VoIP软交换网络的可靠性保证

      提到软交换网络可靠性,就离不开VoIP软交换网络对应的可靠性解决方案一双归属(DualHoming)。双归属方案主要是针对VoIP软交换设备大多数容量巨大,一旦出现故障以后就会造成大范围业务中断和巨大损失的问题,为了减少运行风险而提出的一种网络可靠性解决方案。双归属方案的示意图如图所示。
双归属方案示意图
      为了保证在某个VoIP软交换设备节点故障的情况下,网络还可以继续提供服务,从组网角度来说,需要中继网关、信令网关、接人网关等设备能够归属两个VoIP软交换设备的管理。为提高双归属的工作效率,可以依据一定策略设定其他域的VoIP软交换设备作为本域的备份VoIP软交换设备。正常情况下,信令网关/中继网关/接入网关等仅受主VoIP软交换设备的控制(上图中实线所示),从VoIP软交换设备则定时地查询主VoIP软交换设备当前的运行状况。一旦主VoIP软交换设备故障,信令网关/中继网关/接入网关等就根据预先配置的地址信息向从VoIP软交换设备注册(上图中虚线所示),从VoIP软交换设备随即接替主VoIP软交换设备对这些设备进行控制,从而保证网络工作不致中断,此种工作方式即为“双归属”。
      介绍双归属的文章和资料已有很多,这里不再展开论述,下面主要就双归属的主要特征提出一些看法。在这之前,先讨论如下问题:双归属是否应该保证100%的可靠性和安全性?有一种观点认为,双归属实质是VoIP软交换设备实现1+1的主、备配置,每个主用设备再配置一个备用设备,这两个设备之间实现完全的热备份(或者温备份),在主用VoIP软交换设备发生故障倒换后,可以不中断任何原有的呼叫和接续,不丢失任何计费信息。虽然这种方式也是一种提高网络可靠性的方式,但这种方式还不是商用的双归属方案。
      双归属的主要作用是防止网络大面积瘫痪,本质上是一种包含有应急通信性质的恢复机制。本着以上目的,双归属要求在极端异常的情况发生时能够迅速恢复设备通信的能力,但是所恢复的通信能力并不要求达到100%的完全恢复,也不要求对原有呼叫和接续过程不产生任何影响。另外一方面,商用设备必须将成本因素考虑在里面。运营商如果为每一个VoIP软交换设备都投资再购置一台备用设备放置在那里,虽然可能会更加接近100%(绝对的100%应该是不可能的)的保障能力,但是当故障没有发生的时候,总是有一半的设备在那里空转而不能发生任何效益,运营商反倒还需要为维护这台备用设备而投入相当的费用。
      因此,从以上两方面来考虑综合安全性因素和投入产出比,双归属的两个VoIP软交换设备应该是互助关系而非主备用关系。在正常情况时候,它们分别承担着各自的话务负荷,只有在异常发生的时候,才接管另外一台设备所控制的信令网关/中继网关/接入网关。同时,出于容灾等安全性因素的考虑,双归属的两个VoIP软交换设备节点通常建设在不同的地理区域内。
根据对上述问题的讨论,VoIP软交换设备双归属的特征总体有以下几点:
1、双归属的两个VoIP软交换设备对外分别提供彼此独立的信令接入点,周边所有网络设备均可从这两个信令接入点获得完全相同的业务特性(无线接入网侧设备除外)。但对某一指定设备而言,其中一个信令接入点对应的连接为主用连接,另一个则为备用连接,备用连接仅在主用连接失效的情况下才启用,也即同时仅有一个VoIP软交换设备是处千服务状态。
2、双归属的两个VoIP软交换设备在物理上位于不同的地理区域,以提供大容最局的异地容灾能力。
3、双归属的两个VoIP软交换设备可以体现为独立的两个局,但它们并非主备用关系,而是互助关系,仅在其中一个VoIP软交换设备失效的情况下,另一个互助VoIP软交换设备才同时承担这两个局的业务。
4、双归属主、备连接的切换过程尽植对外部邻接的网络设备透明。
5、双归属切换的开销要尽可能小,并避免频繁主/备切换的发生。

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