sctp协议关键技术研究及其实现

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1、上海交通大学工程硕士学位论文第二章SCTP功能基本描述和Tomix软硬件架构第二章SCTP功能基本描述和Tomix软硬件架构基于SIGTRAN的IP信令可以不使用复杂的基于时分多路技术的传统网络，而采用如图2-1所示的IP骨干网。其有如下的优势[5]：(1)轻松地实施–当使用信令网关时（就像接入业务组ASG），外部应用服务器可以轻松地连接到信令网络，没有必要破坏现有的七号信令网络，并且外部的扩展是透明的。(2)成本更低的设备–不需要在传统的信令设备和传输电路上进行昂贵的投资，只需要性价比高的IP路由和交换设备。(3)更高的效率–基于IP网络的SIGTRAN不

2、再需要基于同步数字层环（SDH）的物理E1/T1专线。使用基于光纤或铜缆的IP网络可以达到更大的吞吐量。(4)更高的带宽–基于IP的SIGTRAN信息不再像七号信令网络那样受限于链路的容量。IP网络和基于TDM的传统网络相比带宽成几何倍增长。(5)更多的业务-实施一个IP核心的网络可以有利于实现各种的新解决方案和增值业务。图2-1基于IP骨干网电信网络Fig.2-1TelephonyNetworkbasedonIPBackbone·4·上海交通大学工程硕士学位论文第二章SCTP功能基本描述和Tomix软硬件架构2.1SIGTRAN协议模型SIGTRAN协议体

3、系主要由三个部件组成，即信令适配层、信令传输层和标准的IP协议网络层，其协议模型如图2-2所示。信令传送层采用的是IETF制定的流控制传送协议（SCTP）。信令适配层根据应用的不同，目前主要有M3UA、M2UA、M2PA、SUA、IUA、V5UA等。图2-2SIGTRAN协议栈模型Fig.2-2SIGnallingTRANsportProtocolStackModel2.2流控制传输协议SCTPIETF的信令传输工作组建议SIGTRAN的传输层采用SCTP协议。信令消息在一个基于IP的公共分组交换网上完成交换，流量控制和差错控制被端到端地执行，有效性的提高则

4、通过使用一组ASP（ApplicationServerProcesses）和多归属节点（Multi-homedNodes）得以实现。2.2.1SCTP和TCP/UDP的比较目前IP网中的一般消息交换通常是使用UDP或TCP来完成。但这两者都不能完·5·上海交通大学工程硕士学位论文第二章SCTP功能基本描述和Tomix软硬件架构全满足电信网中信令承载的要求。UDP是基于消息的，提供快速的无连接业务。这使其适合于传输时延敏感的信令消息。但是，UDP本身仅提供不可靠的数据报业务。而差错控制，包括消息顺序、消息重复检测和丢失消息重传等，只能由上层应用来完成。TCP虽

5、然提供了差错和流量控制，但对于传输信令消息来说，却不很合适，文献[4]总结了以下几点：1）TCP是面向字节流的。这意味着消息的描述必需由应用来完成，而且要在消息结束时通知TCP以迫使其立即发送相应的字节数据；2）许多应用只需要信令消息的部分有序，例如属于同一呼叫或同一会话的消息就是这样。而TCP只提供严格的数据按序传输，这会导致不必要的队头阻塞并使消息的传输时延增大；3）TCP连接直接由一对传输地址（IP地址和端口号）识别，从而无法提供对多归属主机的透明支持；4）典型的TCP实现不允许高层应用设定协议控制参数。但是一些应用可能会需要调节传输协议的属性以满足其

6、特定要求，例如某些信令协议有较高的时延要求，而另一些信令协议则只要求较高的可靠性。而SCTP发展了UDP和TCP两种协议的长处。SCTP是建立在无连接、不可靠的包交换网络上的一种可靠的传输协议。最初SCTP被设计成面向消息应用的通用传送协议，例如传送信令消息。与TCP相比，主要增加了多归属特性及同一个偶联上多个流的概念。在TCP中，流是一系列的八位位组，而SCTP流是一系列的消息（可能很短也可能很长）。SCTP一方面增强了UDP业务并提供数据报的可靠传输；另一方面，SCTP的协议行为类似于TCP并试图克服TCP的某些局限。所以，SCTP是可靠数据报传输协议，

7、它运行于提供不可靠传递的分组网络上，如IP网[6]。2.1SCTP的主要特点信令传送中应用的SCTP协议主要用来在非面向连接的网络上传送信令消息，该协议可以用来在IP网上提供可靠的数据传送协议。所以SCTP具有如下特点[4][7]：1)在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据。2)根据通路的MTU（MaximumTransmissionUnit）的限制，进行用户数据的分段。·6·上海交通大学工程硕士学位论文第二章SCTP功能基本描述和Tomix软硬件架构3)在多个流上保证用户消息的顺序递交。4)将多个用户的消息复用到一个SCTP的数据块中。5)利用SCTP

8、偶联（Association）的机制（在偶联的一端或