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IMS网络中的冗余机制和冗余方案

发布时间:2020-02-14 06:51:53 阅读: 来源:检测厂家

爱立信中国学院 史健 刘璐/文

随着IMS网络在国内的大规模应用,运营商在给终端用户提供丰富多彩的IP多媒体业务的同时,也非常重视IMS网络的高可用性。只有具备高可用性的IMS网络才能给用户提供更高的服务质量,同时也能相应增加运营商的业务收入。实现IMS网络高可用性的有效方法是提供各种层面的冗余特性,本文从IMS网络的各种冗余原则和机制入手,来探讨IMS网络的冗余方案。

IMS网络中的各种冗余原则和机制

IMS网络冗余指的是整个网络提供的冗余功能,从图1 IMS冗余模型中我们可以看出IMS网络冗余可以分为以下5个层面:

硬件平台冗余

提供接口、存储介质、处理器/刀片级的冗余。爱立信IMS系统中使用的硬件平台主要有TSP(Telecom Server Platform)、IS(Integrated Site)、SUN和HP服务器,均支持硬件平台的冗余。

对于接口来讲,各种节点提供的以太网接口和7号信令接口都采用1+1或者N+1的冗余机制,一旦有接口出现故障应能实现自动切换并且不影响当时提供的业务。对存储介质来讲,保存数据的内存(如TSP的内存数据库)和硬盘应采用1+1的冗余机制,如磁盘镜像等。对处理器/刀片来讲,各个硬件平台上的处理器和刀片应能提供1+1或者N+1的冗余机制,一旦有单个处理器或刀片出现故障,可以实现自动切换并且对业务不会造成任何影响。在IS平台中由刀片系统提供刀片级的1+1或N+1冗余保护。TSP平台提供TP(Traffic Processor)构成的“业务处理器池”来实现冗余,并用VIP(Virtual IP)地址代表某个应用(如HSS),而不是具体某个处理器。

站点的IP架构冗余

提供以太网交换机、路由器和防火墙等设备的硬件冗余,同时支持服务器负载均衡(SLB)等功能,以提高站点IP架构的可用性。

逻辑节点资源冗余

提供节点资源的冗余,如软件资源和数据库等。在IMS网络中,各节点应采用1+1或N+1冗余机制,对于重要节点(如保存计费信息的计费网关、保存用户业务处理数据的HSS等节点)应采用“主用/热备用”的1+1冗余方式,一旦发生切换,所有重要信息如计费数据、用户业务和状态信息等都不会丢失。

站点冗余

包括单站点实现的本地冗余和多站点实现的异地冗余。由于各种原因造成的节点故障,可以首先使用本地冗余机制,即使用同站点内的相应备用节点,若不成功则切换到异地冗余站点相应的节点上。而对于各种自然灾害(如地震、水灾等)和人为灾害(如恐怖袭击)导致的整个站点故障,只能用异地冗余来提供IMS网络的高可用性,即所有业务都切换到异地的备用站点上。当出现整个站点故障时,按照3GPP TR 23.820(Study on IMS Restoration Procedures,Release 8)规范的描述,所有正在进行的会话都会终止并且这些会话的计费信息也会丢失,所有UE需要发起重注册请求以便恢复相关业务,而且在此时IMS网络所提供的业务主要为基本话音业务。所以在进行IMS网络异地冗余的设计时,首先考虑所有与话音业务相关的节点,而其它非话音业务相关的节点,如AP(Aggregation Proxy)、WUIGM(Web User Interface for Group and Data Management)等可以先不考虑异地冗余,进而降低IMS网络的投资成本。

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