【導(dǎo)讀】所謂“下一代網(wǎng)絡(luò)”，從字面上理解，應(yīng)該是以當(dāng)。前網(wǎng)絡(luò)為基點(diǎn)的下一代網(wǎng)絡(luò)。它是電信史一塊里程碑，標(biāo)志著新一代電信網(wǎng)。的產(chǎn)物，它使得在新一代網(wǎng)絡(luò)上語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)體系，至少可實(shí)現(xiàn)千兆光纖到戶。NGN能在目前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提供包。話引入本地市話，有望大大降低本地通話費(fèi)的成本和價(jià)格。特性增加和增強(qiáng)了許多新老業(yè)務(wù)。通過業(yè)務(wù)和呼叫完全分離，呼叫控制和承。載完全分離，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)。NGN是集話音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻業(yè)務(wù)。于一體的全新的網(wǎng)絡(luò)。NGN承載網(wǎng)趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合；NGN網(wǎng)絡(luò)是基于統(tǒng)一協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)；通信標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議。協(xié)議是系統(tǒng)賴以生存的規(guī)則，如建立聯(lián)系、交換數(shù)據(jù)以及終端會(huì)晤。及軟交換與／MeGaCo終端之間，是軟交換應(yīng)支持的重要協(xié)議。MeGaCo是同一種協(xié)議，是ITU與IETF共同努力的結(jié)果，ITU-T. 稱之為，而IETF稱為MeGaCo。MGCP協(xié)議功能結(jié)構(gòu)相似，在NGN組。MGCP消息傳遞依靠承載在寬帶IP網(wǎng)絡(luò)上的UDP數(shù)據(jù)包，而

　　

【正文】 P網(wǎng)絡(luò)上傳送 PSTN信令的協(xié)議， SIGTRAN協(xié)議包括 SCTP、 M2UA、 M3UA，提供了和 SS7 MTP同樣的功能。 IP流控制傳輸協(xié)議 (SCTP)M3UA適配層M2UA適配層IUA適配層SUA 適配層M2PA 適配層V5UA 適配層……MAC102 SIGTRAN協(xié)議概述 ? 主要功能就是適配和傳輸 ? 支持通過 IP網(wǎng)絡(luò)傳輸傳統(tǒng)電路交換網(wǎng) SCN（ Switched Circuit Network，電路交換網(wǎng)）信令 。 ? 該協(xié)議棧支持 SCN信令協(xié)議分層模型定義中的層間標(biāo)準(zhǔn)原語接口，從而保證已有的 SCN信令應(yīng)用可以未經(jīng)修改地使用，同時(shí)利用標(biāo)準(zhǔn)的 IP傳輸協(xié)議作為傳輸?shù)讓?，通過增加自身的功能來滿足 SCN信令的特殊傳輸要求。 ? 應(yīng)用層和適配層的對(duì)應(yīng)關(guān)系 不同的信令應(yīng)用層需要不同的信令傳輸適配層，但 IP協(xié)議層和信令傳輸層是共享的和相同的。信令傳輸適配層與信令應(yīng)用層的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： ? SUA對(duì)應(yīng) TCAP ? M3UA對(duì)應(yīng) TUP； ISUP； SCCP、 TCAP ； ? M2UA/M2PA對(duì)應(yīng) MTP ISUP ? IUA對(duì)應(yīng) Q931/QSIG、 ISUP 103 SCTP協(xié)議 介紹 104 SCTP協(xié)議概述 ? SCTP由 IETF提出，是一個(gè)面向連接的傳輸層協(xié)議，采用了類似TCP的流量控制和擁塞控制算法，通過自身的證實(shí)與重發(fā)機(jī)制來保證用戶數(shù)據(jù)在兩個(gè) SCTP端點(diǎn)間可靠傳送。相對(duì)于 TCP等其他傳輸協(xié)議， SCTP傳輸時(shí)延小，可避免某些大數(shù)據(jù)對(duì)其他數(shù)據(jù)的阻塞，具有更高的可靠性和安全性。 ? SCTP（ Stream Control Transmission Protocol，流控制傳輸協(xié)議）是提供基于不可靠傳輸業(yè)務(wù)的協(xié)議（如 IP）之上的可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸協(xié)議。 ? SCTP的設(shè)計(jì)用于通過 IP網(wǎng)傳輸 SCN窄帶信令消息。 ? SCTP對(duì) TCP的缺陷進(jìn)行了一些完善，使得信令傳輸具有更高的可靠性， SCTP的設(shè)計(jì)包括適當(dāng)?shù)膿砣刂啤⒎乐狗簽E和偽裝攻擊、更優(yōu)的實(shí)時(shí)性能和多歸屬性支持。 ? SCTP被視為一個(gè)傳輸層協(xié)議，它的上層作為 SCTP用戶應(yīng)用，下層為分組網(wǎng)絡(luò)。 105 SCTP協(xié)議特點(diǎn) ? 基于用戶消息包的傳輸協(xié)議； ? 支持流內(nèi)用戶數(shù)據(jù)報(bào)的順序或無序傳遞； ? 可以在一個(gè)偶聯(lián)中建立多個(gè)流，流之間數(shù)據(jù)的傳輸互不干涉； ? 通過在偶聯(lián)的一端或兩端支持多歸屬，提高偶聯(lián)的可靠性； ? 偶聯(lián)建立需經(jīng)過 COOKIE的認(rèn)證，保證了偶聯(lián)的安全性； ? 實(shí)時(shí)的路徑故障測試功能。 106 SCTP傳輸?shù)刂? ? 傳輸?shù)刂? ? SCTP傳輸?shù)刂肪褪且粋€(gè) IP地址加一個(gè) SCTP端口號(hào)。 ? SCTP端口號(hào) ? SCTP端口號(hào)就是 SCTP用來識(shí)別同一地址上的用戶，和 TCP端口號(hào)是一個(gè)概念。 ? 舉例說明： ? IP地址 SCTP端口號(hào) 1024標(biāo)識(shí)了一個(gè)傳輸?shù)刂罚? ? 1024則標(biāo)識(shí)了另外一個(gè)傳輸?shù)刂罚? ? 1023也標(biāo)識(shí)了一個(gè)不同的傳輸?shù)刂贰? 107 SCTP協(xié)議術(shù)語 ? “主機(jī) ” （ Host） ? 主機(jī)的概念很實(shí)在，一個(gè)看得見，摸得著的計(jì)算機(jī)，配有一個(gè)或多個(gè) IP地址，就構(gòu)成我們說的主機(jī)，是一個(gè)典型的物理實(shí)體。 ? “ 端點(diǎn) ” （ End Point） ? 端點(diǎn)是 SCTP的基本邏輯概念，是數(shù)據(jù)報(bào)的邏輯發(fā)送者和接收者，是一個(gè)典型的邏輯實(shí)體。 ? SCTP端點(diǎn)由一組具有相同 SCTP端口號(hào)的傳輸?shù)刂窐?biāo)識(shí) ? SCTP協(xié)議規(guī)定兩個(gè)端點(diǎn)之間能且僅能建立一條連接，所以， SCTP端點(diǎn)可能有多個(gè)傳輸?shù)刂罚沁@些傳輸?shù)刂酚形ㄒ坏亩丝谔?hào)。 SCTPIP地址1IP地址2端口1端口2用戶 1用戶 2端點(diǎn) 1端點(diǎn) 2主機(jī)主機(jī)和端點(diǎn) 108 SCTP協(xié)議術(shù)語 偶聯(lián)和流 S CT P端點(diǎn) A可以有多個(gè)IP/S C T P p o r t對(duì)S CT P端點(diǎn) B可以有多個(gè)IP/S C T P p o r t 對(duì)S CT P偶聯(lián)S C T P流( 單向 )? 偶聯(lián) ? “ 偶聯(lián) ” （ Association）就是兩個(gè) SCTP端點(diǎn)通過SCTP協(xié)議規(guī)定的 4步握手機(jī)制建立起來的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的邏輯聯(lián)系或者說通道。 ? 流 ? “ 流 ” （ Stream）是 SCTP協(xié)議的一個(gè)特色術(shù)語。嚴(yán)格地說， “ 流 ” 就是一條SCTP偶聯(lián)中，從一個(gè)端點(diǎn)到另一個(gè)端點(diǎn)的單向邏輯通道。 ? 一個(gè)偶聯(lián)中可以包含多個(gè)流；希望順序傳遞的數(shù)據(jù)必須在一個(gè)流里面?zhèn)鬏敗? 109 SCTP協(xié)議術(shù)語 TSN和 SSN ? TSN ? TSN（ Transmission Sequence Number），傳輸順序號(hào)。在SCTP一個(gè)偶聯(lián)的一端為本端發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)塊順序分配一個(gè)基于初始 TSN的 32位順序號(hào)，以便對(duì)端收到時(shí)進(jìn)行確認(rèn)。 ? TSN是基于偶聯(lián)維護(hù)的。 ? SSN ? SSN（ Stream Sequence Number）流順序號(hào)，在 SCTP一個(gè)偶聯(lián)的每個(gè)流內(nèi)，為本端在這個(gè)流中發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)塊順序分配一個(gè) 16位順序號(hào)，以便保證流內(nèi)的順序傳遞。 ? SSN是基于流維護(hù)的。 ? TSN和 SSN的分配是相互獨(dú)立的。 110 SCTP協(xié)議術(shù)語 TSN和 SSN ? TSN和 SSN的分配是相互獨(dú)立的，舉個(gè)例子來說，一個(gè)連接的端點(diǎn) A使用兩個(gè)輸出流和端點(diǎn) B相連。有數(shù)據(jù)塊 A,B,C,D要發(fā)送，發(fā)送順序是這樣的： A走流 1， B走流 2， C走流 1， D走流 2，而且 D太長，被分成了兩片（ D1， D2）。那么這 5個(gè)數(shù)據(jù)塊的 TSN和 SSN分別是： 數(shù)據(jù) TS N SSNA 1 1B 2 1C 3 2D1 4 2D2 5 2111 SCTP協(xié)議術(shù)語 擁塞窗口和接收窗口 ? CWND：擁塞窗口。 ? SCTP也是一個(gè)滑動(dòng)窗口協(xié)議，擁塞窗口是針對(duì)每個(gè)目的地址維護(hù)的，它會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)節(jié)，當(dāng)目的地址的發(fā)送未證實(shí)消息長度超過其 CWND時(shí)，端點(diǎn)將停止向這個(gè)地址發(fā)送數(shù)據(jù)。 ? RWND：接收窗口。 ? RWND用來描述一個(gè)偶聯(lián)對(duì)端的接收緩沖區(qū)大小。 ? 偶聯(lián)建立過程中，雙方會(huì)交換彼此的初始 RWND。 RWND會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送、證實(shí)的情況即時(shí)地變化。 RWND的大小限制了SCTP可以發(fā)送的數(shù)據(jù)的大小。當(dāng) RWND等于 0時(shí)， SCTP還可以發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，以便通過證實(shí)消息得知對(duì)方緩沖區(qū)的變化，直到達(dá)到 CWND的限制。 112 SCTP的功能 SCTP的功能主要包括偶聯(lián)的啟動(dòng)與關(guān)閉、流內(nèi)順序傳遞、用戶數(shù)據(jù)分片、證實(shí)和消除擁塞、消息塊捆綁、報(bào)文驗(yàn)證和路徑管理等。 ? 偶聯(lián)的啟動(dòng)與關(guān)閉 ? SCTP是面向偶聯(lián)的傳輸協(xié)議，通常情況下，數(shù)據(jù)只有在建立了偶聯(lián)的兩個(gè)端點(diǎn)間才能進(jìn)行傳遞（ SCTP允許偶聯(lián)建立過程中的特定步驟傳遞數(shù)據(jù)）。因此偶聯(lián)建立和關(guān)閉是 SCTP提供其他服務(wù)的前提 ? 流內(nèi)順序傳遞 ? SCTP提供數(shù)據(jù)報(bào)的順序傳遞，順序傳遞的數(shù)據(jù)報(bào)必需放在一個(gè)“ 流 ” 中傳遞。流是順序傳遞的基石。 ? 用戶數(shù)據(jù)分片 ? SCTP通過對(duì)傳送路徑上最大 PMTU的檢測，實(shí)現(xiàn)在 SCTP層，將超大用戶數(shù)據(jù)分片打包，避免在 IP層的多次分片，重組，可以減少路由器上 IP層負(fù)擔(dān)。 113 SCTP的功能 ? 證實(shí)和避免擁塞 ? 證實(shí)和重傳是協(xié)議保證傳輸可靠性的不二法門， SCTP也一樣。證實(shí)機(jī)制是 SCTP保證傳輸可靠性的基石。擁塞避免沿襲了 TCP的窗口機(jī)制，進(jìn)行合適的流控。 ? 塊綁定 ? 如果很短的用戶數(shù)據(jù)被帶上很大一個(gè) SCTP消息頭傳遞效率很低，可以將幾個(gè)用戶數(shù)據(jù)綁定在一個(gè) SCTP報(bào)文里面?zhèn)鬏?，以提高帶寬的利用率? ? 報(bào)文驗(yàn)證 ? 報(bào)文驗(yàn)證是 SCTP提供無差錯(cuò)傳輸?shù)幕?SCTP通過對(duì)用戶數(shù)據(jù)使用 ADLER16 或 CRC32算法，計(jì)算出一個(gè) 32位的校驗(yàn)和，帶在數(shù)據(jù)報(bào)中，在接收端進(jìn)行同樣的運(yùn)算，通過檢查校驗(yàn)和是否相等來驗(yàn)證用戶數(shù)據(jù)是否遭到破壞。 ? 路徑管理 ? 通過心跳，累計(jì)重傳次數(shù)， SCTP將目的地址，端點(diǎn)的可達(dá)性好好的管理了起來。 114 SCTP的消息結(jié)構(gòu) 通用頭（ COMMON HEADER）＋信息塊（ CHUNK） 115 SCTP的消息類型 名稱 說明 DATA（ 凈數(shù)據(jù)） 傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)塊。 INIT 用于發(fā)起兩個(gè)端點(diǎn)之間的 SCTP連接。 INIT ACK 用來確認(rèn) SCTP連接的發(fā)起消息（ INIT）。 SACK 該數(shù)據(jù)塊送至對(duì)端，以確認(rèn)收到 DATA塊，并且通知對(duì)端 DATA的接收順序間隙。 HEARTBEAT 端點(diǎn)發(fā)送該數(shù)據(jù)塊至對(duì)端，以檢測當(dāng)前連接中定義的某一目的地址的可達(dá)性。 HEARTBEAT ACK 響應(yīng) HEARTBEAT消息。 ABORT 關(guān)閉連接。 SHUTDOWN 連接中的一個(gè)端點(diǎn)對(duì)其連接發(fā)起一個(gè) GRACEFUL關(guān)閉。 SHUTDOWN ACK 響應(yīng) SHUTDOWN消息，關(guān)閉程序完成時(shí)發(fā)出。 ERROR 通知對(duì)端， SCTP連接發(fā)生某種錯(cuò)誤。 COOKIE ECHO 僅用于連接發(fā)起過程，它由連接的發(fā)起者發(fā)送至對(duì)端以完成發(fā)起程序。 COOKIE ACK 相應(yīng) COOKIE ECHO消息 SHUTDOWN COMPLETE 用于關(guān)閉程序完成時(shí)對(duì) SHUTDOWN ACK消息進(jìn)行確認(rèn) 116 SCTP協(xié)議規(guī)程 SCTP作為一個(gè)面向連接的可靠傳輸層協(xié)議 ， 其協(xié)議規(guī)程包括：偶聯(lián)的建立 ，偶聯(lián)的終止 ， 數(shù)據(jù)傳遞和證實(shí) ， 最多再加上擁塞控制機(jī)制 ， 路徑管理機(jī)制 。 ?SCTP偶聯(lián)建立的過程是 4步握手 。 即有 4個(gè)消息交互： INIT， INIT ACK，COOKIE ECHO， COOKIE ACK。 I N I T ( T a g _ A )T 1 i n i tI N I T A C K ( T a g _ Z , 連接信息 Z)e n d p o i n t A e n d p o i n t ZT 1 c o o k i eC O O K I E E C H O ( 連接信息 Z) + DAT AC O O K I E A C K + D A T A + S A C Ke s t a b l i s h e de s t a b l i s h e dS A C K紅色字 ：可選的信息塊T 3 r t x 117 SCTP協(xié)議規(guī)程 ? SCTP偶聯(lián)的終止分為兩種，一種是 GRACEFUL的終止，一種是UNGRACEFUL的終止。 ? 前者保證所有兩端的未發(fā)送、發(fā)送未證實(shí)數(shù)據(jù)得到發(fā)送和證實(shí)后再終止偶聯(lián)。 ? 而后者則直接終止偶聯(lián)，丟棄這些數(shù)據(jù)。 偶聯(lián)的終止 118 M3UA協(xié)議 介紹 119 M3UA協(xié)議概述 ? M3UA是 MTP3或者 MPT3b用戶適配協(xié)議，它使用流控制傳輸協(xié)議（ SCTP）通過 IP傳輸 MTP3或者 MPT3b層的用戶信令消息（即ISUP消息和 SCCP消息），支持協(xié)議元素實(shí)現(xiàn) MTP3或者 MPT3b對(duì)等用戶在 SS7（包括窄帶 SS7和寬帶 SS7)和 IP域里的無縫操作。 ? 該協(xié)議可用于信令網(wǎng)關(guān)（ SG）和媒體網(wǎng)關(guān)控制器（ MGC）或 IP數(shù)據(jù)庫之間的信令傳輸，也可用于基于 IP的應(yīng)用之間的信令傳輸。 ? M3UA是 MTP第三級(jí)用戶適配層協(xié)議，提供信令點(diǎn)編碼和 IP地址的轉(zhuǎn)換。用于在軟交換與信令網(wǎng)關(guān)之間實(shí)現(xiàn)七號(hào)信令協(xié)議的傳送，支持在 IP網(wǎng)上傳送 MTP第三級(jí)的用戶消息，包括 ISUP、 TUP和 SCCP消息， TCAP消息作為 SCCP的凈荷可由 M3UA透明傳送。 120 M3UA協(xié)議棧 SEP M GCI SU PM T P3M T P2M T P1I SU PM 3U ASC T PIPM 3U ASC T PIPM T P2M T P1SS7 S I G T R A NSGPSTN IPM T P3N I FSEP：信令端點(diǎn) SG：信令網(wǎng)關(guān) MGC：媒體網(wǎng)關(guān)控制器 121 M3UA協(xié)議棧 RNCR A N A PS C C PM T P 3 bS A A LA T MMGWA T MS A A LM T P 3 b M 3 U AS C T PIPS E R V E RR A N A PS C C PM 3 U AS C T PIPA T M IPM3UA在 3G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用協(xié)議棧 122 M3UA協(xié)議棧 IPMG CMG CU serM3U AS C TPIPU serM 3U AS C