統(tǒng)都對SP的企業(yè)代碼進行鑒權(quán)，異地割接需要BOSS和稽核系統(tǒng)修改數(shù)據(jù)。

　　綜上所述，彩信網(wǎng)關(guān)多地建設、異地備份是不現(xiàn)實的。

　　另外一方面，不論某地建設幾個彩信設備，彩信SP在該地的企業(yè)代碼都保持唯一。這樣一來，如果一地建設2套或2套以上的彩信設備，就可以完全避免上述問題，從而實現(xiàn)彩信設備間的互為備份。當某個彩信設備發(fā)生故障時，只需要SP修改彩信網(wǎng)關(guān)的統(tǒng)一資源定位(URL)地址，ENUMDNS修改SP接入網(wǎng)關(guān)地址，就可以完成業(yè)務割接。

　　基于以上考慮，根據(jù)中國移動網(wǎng)絡部的建議，彩信網(wǎng)關(guān)建設時采用了雙組網(wǎng)方案，即建設彩信網(wǎng)關(guān)的地點同時建設兩個以上的彩信網(wǎng)關(guān)。

　　3.彩信網(wǎng)關(guān)應急備份的優(yōu)化

　　根據(jù)原設想的應急方案，彩信網(wǎng)關(guān)的應急割接步驟已經(jīng)非常簡化。但由于彩信SP較多，技術(shù)力量參差不齊，發(fā)生故障時通知協(xié)調(diào)SP進行數(shù)據(jù)修改的工作量仍然較大，并有一定的不可控因素。因此，在雙組網(wǎng)的基礎上可以進一步優(yōu)化彩信網(wǎng)關(guān)的備份方案。

　　3.1 彩信網(wǎng)關(guān)的組網(wǎng)情況

　　北京彩信網(wǎng)關(guān)的實際物理組網(wǎng)情況如下：

　　(1)北京MMSG1

　　連接中國移動核心網(wǎng)(CMNET)骨干網(wǎng)北京節(jié)點4506交換機，IP子網(wǎng)段分配是218.200.243.128/27，其中對外部網(wǎng)元提供服務的IP地址是218.200.243.150，服務端口是80。

　　(2)北京MMSG2

　　連接CMNET骨干網(wǎng)北京節(jié)點4506交換機，IP子網(wǎng)段分配是218.200.243.160/27，其中對外部網(wǎng)元提供服務的IP地址是218.200.243.190，服務端口是80。

　　從北京兩套MMSG系統(tǒng)的子網(wǎng)段分配的情況來看，這是一個C類網(wǎng)段218.200.243.0/24被子網(wǎng)化的兩個子網(wǎng)，而且這兩個子網(wǎng)是完全連續(xù)的，中間沒有任何間隔子網(wǎng)，只要將它們各自的網(wǎng)絡掩碼再放寬一位，北京兩套MMSG系統(tǒng)的對外網(wǎng)絡就屬于同一個子網(wǎng)，即218.200.243.128/26。

　　根據(jù)以上網(wǎng)絡連接特點，可以設計出更為完善的彩信網(wǎng)關(guān)應急方案。

　　3.2 備份方案的基本原理

　　根據(jù)上面提到的網(wǎng)絡情況，當某套彩信網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障不能訪問時，只要在骨干網(wǎng)交換機上將兩套彩信網(wǎng)關(guān)的路由合一(即刪除218.200.243.160/27的路由，將218.200.243.128/27改為218.200.243.128/26，使兩套彩信網(wǎng)關(guān)屬于同一個子網(wǎng))，就能夠?qū)⑼獠烤W(wǎng)元發(fā)送到故障彩信網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)送到備份彩信網(wǎng)關(guān)，從而實現(xiàn)彩信網(wǎng)關(guān)之間的備份。當然，備份彩信中心防火墻、四層交換機等需要提前制作相應數(shù)據(jù)，才能保證業(yè)務流程正常完成。

　　按此辦法將業(yè)務倒換到備份彩信網(wǎng)關(guān)時，對外服務地址保持不變，彩信SP、彩信中心、移動信息服務中心(MISC)仍然將相關(guān)數(shù)據(jù)送到原有的彩信網(wǎng)關(guān)地址，業(yè)務就能夠保持暢通了。不過，彩信網(wǎng)關(guān)在向外發(fā)送數(shù)據(jù)包時，地址會發(fā)生變化。即將彩信網(wǎng)關(guān)送往彩信SP的源地址，改變?yōu)閭浞莶市啪W(wǎng)關(guān)的IP地址，這需要部分外部網(wǎng)元同時開放主備網(wǎng)關(guān)的IP地址。

　　兩套MMSG正常系統(tǒng)業(yè)務流程和某一MMSG癱瘓后將業(yè)務切換到備份MMSG后的業(yè)務流程如圖1、圖2所示。




　　3.3 需要提前準備的數(shù)據(jù)

　　基于IP尋址的彩信網(wǎng)關(guān)備份方案各網(wǎng)元需要提前準備如下數(shù)據(jù)：

　　(1)接入MMSG系統(tǒng)的SP需要在防火墻上允許互為主備的兩套MMSG系統(tǒng)對外IP地址的接入。當MMSG1系統(tǒng)與MMSG2系統(tǒng)業(yè)務運行正常的情況下，根據(jù)SP接入原則，某個SP只接入一個彩信網(wǎng)關(guān)。

　　(2)彩信網(wǎng)關(guān)對接入的SP的增值服務提供商標識(VASPID)、增值服務標識(VASID)、上下行IP地址進行鑒權(quán)，并通過注冊的上行服務端口、URL將發(fā)往SP的消息和遞送報告發(fā)送給SP。

　　(3)互為主備的兩套MMSG的防火墻不僅要允許本系統(tǒng)接入SP，還要允許接入另外一套MMSG的SP。

　　(4)互為主備的兩套MMSG系統(tǒng)中的負載均衡器上要配置兩個虛擬服務器，一個是給本MMSG系統(tǒng)使用，另外一個是為第二套MMSG系統(tǒng)在容災切換時預留使用。

　　(5)互為主備的兩套MMSG中的防火墻上做靜態(tài)映射，分別映射MMSG負載均衡器上配置的兩個虛擬服務器的IP地址以及對應的端口。

　　(6)互為備份的兩套MMSG系統(tǒng)都匯接到同一套MMSG系統(tǒng)中核心骨干三層交換系統(tǒng)上。

　　(7)互為主備的兩套MMSG系統(tǒng)的網(wǎng)絡與IP地址規(guī)劃要符合如下要求：兩套MMSG系統(tǒng)的IP地址規(guī)劃是從一個C類子網(wǎng)化成兩個連續(xù)的小子網(wǎng)段。這樣將這兩套MMSG系統(tǒng)子網(wǎng)掩碼擴寬一位，兩套MMSG系統(tǒng)有同一個子網(wǎng)段。如果IP地址規(guī)劃達不到此要求，可以通過本地二層光傳輸網(wǎng)絡，匯聚到本省雙組網(wǎng)模式中的任何一套MMSG系統(tǒng)上接入核心交換設備，在此進行網(wǎng)絡三層匯接。

　　以上規(guī)劃中的7個條件缺一不可。這7個條件是基于IP層容災切換應急方案的靈魂所在。

　　4.現(xiàn)網(wǎng)的驗證測試

　　為驗證基于IP尋址的彩信網(wǎng)關(guān)備份方案的現(xiàn)網(wǎng)可行性，2006年12月6日在北京MMSG進行了容災備份的測試。當時，北京MMSG1已經(jīng)割接入網(wǎng)，承載空中網(wǎng)公司、Sina公司的業(yè)務，北京MMSG2正在進行測試，TOM公司進行配合。

　　根據(jù)備份要求，相關(guān)網(wǎng)關(guān)進行了相應的數(shù)據(jù)配置，CMNET骨干網(wǎng)北京節(jié)點交換機將北京MMSG2的端口關(guān)閉(Shutdown)，同時刪除到北京MMSG2的路由，同時，放寬到北京MMSG1的路由，從218.200.243.128/27調(diào)整為218.200.243.128/26。

　　修改后，TOM公司的業(yè)務按預計切換到北京MMSG1，一切正常，包括下發(fā)彩信、上行彩信、點播彩信、發(fā)送遞送報告、話單產(chǎn)生等。

　　測試表明，基于IP尋址的彩信網(wǎng)關(guān)備份方案在現(xiàn)網(wǎng)完全可行，并且非常方便。

　　5.結(jié)束語

　　MMSG雙組網(wǎng)模式和基于IP層容災切換方案的實施，可以將雙組網(wǎng)模式中兩套MMSG系統(tǒng)之間的切換時間縮短到3～10分鐘，而且對與MMSG周邊的設備，比如VASP、MMSC、MISC(數(shù)據(jù)業(yè)務管理平臺(DSMP))、ENUMDNS都是透明的，不需要這些周邊設備修改任何數(shù)據(jù)，真正達到了雙組網(wǎng)模式的MMSG系統(tǒng)容災無縫切換，大大簡化了業(yè)務接管操作的復雜性，為VASP以及廣大彩信用戶提供安全穩(wěn)定的服務提供了有利的保障[1-7]。

　　6.參考文獻

　　[1] Service Aspects, Stage 1: Multimedia Messaging Service (Release5) [R]. 3G TS 22.140 V5.3.0.2004.

　　[2] Multimedia Messaging Service(MMS), Functional description, Stage2(Release6) [R]. 3GPP TS 23.140 V6.8.0. 2004.

　　[3] 中國移動多媒體消息系統(tǒng)設備規(guī)范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

　　[4] 中國移動多媒體消息業(yè)務總體技術(shù)要求 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

　　[5] 中國移動多媒體業(yè)務接口規(guī)范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

　　[6] 中國移動多媒體業(yè)務規(guī)范 [S]. 中國移動通信集團公司. 2002.

　　[7] E.164 number and DNS [R]. IETF RFC 2916. 2000.

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