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DRA2RequestQueue3. Request4. Response5. Response2. RequestPEER2estuqe2. RoespR 3.1. RequestnsePEER1RequestQueueDRA16. ResponseRequestQueue

DRA收到来自PEER1的Diameter请求,将消息通过DRA1-PEER2的路由发送出去。由于在此时刻DRA1-PEER2的路由故障,该Diameter请求消息未能发送出去或者响应消息无法返回,DRA1将所有未收到响应的请求消息,从备用路由DRA1-DRA2重发。

7.1.3路由重选(差错处理)

当检测到Diameter请求消息不能正常发送到目的地,DRA应支持启动路由重选过程,将收到错误响应的请求从DRA的请求消息缓存队列中取出,通过备用路由重发消息,此场景下重发的消息的T比特不置位。

DRA2estDRA4RequestQueue4. Request5. Responseequnse3. R1. Request6. RespoPEER2DRA1RequestQueueDRA32. Response(不可到达对方)

图 12 Diameter路由重选流程图

某个Diameter节点出现Unable To Deliver,只有该节点到下一跳的多个路由都出现故障时才可能出现。因此,DRA收到Unable To Deliver响应,是否进行路由重选,建议该功能可选,重选次数可配置,避免造成信令网拥塞。

7.1.4SCTP多路径

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DRA应支持SCTP多归属机制,即信令接口成对配置,主备接口配置在不同的IP地址段,DRA设备通过SCTP协议进行端到端的路径故障检测并自动完成主备路径倒换。

7.1.5循环预防机制

DRA应该能够支持基于route-record的循环检测,具体参考IETF RFC3588定义。 7.1.6Transaction和session的生命周期

DRA无论作Relay代理还是Proxy代理,在收到Diameter请求时,都必须维护该请求的Transaction(事务)状态,直到收到该请求的响应并转发,才结束该事务。

事务生命周期不应该小于SCTP消息重传的时延(SCTP重传缺省为重传9次,第1次重传定时器1秒,第2次2秒,其它为3秒),建议Transaction的生命周期取值范围[30~60]秒,确省为45秒。

DRA一般不保存Session数据。只有当DRA提供PCRF绑定功能,需要保存与Session相关的动态数据,如IMSI与IP地址对应关系。当用户的Session会话结束时,DRA自动删除session数据。

7.2 网络容灾方法

Diameter信令组网,采用AB双平面组网方案如下图所示:

DRA2信令大区#1A平面DRA3DRA1PEERPEERPEERDRA2’B平面DRA1’DRA3’ 图 13 Diameter容灾组网方案

按照信令大区规划DRA,A/B平台DRA分别位于不同的站点,之间相隔地理容灾安全距离。上图中,为便于描述,以划分3个信令区为例,且跨平面的交叉链路(可选)未体现。

网络容灾机制,主要是采用Diameter的路由备份机制、倒换/倒回机制,具体请参见本文第7章的描述。

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8 Diameter信令网的网络管理功能研究

作为新一代的信令协议,Diameter协议被广泛应用于EPC、IMS、PCC等网络中,但和传统的7号信令相比,Diameter协议的网络管理功能并不完善。

8.1 非相邻节点状态管理

Diameter协议只能管理有直达链路的相邻节点的状态,不能管理非相邻节点的状态。在relay场景下,DRA主要依据节点的主机名进行路由。因为缺少非相邻节点状态信息,DRA网络进行relay方式路由的效率和安全性受到一定影响。

1DRA2DRA12DRA43DRA3

如上图所示,DRA1发往DRA4的消息由负荷分担的DRA2和DRA3进行relay路由。在DRA2和DRA4之间的链路不可用的情况下,DRA1还会将50%的消息发到DRA2进行路由。DRA2必须将消息转发到DRA3,然后有DRA3将消息发往DRA4。如果DRA2能够将DRA4不可达的信息通知DRA1,DRA1就不会再选择DRA2进行路由,从而提高了路由的效率和安全性。

实现对节点状态管理的流程实际上和7号信令中的TFA/TFP/RST流程类似,只不过Diameter协议中使

用的节点标识是主机名。

8.2 Diameter组网的拥塞控制

Diameter协议没有明确地提供流量控制的手段,一般地,Diameter节点可以通过两种方式了解相邻节点的拥塞状况:

? 本节点传输层协议栈(TCP/SCTP)上报的拥塞指示 ? 对端answer消息中是否包含DIAMETER_TOO_BUSY错误码

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上面两种方式分别对应传输层和Diameter协议层的拥塞状况。如果其中任何一种拥塞情况发生,就可以将消息更多地发到其它链路或路由,减少业务损失。

在relay场景下,如果可以引入类似7号信令TFC的流程,Diameter节点就可以了解非相邻节点的拥塞状况,将业务更多地发送到没有受拥塞影响的路由上,提高路由效率和安全性。

8.3 Diameter网络管理功能的实现

由于RFC3588没有定义专门的网络管理消息的命令码,要实现网络管理功能,只能对Diameter协议进行补充,增加相应的命令码以及AVP。

由于Diameter消息的长度是可变的,所以相比7号信令来说,Diameter协议的网络管理消息可以在一个消息中包含多个节点的信息,效率更高。

然而,由于RFC3588已经颁布多年,引入新的网络管理流程必然会带来兼容性问题。建议根据Diameter信令网的发展情况,逐步考虑将Diameter网络管理流程纳入规范。

9 标准化建议

本报告研究了Diameter信令网的需求和场景、分析了采用DRA组建Diameter信令网的网络架构、安全和容灾方法、对比MTP3研究了Diameter信令网的网络管理功能。

随着网络的发展,越来越多的网络运营商也在逐渐考虑DRA信令网的需求,因此建议对本研究报告的相关内容进行进一步的标准化。

10 参考文献

3GPP TS 23.401-a00: “General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 10)”

3GPP TS 23.402-a00: “Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release 10)” 3GPP TS 23.203-b01: “Policy and Charging control architecture (Release 11)” 3GPP TR 29.909:“Diameter-based protocols usage and recommendations in 3GPP” PRD IR.88:“LTE Roaming Guidelines” 附录A 一些Diameter信令流程

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