Bài giảng Next Generation Network : Chuyển mạch mềm part 6 docx

BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm

- 84 -
• NTFY (Notify): truyền từ MG đến MGC nhằm thông báo cho
MGC khi có một sự kiện xảy ra.
• AUCX (Audit Connection): đây là lệnh MGC gởi đến MG để
lấy các thông số liên quan đến kết nối.
• AUEP (Audit Endpoint): MGC gởi lệnh này đến MG để xác
đònh trạng thái của điểm cuối.
• RSIP (Restart in Progress): đây là yêu cầu của MG gởi đến
MGC để báo hiệu cho MGC biết điểm cuối đã không hoạt
động (out of service).
3. SIGTRAN (signaling Transport Protocol)
3.1 Tổng quan về SIGTRAN
Nhiệm vụ chính của giao thức SIGTRAN là dùng để truyền
thông tin báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP. Đây là một giao
thức truyền tải mới (transport protocol) được xây dựng để thay thế
TCP (Transmission Control Protocol) trong việc truyền tín hiệu SS7.
Lý do việc ra đời của SIGTRAN là do một số hạn chế sau của TCP:
- Các cơ chế truyền đảm bảo sự tin cậy:
TCP là giao thức cung cấp việc truyền dữ liệu tin
cậy. Việc này được thực hiện thông qua cơ chế xác nhận
(acknowledgments mechanism) và cơ chế tuần tự
(sequencing mechanism). Một số ứng dụng cần sự truyền
tin cậy nhưng không cần sự hỗ trợ của 2 cơ chế trên nên
việc sử dụng TCP trong những trường hợp này sẽ gây ra
trễ.
- Yêu cầu thời gian thực:
Với việc gây ra trễ không cần thiết do sử dụng các
cơ chế trên đã làm cho TCP không thích hợp với các ứng
dụng thời gian thực.

- Cơ chế socket của TCP:
Cơ chế này làm phức tạp việc cung cấp khả năng
truyền tin cậy của multi-homed host.
- Vấn đề an toàn:
BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm

- 85 -
TCP dễ bò sự cố với các tấn công từ chối dòch vụ
(denial-of-service attack).

3.2 Mô hình chức năng
Mô hình chức năng của SIGTRAN bao gồm 3 thành phần được
thể hiện trong hình sau:

Adaptation Protocol
(xPA, xUA)
Common Signaling
Transport (SCTP)
Standard Internet
Protocol (IP)
SIGTRAN


Hình 3.11: Mô hình chức năng của SIGTRAN

Theo thuật ngữ của Softswitch, mô hình này thể hiện chức năng
chính của SIGTRAN là truyền bản tin báo hiệu số 7 giữa Signaling
Gateway và Media Gateway Controller qua mạng IP.
Lưu ý: có nhiều giao thức thích ứng (Adaptation protocol) được
đònh nghóa nhưng tại 1 thời điểm chỉ có duy nhất 1 giao thức được sử

dụng.

3.3 SCTP (Stream Control Transport Protocol)
SCTP là giao thức hướng kết nối ở cùng cấp với TCP có chức
năng cung cấp việc truyền các bản tin một cách tin cậy giữa các
người sử dụng SCTP ngang cấp.
Chức năng của SCTP được thể hiện ở hình sau:






BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm

- 86 -

Sequenced delivery
within streams
User data
fragmentation
Acknowledgement
& congestion
avoidance
Chunk bundling
Packet validation
Path management
Association
startup &
teardown

SCTP user
(M3UA, SUA, )
Upper layers
IP
SCTP
Adaptation
protocol


Hình 3.12: Chức năng của SCTP

Trong đó:
• Association startup & teardown:
Association trong thuật ngữ SCTP được hiểu là một kết
nối được thiết lập giữa 2 điểm cuối trước khi thực hiện việc
truyền dữ liệu người dùng (do SCTP là giao thức hướng kết
nối). Mỗi điểm cuối SCTP được xác đònh bởi 1 đòa chỉ IP và số
thứ tự cổng.
Chức năng này được kích hoạt để tạo ra một kết nối khi
có yêu cầu từ người sử dụng SCTP.
• Sequenced delivery within streams:
Được sử dụng để xác đònh tại thời điểm khởi tạo tổng số
dòng và số thứ tự dòng dữ liệu (data stream) của người dùng
trên một kết nối. Mỗi dòng là một kênh logic một chiều.
BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm

- 87 -
• User data fragmentation:
Nhiệm vụ của chức năng này là phân đoạn và tập hợp bản
tin người dùng .

• Acknowledgement & congestion avoidance:
Mỗi bản tin người dùng (đã được phân đoạn hay chưa)
đều được SCTP gán một số thứ tự truyền TSN (Transmission
sequence number). Nơi nhận sẽ xác nhận tất cả TSN nhận được
kể cả khi số thứ nhận không liên tục.
• Chunk bundling:
Một gói SCTP bao gồm một header chung và một hay
nhiều chunk. Các loại chunk bao gồm tải dữ liệu, khỏi tạo, kết
thúc, …
• Packet validation:
Dùng để kiểm tra gói SCTP thông qua trường xác nhận và
32-bit checksum.
• Path management:
Dùng để chọn đòa chỉ truyền đích cho mỗi gói SCTP
truyền đi dựa trên lệnh của SCTP user và trạng thái của đích
đến.

Cấu trúc của gói SCTP:

Header chung
Chunk # 1
. . .
. . .
Chunk # n
32 bits


Hình 3.13: Cấu trúc của gói SCTP

BÀI GIẢNG NGN Chương 3: Chuyển mạch mềm

- 88 -

Source port number Destination port number
Verification tag
Checksum
32 bits


Hình 3.14: Đònh dạng của header chung của gói SCTP

Với:
• Source/Destination port number: 16 bits này dùng để xác đònh
cổng của người gói và người nhận SCTP.
• Verification tag: bên nhận gói này sẽ dùng trường này để kiểm
tra sự hợp lệ của người gói.
• Checksum: 32 bits này dùng để chứa kết quả checksum của gói
SCTP.
3.4 M2PA (Message Transfer Part 2 Peer-to-Peer Adaptation)
M2PA hỗ trợ việc truyền bản tin báo hiệu số 7 lớp MTP3 qua
mạng IP. Signaling Gateway sử dụng giao thức thích ứng này đóng
vai trò như một nút trong mạng SS7. M2PA có chức năng tương tự
như MTP2.

3.5 M2UA (MTP2 User Adaptation)
M2UA cũng được sử dụng để truyền bản tin lớp MTP3 nhưng
Signaling Gateway sử dụng nó không phải là một nút mạng SS7.

3.6 M3UA (MTP3 User Adaptation)
M3UA dùng để truyền bản tin của người dùng lớp MTP3 (như
bản tin ISUP, SCCP). Lớp này cung cấp cho ISUP và SCCP các dòch
vụ của MTP3 tại Signaling Gateway ở xa.

3.7 SUA (SCCP User Adaptation)
SUA đònh nghóa giao thức truyền bản tin báo hiệu của người
dùng lớp SCCP (TCAP, RANAP). SUA cung cấp cho TCAP các dòch
vụ của lớp SCCP tài Signaling Gateway ở xa.

Để hiểu rõ hơn các giao thức thích nghi trên, xin xem thêm phần so sánh M2PA với
M2UA, M3UA với SUA trong phần phụ lục.