ims网络p—cscf容灾方案探究

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1、IMS网络P—CSCF容灾方案探究　　【摘要】P-CSCF作为IMS网络接入控制设备，其能否安全可靠运行将影响IMS业务的稳定性。通过分析目前P-CSCF容灾方案问题，提出了一种P-CSCF可靠容灾方案，实现了容灾业务的实时接管，提升了IMS网络部署的可靠性。【关键词】IMSP-CSCF可靠容灾实时接管1引言运营商正在加紧部署IMS网络，它将成为未来核心网的新核心，其安全问题必将关系到整个网络、业务的安全。P-CSCF是用户接入IMS网络的初始入口点，将拜访地接入网络的SIP事务转接到其归属地的S-CSCF[1]。为

2、了防止SIP用户终端对IMS网络的核心设备进行攻击，将用户接入网络和核心网络进行隔离，以使核心设备安全可靠运行，所以需要引入边缘接入控制设备（BAC）。SIP用户被定义为非信任域终端，所以需要通过BAC设备接入IMS网络，从而确保IMS网络稳定地提供业务。目前P-CSCF容灾方案存在业务恢复时间过长、容灾接管不可靠等方面的问题，影响了IMS网络规模部署。因此，为了提高SIP用户的业务稳定性，很有必要研究一种可靠的P-CSCF容灾方案。2P-CSCF容灾问题分析9目前P-CSCF采用1+1互助方案，即两台P-CSCF设

3、备采用负荷分担方式，分别作为用户主归属和从归属的设备；当一个P-CSCF设备瘫痪时，该P-CSCF设备下的SIP用户切换到备用的P-CSCF，备用P-CSCF接管切换过来的SIP用户的业务[2]。如图1所示，其中实线表示主归属，虚线表示从归属。当主用的P-CSCF1瘫痪后，要求UE1用户切换到备用的P-CSCF2。目前SIP用户一般通过BAC设备接入P-CSCF设备，P-CSCF设备容灾的方式包括冷备份和热备份。2.1不同步容灾方案不同步方案是指两台P-CSCF之间不同步容灾用户的相关信息，在当前服务的P-CSCF瘫

4、痪时，用户将向备用的P-CSCF设备重新发起注册，备用P-CSCF才能实现容灾用户业务的接管[3]。此方案存在如下问题：（1）未发起重注册用户的主叫业务无法接管当用户注册的P-CSCF故障时，用户发起的呼叫送至备用P-CSCF设备，但由于此时备用P-CSCF没有用户当前服务的S-CSCF的地址，备用P-CSCF就无法完成主叫业务接管。需要等待用户重新注册后，备用P-CSCF才能完成容灾业务的接管，而较短的重注册周期将会严重影响IMS设备的性能，目前周期注册的时间配置推荐为30分钟。因此，在30分钟内用户未发起重注册时

5、，备用户P-CSCF无法接管处理容灾用户的主叫业务。9（2）未发起重注册用户的被叫业务无法接管当用户注册的P-CSCF故障时，在用户发起重注册之前，被叫S-CSCF将呼叫转发至备用P-CSCF，但备用P-CSCF没有当前被叫用户注册所在BAC地址，就无法完成容灾用户的被叫业务接管处理。因此，在30分钟内未发起重注册时，备用P-CSCF无法接管处理容灾用户的被叫业务。2.2实时同步容灾方案实时同步方案是指主备P-CSCF设备之间进行容灾信息的同步，两台P-CSCF设备都存储用户所在的S-CSCF和BAC设备地址信息[4

6、]。当主用P-CSCF瘫痪时，备用P-CSCF设备根据存储容灾地址信息实时接管容灾用户的被叫业务。此方案虽然可以满足实时接管业务的需求，但存在如下问题：（1）大量额外消耗设备资源由于用户周期更新的注册频率很高，用户注册信息在两台P-CSCF之间进行动态同步将会大量消耗P-CSCF资源，影响P-CSCF设备的业务处理能力，大约降低有效用户容量的10%。（2）降低容灾接管的有效性9主备P-CSCF之间实时同步大量的用户注册的地址信息，其所同步的数据难以确保有效性，而容灾数据的不可靠将可能导致备份P-CSCF无法接管容灾业

7、务。固网软交换设备采用实时同步容灾方式，曾发生过多次容灾数据不一致而导致无法容灾接管的事故。因此，从可靠容灾角度进行考虑，目前P-CSCF主要采用不同步容灾方案，要求用户重注册后才能恢复业务处理。（3）可靠容灾方案实现思路为了解决目前P-CSCF容灾方案存在的问题，确保SIP用户安全可靠接入，本文研究一种安全可靠的P-CSCF容灾方案，实现有效地实时接管容灾业务的能力。在SIP用户进行正常注册时，P-CSCF将接管容灾用户所需信息备份在S-CSCF设备上，并通过呼叫信令流程优化实现容灾接管[5]。当用户注册的P-CS

8、CF设备出现故障时，对于主叫业务，备用P-CSCF将呼叫通过I-CSCF设行转发，通过查询HSS获取呼叫用户当前服务的S-CSCF；而对于被叫业务，S-CSCF直接将用户所在的BAC地址送至备用P-CSCF，备用P-CSCF根据BAC的地址信息将呼叫送至用户注册的BAC，从而实时恢复被叫业务。3可靠容灾方案具体实现3.1容灾数据备份P-CSCF