Курс 3 Специальность 210401-Физика и техника оптической связи Научный (стр. 4 из 9)

Кроме определенных рекомендацией Н.323 функций, в привратнике целесообразно реализовать следующие дополнительные функции:

• Функции прокси - сокрытие внутренней структуры узла IP-телефонии, т.е. для удаленных шлюзов, а главное - для межсетевых экранов (Firewall) узел будет выглядеть как единый шлюз с одним IP-адресом.

Учет длительности вызовов и генерация CDR-файлов, т.е. система должна учитывать
длительности входящих и исходящих, а главное транзитных вызовов. Равномерное распределение входящей нагрузки по локальным шлюзам. Следует отметить, что сегодня в реальных сетях, построенных на оборудовании Cisco, привратники практически не используются.

2.4 Биллинговая система для операторов IP-телефонии.

Наиболее предпочтительным вариантом подключения оператора IP-телефонии к IP-сети представляется подключение на правах корпоративного клиента, при котором сеть выставляет групповой счет региональному оператору, а он в свою очередь выставляет сети счет за терминированный трафик на основании информации, полученной из своей биллинговой системы.

Наличие собственной биллинговой системы позволяет оператору IP-телефонии не зависеть от конкретной сети, использовать различные тарифные планы и полностью контролировать свой бизнес.

Желательно, чтобы биллинговая система обеспечивала предоставление предоплаченных услуг IP-телефонии, а также услуг местной, междугородной и международной телефонной связи по ТфОП и услуг доступа в Интернет по единой дебитной сервисной карте, потому что сегодня операторы стремятся охватить как можно более широкий спектр предоставления услуг.

Приобретая такую карту, абонент получает свой личный PIN-код. Чтобы воспользоваться услугой телефонного звонка по ТфОП или IP-сети, абоненту необходимо позвонить с любого телефона по указанному на карте номеру (для традиционной и IP-телефонии указываются разные номера доступа), ввести в ходе диалога с системой свой PIN-код и номер телефона вызываемого абонента. Приняв введенный абонентом номер, система устанавливает исходящее соединение и проключает разговорный тракт. После ответа вызываемого абонента включается тарификация и, в соответствии со стоимостью услуги, уменьшается остаток на счету карты.

Чтобы воспользоваться услугой доступа к ресурсам глобальной сети Интернет пользователю необходимо установить модемное соединение с поставщиком услуг Интернет, ввести имя пользователя и PIN-код, после проведения процедуры аутентификации пользователю выделяется IP-адрес, и он может начинать работу в сети, в соответствии со стоимостью услуги, уменьшается остаток на счету карты.

Биллинговая система должна отвечать требованиям безопасности и надежности, предоставлять широкие возможности администратору системы, обеспечивать выдачу статистики по функционированию системы и обслуживанию вызовов, подключаться к ТфОП (для предоставления предоплаченных услуг традиционной телефонной связи) по интерфейсу Е1 и системам сигнализации E-DSS1, ОКС 7, 2ВСК, подключаться к шлюзам IP-телефонии и серверам доступа в Интернет через IP-сеть по протоколу RADIUS, обеспечивать совместимость с основными поставщиками оборудования, такими как: Cisco, Lucent Technologies, Nortel и др.

Кроме предоплаченных услуг региональные операторы, как правило, предоставляют услуги Интернет в кредит. Особенно актуальна такая форма расчета для корпоративных клиентов, пользующихся выделенными IP-каналами. Это означает, что биллинговая система должна собирать данные с маршрутизаторов (для маршрутизаторов Cisco эта функция реализуется при помощи технологии NetFlow), анализировать их, начислять оплату за пользование различными услугами: Web-хостинга, e-mail, Web-серфинга и т.д., т.е. дифференцировать услуги при начислении оплаты за них.

3. ПЕРЕДАЧА ОКС7 ЧЕРЕЗ IP

В настоящее время большинство мобильных и стационарных сетей общего пользования построены на базе технологии TDM с коммутацией каналов. В этих сетях для установления соединений и предоставления дополнительных услуг используется система общеканальной сигнализации № 7 (ОКС7), передающая информацию по выделенному каналу сигнализации. Для передачи сигнальных сообщений внутри выделенного канала ОКС7 применяется метод коммутации пакетов.

Совершенствование IP-технологий в последнее время позволило усомниться в преимуществах традиционных сетей с коммутацией каналов, что подтверждается, в частности, появлением сетей VoIP операторского класса. Несмотря на то, что в этих сетях применяются свои протоколы, возникает потребность в передаче сигнализации ОКС7 через IP. Это связано как с необходимостью стыковки сетей VoIP и TDM, так и с теми преимуществами, которые дает использование IP-инфраструктуры для связи традиционных пунктов сигнализации.

Стандартизацией протоколов для передачи сообщений различных существующих систем сигнализации (ОКС7, Q.931, DPNSS, V5.2 и др.) через IP занимается рабочая группа IETF SIGTRAN. Для передачи сигнальных единиц ОКС7 через IP используются преимущественно три протокола или, иначе говоря, три уровня адаптации: М2РА (МТР2 Peer-to-peer Adaptation), M3UA (МТРЗ User Adaptation) и SUA (SCCP User Adaptation). Каждый из них предназначен для решения своего круга задач[9].

В данной главе рассматриваются архитектура протоколов М2РА, M3UA и SUA, их функциональное назначение и различия. Для понимания принципов функционирования протоколов передачи ОКС7 через IP рассмотрим сначала традиционную архитектуру ОКС7.

3.1 ТРАДИЦИОННАЯ АРХИТЕКТУРА ОКС7

Функционально система ОКС7 разделена на несколько уровней: внизу — общая подсистема передачи сообщений (МТР1, МТР2, МТРЗ), выполняющая функции 1-го, 2-го и частично 3-го уровней модели OSI, а выше — подсистемы различных пользователей (рисунке 10).

Уровни МТР1 и МТР2 0КС7 соответствуют физическому и канальному уровням модели OSI. На уровне МТР1 определены физические, электрические и функциональные характеристики звена данных сигнализации и средства доступа к нему, а на уровне МТР2 — функции и процедуры, связанные с передачей сигнальных сообщений по отдельному звену сигнализации.

Уровень МТРЗ 0КС7 не полностью соответствует сетевом уровню модели OSI, поддерживая лишь ограниченные возможности адресации. На этом уровне определены функции и процедуры сети сигнализации по маршрутизации сообщений, а также другие действия, требуемые для сохранения или восстановления способности передачи сигнальных единиц в случае сбоев в сети сигнализации. В дальнейшем для соответствия сетевому уровню в стек 0КС7 была добавлена подсистема управления соединениями сигнализации (SCCP), которая предусматривала расширение адресации при помощи функции трансляции глобальных заголовков (GTT).

Основным отличием протоколов М2РА, M3UA и SUA друг от друга является функциональный уровень, на котором в шлюзе сигнализации завершается (терминируется) традиционный протокол 0КС7 (а через IP передаются сообщения более высоких уровней).

Так, протокол M2PA предусматривает завершение на сигнальном шлюзе уровня MTP2, протокол M3UA- уровня MTP3, а при использовании SUA терминируется протокол SCCP.

Рисунок 10 - Традиционная архитектура ОКС7

3.2 ПРОТОКОЛ SCTP

Все протоколы передачи ОКС7 через IP, разрабатываемые группой SIGTRAN, используют в качестве транспорта протокол SCTP (Stream Control Transmission Protocol) с его широкими возможностями по обеспечению отказоустойчивости. Функционально протокол SCTP заменяет уровни МТР1 и МТР2 в традиционной архитектуре ОКС7.

Протокол SCTP можно рассматривать как дальнейшее логическое развитие протокола TCP. Аналогом ТСР-соединения для SCTP является понятие ассоциации, которая устанавливается между двумя оконечными устройствами. При этом одно устройство может быть определено несколькими IP-адресами, список которых передается при установлении ассоциации. Для передачи данных через ассоциацию используются все возможные комбинации адресов пары оконечных устройств[11].

Отказоустойчивость в таком случае обеспечивается за счет того, что разные IP-адреса присваиваются разным интерфейсам устройств, и трафик между ними передается по разным маршрутам. В случае отказа какого-либо оборудования в сети и недоступности одного или нескольких IP-адресов трафик продолжает передаваться между оставшимися адресами, и разрыва SCTP-ассоциации не происходит.

Вышеописанный механизм работы SCTP-ассоциации носит название SCTP multi-homing. К другим ключевым функциям протокола SCTP относятся:

• группировка различных сигнальных сообщений в одном пакете с одним SCTP/IP- заголовком (chunk bundling), что повышает эффективность использования полосы пропускания;

• последовательная доставка сообщений внутри различных потоков, что позволяет избежать ситуации, встречающейся при использовании протокола TCP, когда в случае потери одного пакета остальные задерживаются в буфере до успешной его перепосылки (head-of-line blocking);

• использование контрольных сумм для обеспечения безошибочной передачи пакетов, а также для защиты от атак.

3.3 УРОВЕНЬ АДАПТАЦИИ M2PA

Протокол М2РА (рисунок 11) был разработан для прозрачного «с точки зрения» протокола МТРЗ транзита сигнальных единиц через IP, т. е., другими словами, для сети сигнализации ОКС7 звено М2РА не отличается от традиционного. Неизменной остается вся функциональность сетевого уровня ОКС7: балансировка нагрузки между звеньями внутри пучка с помощью поля выбора звена сигнализации (SLS), обнаружение неисправностей, процедуры переключения на альтернативный маршрут (change-over) и возврата на первоначальный (change-back), контроль перегрузки звена через механизм задания порогов и т. д. Это ключевая особенность протокола М2РА; протоколы M3UA и SUA служат для доставки сигнальных единиц до оконечных устройств, и с их помощью транзит ОКС7 через IP организовать невозможно.