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VoIP軟交換網絡的可靠性保證

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提到軟交換網絡可靠性,就離不開VOIP軟交換網絡對應的可靠性解決方案一雙歸屬(DualHoming)。雙歸屬方案主要是針對VoIP軟交換設備大多數容量巨大,一旦出現故障以后就會造成大范圍業務中斷和巨大損失的問題,為了減少運行風險而提出的一種網絡可靠性解決方案。雙歸屬方案的示意圖如圖所示。

為了保證在某個VoIP軟交換設備節點故障的情況下,網絡還可以繼續提供服務,從組網角度來說,需要中繼網關、信令網關、接人網關等設備能夠歸屬兩個VoIP軟交換設備的管理。為提高雙歸屬的工作效率,可以依據一定策略設定其他域的VoIP軟交換設備作為本域的備份VoIP軟交換設備。正常情況下,信令網關/中繼網關/接入網關等僅受主VoIP軟交換設備的控制(上圖中實線所示),從VoIP軟交換設備則定時地查詢主VoIP軟交換設備當前的運行狀況。一旦主VoIP軟交換設備故障,信令網關/中繼網關/接入網關等就根據預先配置的地址信息向從VoIP軟交換設備注冊(上圖中虛線所示),從VoIP軟交換設備隨即接替主VoIP軟交換設備對這些設備進行控制,從而保證網絡工作不致中斷,此種工作方式即為“雙歸屬”。

介紹雙歸屬的文章和資料已有很多,這里不再展開論述,下面主要就雙歸屬的主要特征提出一些看法。在這之前,先討論如下問題:雙歸屬是否應該保證100%的可靠性和安全性?有一種觀點認為,雙歸屬實質是VoIP軟交換設備實現1+1的主、備配置,每個主用設備再配置一個備用設備,這兩個設備之間實現完全的熱備份(或者溫備份),在主用VoIP軟交換設備發生故障倒換后,可以不中斷任何原有的呼叫和接續,不丟失任何計費信息。雖然這種方式也是一種提高網絡可靠性的方式,但這種方式還不是商用的雙歸屬方案。

雙歸屬的主要作用是防止網絡大面積癱瘓,本質上是一種包含有應急通信性質的恢復機制。本著以上目的,雙歸屬要求在極端異常的情況發生時能夠迅速恢復設備通信的能力,但是所恢復的通信能力并不要求達到100%的完全恢復,也不要求對原有呼叫和接續過程不產生任何影響。另外一方面,商用設備必須將成本因素考慮在里面。運營商如果為每一個VoIP軟交換設備都投資再購置一臺備用設備放置在那里,雖然可能會更加接近100%(絕對的100%應該是不可能的)的保障能力,但是當故障沒有發生的時候,總是有一半的設備在那里空轉而不能發生任何效益,運營商反倒還需要為維護這臺備用設備而投入相當的費用。

因此,從以上兩方面來考慮綜合安全性因素和投入產出比,雙歸屬的兩個VoIP軟交換設備應該是互助關系而非主備用關系。在正常情況時候,它們分別承擔著各自的話務負荷,只有在異常發生的時候,才接管另外一臺設備所控制的信令網關/中繼網關/接入網關。同時,出于容災等安全性因素的考慮,雙歸屬的兩個VoIP軟交換設備節點通常建設在不同的地理區域內。

根據對上述問題的討論,VoIP軟交換設備雙歸屬的特征總體有以下幾點:

1、雙歸屬的兩個VoIP軟交換設備對外分別提供彼此獨立的信令接入點,周邊所有網絡設備均可從這兩個信令接入點獲得完全相同的業務特性(無線接入網側設備除外)。但對某一指定設備而言,其中一個信令接入點對應的連接為主用連接,另一個則為備用連接,備用連接僅在主用連接失效的情況下才啟用,也即同時僅有一個VoIP軟交換設備是處千服務狀態。

2、雙歸屬的兩個VoIP軟交換設備在物理上位于不同的地理區域,以提供大容最局的異地容災能力。

3、雙歸屬的兩個VoIP軟交換設備可以體現為獨立的兩個局,但它們并非主備用關系,而是互助關系,僅在其中一個VoIP軟交換設備失效的情況下,另一個互助VoIP軟交換設備才同時承擔這兩個局的業務。

4、雙歸屬主、備連接的切換過程盡植對外部鄰接的網絡設備透明。

5、雙歸屬切換的開銷要盡可能小,并避免頻繁主/備切換的發生。

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