ПЕРЕДАЧА ОКС7 ЧЕРЕЗ IP

     В настоящее время большинство мобильных и стационарных сетей общего пользования по­строены на базе технологии TDM с коммутацией каналов. В этих сетях для установления соеди­нений и предоставления дополнительных услуг используется система общеканальной сигнали­зации № 7 (ОКС7), передающая информацию по выделенному каналу сигнализации. Для пе­редачи сигнальных сообщений внутри выделен­ного канала ОКС7 применяется метод коммута­ции пакетов.

     Совершенствование IP-технологий в последнее время позволило усомниться в преимуществах традиционных сетей с коммутацией каналов, что подтверждается, в частности, появлением сетей VoIP операторского класса. Несмотря на то, что в этих сетях применяются свои протоколы, возни­кает потребность в передаче сигнализации ОКС7 через IP. Это связано как с необходимостью сты­ковки сетей VoIP и TDM, так и с теми преимуще­ствами, которые дает использование IP-инфра­структуры для связи традиционных пунктов сигнализации.                                

      Стандартизацией протоколов для передачи со­общений различных существующих систем сигна­лизации (ОКС7, Q.931, DPNSS, V5.2 и др.) через IP занимается рабочая группа IETF SIGTRAN. Для передачи сигнальных единиц ОКС7 через IP ис­пользуются преимущественно три протокола или, иначе говоря, три уровня адаптации: М2РА (МТР2 Peer-to-peer Adaptation), M3UA (МТРЗ User Adaptation) и SUA (SCCP User Adaptation). Каж­дый из них предназначен для решения своего круга задач[9].

В данной главе рассматриваются архитектура протоколов М2РА, M3UA и SUA, их функциональ­ное назначение и различия. Для понимания прин­ципов функционирования протоколов передачи ОКС7 через IP рассмотрим сначала традиционную архитектуру ОКС7.

3.1 ТРАДИЦИОННАЯ АРХИТЕКТУРА ОКС7

  Функционально система ОКС7 разделена на не­сколько уровней: внизу — общая подсистема пе­редачи сообщений (МТР1, МТР2, МТРЗ), выпол­няющая функции 1-го, 2-го и частично 3-го уров­ней модели OSI, а выше — подсистемы различных пользователей (рисунке 10).

       Уровни МТР1 и МТР2 0КС7 соответствуют фи­зическому и канальному уровням модели OSI. На уровне МТР1 определены физические, электриче­ские и функциональные характеристики звена данных сигнализации и средства доступа к нему, а на уровне МТР2 — функции и процедуры, связан­ные с передачей сигнальных сообщений по от­дельному звену сигнализации.

Уровень МТРЗ 0КС7 не полностью соответ­ствует сетевом уровню модели OSI, поддерживая лишь ограниченные возможности адресации. На этом уровне определены функции и процедуры сети сигнализации по маршрутизации сообщений, а также другие действия, требуемые для сохране­ния или восстановления способности передачи сигнальных единиц в случае сбоев в сети сигнали­зации. В дальнейшем для соответствия сетевому уровню в стек 0КС7 была добавлена подсистема управления соединениями сигнализации (SCCP), которая предусматривала расширение адресации при помощи функции трансляции глобальных за­головков (GTT).

     Основным отличием протоколов М2РА, M3UA и SUA друг от друга является функциональный уровень, на котором в шлюзе сигнализации завер­шается (терминируется) традиционный протокол 0КС7 (а через IP передаются сообщения более высоких уровней).

     Так, протокол M2PA предусматривает завершение на сигнальном шлюзе уровня MTP2, протокол M3UA- уровня MTP3, а при использовании SUA терминируется протокол SCCP. 

                                     Рисунок 10 - Традиционная архитектура ОКС7

ПРОТОКОЛ SCTP

   Все протоколы передачи ОКС7 через IP, разраба­тываемые группой SIGTRAN, используют в каче­стве транспорта протокол SCTP (Stream Control Transmission Protocol) с его широкими воз­можностями по обеспечению от­казоустойчивости. Функцио­нально протокол SCTP заменяет уровни МТР1 и МТР2 в традици­онной архитектуре ОКС7.

 Протокол SCTP можно рас­сматривать как дальнейшее ло­гическое развитие протокола TCP. Аналогом ТСР-соединения для SCTP является понятие ас­социации, которая устанавлива­ется между двумя оконечными устройствами. При этом одно устройство может быть опреде­лено несколькими IP-адресами, список которых передается при установлении ассоциации. Для передачи данных через ассоциа­цию используются все возмож­ные комбинации адресов пары оконечных устройств[11].

   Отказоустойчивость в таком случае обеспечивается за счет того, что разные IP-адреса при­сваиваются разным интерфейсам устройств, и трафик между ними передается по разным маршрутам. В случае отказа ка­кого-либо оборудования в сети и недоступности одного или нескольких IP-адресов трафик продолжает передаваться меж­ду оставшимися адресами, и разрыва SCTP-ассоциации не происходит.

    Вышеописанный механизм работы SCTP-ассоциации носит название SCTP multi-homing. К другим ключевым функциям протокола SCTP относятся:

• группировка различных си­гнальных сообщений в од­ном пакете с одним SCTP/IP- заголовком (chunk bundling), что повышает эффективность использования полосы пропу­скания;

• последовательная доставка сообщений внутри различных потоков, что позволяет избежать си­туации, встречающейся при использовании про­токола TCP, когда в случае потери одного пакета остальные задерживаются в буфере до успешной его перепосылки (head-of-line blocking);

• использование контрольных сумм для обеспече­ния безошибочной передачи пакетов, а также для защиты от атак.