軟交換中的信息容災(zāi)技術(shù)探討

周勇

摘 要

軟交換是新通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展控制核心，網(wǎng)絡(luò)要求它必須有較高的可靠性。它是新型技術(shù)融合與代替PSIN的大容量、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。假如信令網(wǎng)關(guān)與軟交換如此關(guān)鍵的節(jié)點，只要出現(xiàn)癱瘓，就會對網(wǎng)絡(luò)引發(fā)巨大的影響。容災(zāi)技術(shù)的出現(xiàn)，給軟交換網(wǎng)絡(luò)的可靠運行提供了最為有效的解決途徑。本文中，對容災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型以及軟交換當(dāng)中的關(guān)鍵容災(zāi)系統(tǒng)技術(shù)作出了研究與分析。

【關(guān)鍵詞】軟交換 結(jié)構(gòu) 信息容災(zāi)

伴隨通信技術(shù)不斷的更新和發(fā)展，其市場競爭也越來越強烈，以往的PSTN相關(guān)運行商面臨著愈發(fā)嚴(yán)峻的形式。將軟交換作為核心技術(shù)，同時將網(wǎng)絡(luò)，分組傳送和業(yè)務(wù)相互融合，鼓勵新業(yè)務(wù)發(fā)展，開放體系，激發(fā)通信個性化需求等為特性的NGN的問世與發(fā)展，給傳統(tǒng)通信運營商帶來了解決PSIN頑固問題和缺陷的重要戰(zhàn)略機遇，它能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，更新技術(shù)。軟交換主要用在移動業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)，語音以及多媒體等業(yè)務(wù)的呼叫控制，它是一個綜合體系。用戶接住各個接入設(shè)備與IP/ATM承載網(wǎng)相連接，承載網(wǎng)給其提供多種不同的呼叫連接，借助各類業(yè)務(wù)供給系統(tǒng)給用戶帶去各種不同的服務(wù)。而軟交換機則是為電路交換網(wǎng)絡(luò)朝分組網(wǎng)絡(luò)進化演變的重要設(shè)備，同樣為NGN的一種重要設(shè)備，它和底層的承載協(xié)議相獨立，主要任務(wù)是完成資源分配，呼叫控制，媒體網(wǎng)關(guān)的接入控制，認(rèn)證，路由，計費以及自愿分配等各種功能，還能給用戶提供當(dāng)下電路程控式交換機可以提供的各種業(yè)務(wù)和多種第三方服務(wù)等。

1 容災(zāi)基本介紹

所謂容災(zāi)，即指發(fā)生災(zāi)難的時候，可確保數(shù)據(jù)能夠盡可能的完整，系統(tǒng)運行可以不間斷，或盡可能讓系統(tǒng)工作恢復(fù)正常。通常是借助硬件或數(shù)據(jù)的冗余得以實現(xiàn)的，當(dāng)發(fā)生災(zāi)難的時候，可借助備用的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)確保系統(tǒng)工作及時回復(fù)，把損失減至最小。由于災(zāi)難有很多種類型，容災(zāi)涉獵范圍同樣很廣泛，因此，可從很多角度將容災(zāi)分類。在距離的角度，可分成近距離、遠距離以及本地容災(zāi)三種類型，它們的災(zāi)難容忍類型也不盡相同，這和備用系統(tǒng)以及生產(chǎn)系統(tǒng)間的距離緊密相關(guān)。在應(yīng)用的角度，能分成應(yīng)用級容災(zāi)與數(shù)據(jù)級容災(zāi)，其中，數(shù)據(jù)級容災(zāi)指的是發(fā)生災(zāi)難之后，保證用戶的原有數(shù)據(jù)是完整的，安全的以及可靠的。數(shù)據(jù)級的容災(zāi)指為容災(zāi)體系的基礎(chǔ)，它最早被人提出來，同樣為當(dāng)前運用較為成熟廣泛的容災(zāi)系統(tǒng)之一，其核心為數(shù)據(jù)的備份技術(shù)。另外，應(yīng)用級的容災(zāi)建立基礎(chǔ)為數(shù)據(jù)級的容災(zāi)技術(shù)，它要求比較嚴(yán)格，要保障用戶數(shù)據(jù)安全，可靠和完整，同時要求系統(tǒng)處理能力可以容災(zāi)。應(yīng)用級的容災(zāi)系統(tǒng)可以提供連續(xù)的服務(wù)，可確保用戶服務(wù)請求可持續(xù)且透明運行，不受災(zāi)難影響，進而確保服務(wù)的安全性，可靠性和完整性。通信系統(tǒng)是實時服務(wù)的體系之一，它除了有數(shù)據(jù)級的容災(zāi)功能還要有相應(yīng)的容災(zāi)體系。從本質(zhì)上來說，應(yīng)用級容災(zāi)即為網(wǎng)絡(luò)級容災(zāi)，要求通信網(wǎng)絡(luò)整個系統(tǒng)都有健全的容災(zāi)體制。

2 容災(zāi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型

容災(zāi)系統(tǒng)主要作用為確保數(shù)據(jù)完整性以及業(yè)務(wù)連續(xù)性，其中，業(yè)務(wù)的連續(xù)性基礎(chǔ)為數(shù)據(jù)的完整性。完整健全的一個容災(zāi)體系，要具備本地的生產(chǎn)體系，備用的生產(chǎn)體系，數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)備份中心，異地數(shù)據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)這六個部分構(gòu)成，其中，本地的生產(chǎn)體系，數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心和備用生產(chǎn)體系構(gòu)成高可用體系，按照需要，可將其中幾個部分構(gòu)成級別不同的網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)系統(tǒng)。

借助本地的高可用體系與本地的數(shù)據(jù)中心能組成本地的容災(zāi)中心，如此，就能夠忍受硬件損壞災(zāi)難等導(dǎo)致的功能失效，對于樓房倒塌，火災(zāi)等規(guī)模較大的災(zāi)難卻沒有辦法。

借助本地的高可用體系，數(shù)據(jù)備用中心以及異地的數(shù)據(jù)中心能夠構(gòu)建異地的應(yīng)用容災(zāi)體系，同時，按照異地備用數(shù)據(jù)中心和本地體系的距離進遠，系統(tǒng)可以忍受的具體災(zāi)難亦不一樣，假如異地備用數(shù)據(jù)中心和本地體系距離小于100km，可容忍建筑房屋倒塌，停電，火災(zāi)等。假如是幾百千米之外，可容忍水災(zāi)，地震等范圍大、規(guī)模大的各類災(zāi)難。

本地系統(tǒng)和異地系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步的方式同樣有多種選擇，比如，對異地數(shù)據(jù)的容災(zāi)體系，數(shù)據(jù)的同步方式能夠選用運輸工具至異地的數(shù)據(jù)中心，還可選擇異步或同步方式從數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心復(fù)制至異地的數(shù)據(jù)中心，對異地的應(yīng)用容災(zāi)體系，卻只可選用異步或同步方式直接從數(shù)據(jù)生產(chǎn)中心復(fù)制至異地的數(shù)據(jù)中心。其中，在此容災(zāi)結(jié)構(gòu)體系里，本地數(shù)據(jù)中心要及時把數(shù)據(jù)復(fù)制至異地數(shù)據(jù)中心，還要求確保數(shù)據(jù)的可用性與完整性，為了讓異地系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)本地體系災(zāi)難，便需災(zāi)難監(jiān)測，確保異地體系可及時發(fā)現(xiàn)各種災(zāi)難，還能及時將本地系統(tǒng)替換掉，即把本地體系的業(yè)務(wù)功能遷至異地系統(tǒng)，進而確保業(yè)務(wù)是連續(xù)的。

3 容災(zāi)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

對容災(zāi)管理體系而言，主要包括災(zāi)難監(jiān)測，數(shù)據(jù)同步等關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 數(shù)據(jù)同步

容災(zāi)系統(tǒng)核心技術(shù)為數(shù)據(jù)同步，所謂數(shù)據(jù)同步，即指把一個地方的數(shù)據(jù)復(fù)制至另一個物理點的過程，它通常可分成數(shù)據(jù)的同步復(fù)制與異步復(fù)制。其中，同步復(fù)制流程為：第一，應(yīng)用系統(tǒng)到主存設(shè)備的備份。第二，主存設(shè)備到備份設(shè)備的備份。第三，備份存儲設(shè)備到主存設(shè)備的確認(rèn)寫。第四，主存設(shè)備到應(yīng)用體系的確認(rèn)寫完成。而異步復(fù)制工作流程為：第一，應(yīng)用 系統(tǒng)到主存設(shè)備的備份。第二，主存設(shè)備到應(yīng)用系統(tǒng)的確認(rèn)寫完成。第三，當(dāng)條件滿足時，主存設(shè)備到備份存儲設(shè)備的備份。第四，備份存儲設(shè)備到主存儲設(shè)備的確認(rèn)寫完成。

3.2 災(zāi)難檢測

假如發(fā)生災(zāi)難之后，系統(tǒng)崩潰，不能供給服務(wù)。對地震，火災(zāi)等規(guī)模大的災(zāi)難來說，可進行認(rèn)為確定，而對硬件故障，停電等災(zāi)難，一旦發(fā)生，卻很難發(fā)現(xiàn)，這時候只靠認(rèn)為發(fā)現(xiàn)是不夠的。所以，災(zāi)難檢測技術(shù)為異地網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)技術(shù)體系的基礎(chǔ)。當(dāng)前，發(fā)現(xiàn)災(zāi)難的辦法通常為借助檢查點技術(shù)與心跳技術(shù)，此種技術(shù)被廣泛應(yīng)用到高可行的集群當(dāng)中。

心跳技術(shù)還叫做拉技術(shù)，即每間隔一定時間均要對外廣播它自己的狀態(tài)，一般是存活狀態(tài)，在進行檢測的時候，檢測時間與間隔為技術(shù)的關(guān)鍵，假如心跳監(jiān)測過于頻繁，就會對系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，占據(jù)系統(tǒng)資源，假如間隔太久，檢測會很遲緩，會讓檢測及時性受到影響。

檢查點技術(shù)還叫做主動檢測，即每間隔一定時間，便會檢測一次被測對象，假如在規(guī)定時間里，被檢測的對象無反應(yīng)，即說明檢測對象是失效的。對比心跳技術(shù)，這種技術(shù)同樣受檢測周期影響，假如周期過短，縱然可及時發(fā)掘問題，可會導(dǎo)致很多系統(tǒng)開銷，假如周期過長，就不能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。

參考文獻

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作者單位

淮南礦業(yè)集團信息分公司 安徽省淮南市 232001endprint