单击此处编辑母版标题样式,第一级,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,谢谢!,SIGTRAN,协议原理,V1.0,NGN_SP003_C1_1,内容提要,SIGTRAN,协议概述,传输层协议,SCTP,协议介绍,用户适配层协议,M3UA,协议介绍,2,SIGTRAN,协议的引入,Core packet network,信令网,信令网关,SS1B,电路交换,分组交换,基于分组交换的软交换体系必须要与传统,PSTN,的信令网进行互通。但,“,尽力而为,”,（,Best Effort,）的,IP,网无法满足电信网的高可靠性，高实时性的信令传输要求。为此，则必须寻找一种办法来解决。,3,SIGTRAN协议栈结构,通用的信令传送协议,IP,SCTP,IUA,M2UA/M2PA,M3UA,SUA,Q931/QSIG,MTP3,TUP,ISUP,信令适配子层,标准的,IP,传送层,SCCP,TCAP,TCAP,信令应用层,4,SIGTRAN,协议栈结构,传输层：,协议使用流控制传输协议,SCTP,，在,IP,网上提供可靠的消息传输；,用户适配层：,用户适配层由多个适配模块所组成，它们分别为上层的,SS7,信令的各个模块提供原有的层间原语接口，并将上层信令协议封装在,SCTP,上传输。,5,Core packet network,信令网,信令网关,SS1B,F,CK,SIF,SIO,LI,FIB,FSN,BIB,BSN,F,PSTN,侧信令按照,MTP1,、,MTP2,、,MTP3,等各,层顺序传送在,E1/T1,线路上,SIGTRAN,插在了,SS7,各层之间，,SS7,将层间的信令原语交由,SIGTRAN,，通过,IP,包的封装形式在分组网上传输。,无缝连接,6,内容提要,SIGTRAN,协议概述,传输层协议,SCTP,协议介绍,用户适配层协议,M3UA,协议介绍,7,什么是,SCTP,流控制传输协议（,Stream Control Transmission Protocol,）,，是为在,IP,网上传输,PSTN,信令消息而设计的,一种面向连接的可靠传输协议，,SCTP,对,TCP,的缺陷进行了一些完善，,SCTP,的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持。,处于传输层，在网络模型中与,TCP,UDP,处于同层位置,8,为什么提出,SCTP,互联网的飞速发展，对于底层传输协议提出更高的要求。,TCP,协议的先天不足无法满足目前互联网上不断出,现的新的应用需求。,9,SCTP,协议的发展,TCP,SCTP,UDP,USCTP,10,SCTP,继承了,TCP,的诸多成熟技术,流控技术（滑窗技术,),动态,RTO,计算,拥塞控制技术 （慢启动，拥塞避免，快速重传，快速恢复等等）,11,与,TCP,相比，,SCTP,的优点,SCTP,的连接可以是多地址连接，而,TCP,则一般是单地址连接的。,TCP,是基于比特流，,SCTP,则是基于用户消息流。,一个,TCP,则只能支持一个流，一个,SCTP,连接同时可以支持多个流,(stream),。,SCTP,增加了防止攻击的措施,(Tag,Cookie,MAC),。,12,SCTP,相关术语解释,SCTP,端点（,End Point,）：每个端点由,IP,地址和端口号唯一标识，与,TCP,传输地址类似。,偶联（,Association,）：在一对,SCTP,端点间通过四次握手建立的逻辑联系或通道。偶联的建立是采用,C/S,模式。,流（,Stream,）：一个偶联包含多个流，,“,流”就是一条,SCTP,偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道。,13,SCTP,术语,14,SCTP,多用户流特性,将一个连接划分为多个“流”，一个“流”就类似于一个单向的逻辑通道，而在这个通道内传送的所有数据包必须按序传送。如果一个“流”内的数据包传送时，出现拥塞，不会影响其他的流数据传送。,15,SCTP,启动流程,EndpointA,(Client),EndpointB(server,),INIT,INIT ACK,COOKIE ECHO,COOKIE ACK,在一次,SCTP,四路握手中，,INIT,消息的接收端不必保存任何状态信息或者分配任何资源，这样就可防范,SYN Flooding,等,DoS,攻击。它在发送,INIT-ACK,消息时，采用了一种机制,“,状态,Cookie”,，该,Cookie,具有发送端要建立自己状态所需的全部信息。,16,SCTP,总览,可靠的数据传输,多流传输,基于流的按序和非按序传输,用户数据的打包和分片,TCP,的拥塞控制算法,支持可达性的持续监视,连接的优雅关闭,支持多宿主从而增加可靠性,服务拒绝的保护,伪装攻击的保护,17,内容提要,SIGTRAN,协议概述,传输层协议,SCTP,协议介绍,用户适配层协议,M3UA,协议介绍,18,什么是,M3UA,M3UA,（,MTP3-User Adaptation Layer,）是,MTP,第三级的适配层协议，七号信令网通过,M3UA,和,MTP3,的无缝配合，平滑地从,SCN,网延伸到,IP,网络中。使,IP,网络中的设备不需有七号信令的物理层、数据链路层、完整的网络层的功能，就可以给七号信令的用户部分提供服务。,19,M3UA,位置示意图,20,M3UA,的工作模式,M3UA,工作于客户机,/,服务器模式，应用在信令网关与软交换之间，软交换为客户机端，信令网关为服务器端。,M3UA,链路建立时，总是由软交换侧先发起连接请求消息，,SG,侧作为服务器回答响应消息。,M3UA,具有和,MTP3,相同的面向七号信令用户层（,TUP/ISUP/SCCP,）的接口，所以七号信令用户部分不需要做任何修改就可以在,IP,网络上面传送。,21,M3UA,术语解释,应用服务器,AS,（,Application Server,）,：逻辑上的概念，网络中完成某种业务功能的端点。这里,AS,指向软交换,SS,设备。,应用服务进程,ASP,（,Application Server Process,）,：,AS,上的应用进程实例，这里指,SS,上的,M3UA,进程；,路由上下文：用来唯一标识,AS,。,路由关键字（,Routing Key,）,：满足该特征的,SS7,信令消息指定被特定的,AS,处理。,概念辨析：,AS,类似于,No.7,网络中的信令局向，,ASP,类似于到达,AS,这个信令局向的信令链路。,同一个设备（,SS1B,）中可能有多个,AS,，路由上相文用来唯一标识每一个,AS,。,路由关键字则用于把,AS,和中继电路关联起来，表明一个,AS,可以为什么样的中继所服务,22,2,个,ASP,为一个,AS,所服务,Core Packet Network,ZXSS10 SS1B,SG,S,P,C,1,S,P,C,2,SS1B,ASP1,ASP2,AS,SCTP link,这里,AS,位于,SS1B,上面：,AS,：相当于一个局向；,ASP,：相当于到达,AS,局向的两条链路,问题：如何使得,AS,有更高的安全性？,答案：将,ASP,分布在不同的,SPC,板上处理。,23,AS,和,ASP,的关系,24,ASP,状态,25,AS,状态,26,M3UA,消息流程,I,ASP UP,ASP UP ACK,ASP ACTIVE,ASP ACTIVE ACK,SG,ASP,Heartbeat(BEAT),Heatbeat,Ack,(BEAT ACK),27,M3UA,消息流程,II,ASP,UP,ASP,UP,Ack,ASP Active,(,Ldshr,),ASP Active Ack,SG,ASP1,ASP2,ASP,UP,ASP,UP,Ack,ASP3,ASP,UP,ASP,UP,Ack,ASP Active Ack,ASP Active,(,Ldshr,),28,M3UA,消息流程,III,ASP Inactive,ASP Inactive Ack,NTFY(AS-Pending,),ASP Active,ASP Active Ack,SG,ASP1,ASP2,29,M3UA,消息分类,Management(MGMT)Message,Transfer Messages,SS7 Signalling Network Management(SSNM),Message,ASP State Maintenance(ASPSM)Messages,ASP Traffic Maintenance(ASPTM)Messages,30,Transfer Messages,用于传递七号用户消息。,在,SG,侧的,M3UA,将,MTP-3,用户消息封装在该消息中进行传递,，而,SOFTSWITCH,侧的,M3UA,将其中数据取出，按照,UP-MTP-3,接口传递给上层用户，从而实现从七号信令平滑延伸到,IP,网,31,SSNM,message,Reserved,Destination Unavailable(DUNA),Destination Available(DAVA),Destination State Audit(DAUD),SS7 Network Congestion State(SCON),Destination User Part Unavailable(DUPU),32,MTP3,管理消息的传递,(,信令点拥塞,),SG,SEP/STP,SS,MTP3,M3UA,MTP3,M3UA,TFC/TFP/TFA,SCON/DUNA/DAVA,TFC(Transfer-congested Signal),七号信令网拥塞,TFP,（,Transfer-Prohibited Signal,）路由禁止传递消息,TFA,（,Transfer-Allowed Signal,）路由允许传递消息,33,