基于静态IP最长匹配的SBC容灾方法、系统及装置与流程

本发明涉及会话边界控制器(SBC，Session Border Controller)容灾技术，尤其涉及一种基于静态IP最长匹配的SBC容灾方法、系统及装置。

背景技术：

IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)是一种实现语音、视频、数据融合通讯的通信系统，该系统中的SBC作为用户终端接入的第一点设备，要求SBC具有高度的可靠性和可用性。为实现IMS系统中任意一台SBC故障后，能快速启用备用SBC设备接管，就需建设SBC的容灾架构。

随着IMS网络用户的不断增长，对IMS网络的业务可靠性提出了更高的要求，尤其是IMS网络的边界控制设备--SBC。由于SBC是分区域部署，本身数量较多，若采用各区域各自新建容灾SBC来实现容灾，投资大、建设周期长，不符合现实要求。

现有一种SBC容灾的实现方案是：通过对同一终端地点建设相同的两套SBC，组成SBC池，在SBC池中的两个SBC上配置对终端相同的IP地址，当其中一台SBC宕机或者故障后，终端可自动路由至SBC池中的另一台SBC上。该实现方案容灾切换时间短，但要求建设双倍的SBC数量，成本高昂。

现有另一种SBC容灾的实现方案是：在N个终端地点的SBC之外建设一套容灾SBC作为N个SBC的容灾设备使用。当某个SBC宕机或者其它故障需要将业务切换至容灾SBC时，由维护人员紧急配置数据，先在连接主用SBC对应的客户侧边缘设备(CE，Customer Edge)上删除主用SBC相关的静态路由，再在连接容灾SBC侧的CE上增加此静态路由，通过容灾SBC上配置的虚 拟主用SBC，达到容灾的效果。虽然，该实现方案实现成本较低，但容灾切换时间长。具体来说，当某个SBC故障需要切换时，故障SBC侧及容灾SBC侧的相关CE设备以及容灾SBC设备本身均需临时配置数据，容灾切换涉及操作的网元多，操作过程时间较长；再者，临时配置容灾切换数据，数据的正确性和可靠性不能保证。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明实施例期望提供一种基于静态IP最长匹配的SBC容灾方法、系统及装置，不仅能快捷、方便、低成本地实现SBC容灾，而且能保证数据的准确性和可靠性。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种基于静态IP最长匹配的SBC容灾方法，配置至少一个容灾SBC，所述容灾SBC虚拟有与各主用SBC对应的全部SBC数据；所述方法还包括：

对主用SBC进行容灾时，在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；

基于静态IP最长匹配原则，被容灾的主用SBC的数据包被路由至容灾SBC侧的容灾CE上。

上述方案中，所述方法还包括：在容灾CE上配置容灾SBC的地址作为下跳地址。

上述方案中，所述方法还包括：设置容灾切换控制装置，并在所述容灾切换控制装置中存储被容灾的主用SBC的用户IP地址和被容灾的主用SBC对应的CE的子网掩码；

所述在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码为：所述容灾切换控制装置根据自身存储的用户IP地址和子网掩码在容灾CE上进行配置。

上述方案中，所述容灾切换控制装置配置有释放容灾CE的指令；

所述方法还包括：在释放容灾CE时，所述容灾切换控制装置向所述容灾CE导入释放指令，将路由至容灾CE上的数据包重新路由至容灾前的主用SBC对应的CE上。

上述方案中，所述容灾SBC通过配置SBC代理映射组虚拟各主用SBC对应的全部SBC数据；其中，SBC代理映射组包括至少两个映射组，每个主用SBC的SBC数据与一个SBC代理映射组对应。

本发明实施例还提供了一种基于静态IP最长匹配的SBC容灾系统，包括：一个以上主用SBC及分别与各主用SBC对应的CE；所述系统还包括至少一个容灾SBC、容灾CE和容灾切换控制装置；其中，

所述容灾SBC，用于虚拟与各主用SBC对应的全部SBC数据；

所述容灾CE，用于接收所述容灾切换控制装置对自身配置的用户IP地址和子网掩码，并接收被容灾的主用SBC的数据包；

所述容灾切换控制装置，用于在对主用SBC进行容灾时，在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；基于静态IP最长匹配原则，将被容灾的主用SBC的数据包路由至容灾SBC侧的容灾CE上。

上述方案中，所述容灾切换控制装置，还用于根据配置的释放容灾CE的指令，在释放容灾CE时，向所述容灾CE导入释放指令，将路由至容灾CE上的数据包重新路由至容灾前的主用SBC对应的CE上。

上述方案中，所述容灾CE，还用于接收将容灾SBC的地址作为下跳地址的配置。

上述方案中，所述容灾切换控制装置，还用于存储被容灾的主用SBC的用户IP地址和被容灾的主用SBC对应的CE的子网掩码；并根据自身存储的用户IP地址和子网掩码在容灾CE上进行配置。

上述方案中，所述容灾SBC，具体用于通过配置SBC代理映射组虚拟各主用SBC对应的全部SBC数据；其中，SBC代理映射组包括至少两个映射组，每个主用SBC的SBC数据与一个SBC代理映射组对应。

本发明实施例又提供了一种容灾切换控制装置，所述容灾切换控制装置包括配置模块和路由模块；其中，

所述配置模块，用于在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；

所述路由模块，用于基于静态IP最长匹配原则，将被容灾的主用SBC的数据包路由至容灾SBC侧的容灾CE上。

上述方案中，所述容灾切换控制装置还包括存储模块，用于存储被容灾的主用SBC的用户IP地址和被容灾的主用SBC对应的CE的子网掩码；

相应的，所述配置模块根据存储模块存储的用户IP地址和子网掩码在容灾CE上进行配置。

上述方案中，所述容灾切换控制装置还包括释放模块，用于根据配置的释放容灾CE的指令，在释放容灾CE时，向所述容灾CE导入释放指令，将路由至容灾CE上的数据包重新路由至容灾前的主用SBC对应的CE上。

本发明实施例提供的基于静态IP最长匹配的SBC容灾方法、系统及装置，预先配置至少一个容灾SBC，所述容灾SBC虚拟有与各主用SBC对应的全部SBC数据；对任意一个主用SBC进行容灾时，在容灾SBC侧的容灾CE上配置与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同的用户IP地址、子网掩码的地址掩码位数多于所述被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；那么，基于静态IP最长匹配原则，被容灾的主用SBC的数据包即可被路由至容灾SBC侧的 容灾CE上。由于容灾SBC上虚拟有各个主用SBC对应的全部SBC数据，且容灾SBC侧CE上静态路由的子网掩码比被容灾的主用SBC对应的CE上静态路由的子网掩码更长，使得容灾SBC侧CE上的的静态IP路由配置比被容灾的主用SBC对应的CE上的更精确，如此，基于静态IP路由选路的最长匹配原则，仅需要通过容灾切换控制装置配置容灾CE，并将宕机或维修的主用SBC对应的CE代理的用户终端的数据包路由至容灾CE，即可实现对SBC的容灾。本发明实施例无需专业维护人员操作即可实现容灾，解决了边界控制设备容灾方案建设成本高、容灾切换需要花费大量人力与时间的问题，可以方便、快捷、低成本地实现对SBC的容灾切换，提高了网络和数据的准确性、安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例基于静态IP最长匹配的容灾方法的实现流程示意图；

图2本发明实施例基于静态IP最长匹配的容灾系统的组成结构示意图；

图3为本发明实施例基于静态IP最长匹配的容灾系统所适用的网络拓扑示意图；

图4为本发明实施例中容灾切换控制装置的组成结构示意图；

图5为本发明实施例的容灾切换控制装置界面功能示意图；

图6为本发明实施例的容灾切换控制装置命令结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，配置至少一个容灾SBC，所述容灾SBC虚拟有与各主用SBC对应的全部SBC数据；对任意一个主用SBC进行容灾时，在容灾SBC侧的容灾CE上配置与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同的用户IP地址、地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数的子网掩码；基于静态IP最长匹配原则，被容灾的主用SBC的数据包被路由至容灾SBC侧的容灾CE上。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例基于静态IP最长匹配的会话边界控制器SBC容灾方法，包括以下步骤：

步骤S1：配置至少一个容灾SBC，所述容灾SBC虚拟有与各主用SBC对应的全部SBC数据；

这里，一般配置一个容灾SBC，就可以虚拟出IMS网络中全部主用SBC对应的全部SBC数据。

步骤S2：对主用SBC进行容灾时，在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；

这里，对任意一个主用SBC进行容灾时，可通过各个脚本实现容灾的控制，比如：通过在预先设置的容灾切换控制装置的脚本上配置与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同的用户IP地址，并配置比被容灾的主用SBC的用户IP地址的子网掩码至少多一位的子网掩码；其中，最好配置最精确的子网掩码，如255.255.255.255和下跳地址；

之后，可将配置好的脚本送入容灾CE即可实现容灾。

步骤S3：基于静态IP最长匹配原则，被容灾的主用SBC的数据包被路由至容灾SBC侧的容灾CE上；

这里，根据预先配置好的脚本，容灾切换控制装置可将被容灾的主用SBC的数据包被路由至容灾SBC侧的容灾CE上；相应的，容灾CE根据收到的脚本，接收相应数据包。

本发明实施例所应用的基于静态IP最长匹配的SBC容灾系统，包括一个以上主用SBC及分别与各主用SBC对应的CE；如图2所示，该系统还包括至少一个容灾SBC21、容灾CE22和容灾切换控制装置23；其中，

所述容灾SBC21，用于虚拟与各主用SBC对应的全部SBC数据；

所述容灾CE22，分别与容灾SBC21和容灾切换控制装置23连接，用于接收所述容灾切换控制装置23对自身配置的用户IP地址和子网掩码，并接收被容灾的主用SBC的数据包；

所述容灾切换控制装置23，用于在对主用SBC进行容灾时，在容灾SBC21侧的容灾CE22上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；基于静态IP最长匹配原则，将被容灾的主用SBC的数据包路由至容灾SBC21侧的容灾CE22上。

在实际应用中，容灾SBC21根据现网主用SBC的数量，虚拟出与各个主用SBC对应的全部SBC数据，根据虚拟的全部SBC数据虚拟出全部的主用SBC；一般情况下，一个IMS网络中，一个容灾SBC21即可虚拟出全部的主用SBC。

主用SBC通过配置诸如SBC代理映射组或者类似功能的实体来进行业务实现；具体的，主要SBC通过在SBC代理映射组或者类似功能实体中配置SBC的上层核心网的信令地址、上层核心网的媒体地址、下层用户侧的信令地址、下层用户侧的媒体地址，来实现用户IP数据包对核心网设备的代理和转发。一般，一个主用SBC上仅配置针对此SBC负责的那个区域用户的上述信息，当然，SBC也可以配置多个不同的SBC代理代理映射组或者类似功能实体。

同样，容灾SBC1通过配置多个不同的SBC代理映射组或者类似功能实体来虚拟各个主用SBC的全部SBC数据；如：在浙江省的容灾SBC1上将SBC代理映射组A的数据与杭州市主用SBC上的SBC代理映射组的业务数据配置一致，容灾SBC1上将SBC代理映射组B的数据与宁波市主用SBC上的SBC代理映射组的业务数据配置一致，以此类推，配置完所有浙江地市主用SBC的SBC代理映射组的业务数据，即可达到实现通过容灾SBC1虚拟浙江全省IMS网络中各个主用SBC的全部SBC数据的目的。

在实际应用中，容灾切换控制装置23和容灾CE22通过脚本实现路由控制，具体的：在进行容灾时，向容灾CE22导入脚本，脚本的内容是路由命令；相应的，容灾CE22通过脚本更改或重新配置静态路由IP，包括配置容灾CE22上的用户IP地址、子网掩码和下跳地址。其中，容灾CE22上的用户IP地址为与宕机的主用SBC的用户IP地址相同的用户IP地址；子网掩码比被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数至少多一位；下跳地址为与容灾CE22相连的容灾SBC的接口地址；同时，脚本能够对网元进行配置。

这里，所述脚本对网元进行配置举例来说，假设脚本为ip route-static 221.131.194.146 255.255.255.255 172.16.2.2，表示的配置为：221.131.194.146为在主用SBC上配置的用户IP地址，是目的地址；172.16.2.2为与容灾CE22相连的容灾SBC的接口的地址。

如图3所示，由于IP网络中各种路由器设备是互相连接的，因此，各种路由器设备能自动学习路由信息，并根据路由的最长匹配原则进行下一跳路由，即：对于在不同的路由器设备上配置相同的IP地址的路由信息时，其它路由器设备会将用户信息优先路由至配置有针对此IP最精确的子网掩码的信息的那台路由器设备上；并且，IP网络中互相连接的各种路由器设备能互相学习路由信息，所以，在用户IP数据包相同的情况下，当在容灾SBC21侧的容灾CE22上，配置了比待切换的主用SBC对应的CE设备更精确的路由信息如子网掩码更精确时，其它路由器设备会优先将用户信息通过容灾CE22路由至容灾侧SBC21，而容灾SBC21上虚拟的SBC的IP地址正是与主用SBC的IP地址一致的。其中，容灾SBC上会配置所有需要容灾的主用SBC的信息，具体的，相当于复制了所有需要容灾的主用SBC的代理映射组；当从容灾CE22发来的数据包的目的地址匹配上哪个主用SBC的代理映射组中的IP地址时，就自动匹配到这个代理映射组中；每个主用SBC的代理映射组中的IP地址都是不同的、独立的。

当用户信息的IP地址进入整个CMNET网络后，就会优先路由至容灾SBC21侧对应的容灾CE22上，继而达到容灾SBC21，从而实现容灾主用SBC的目的；其中，在整个CMNET网络中，核心网侧的边界路由CE和用户侧的边界路由AR整体相当于一个局域网，整体适用于静态IP最长匹配原则。例如：在CMNET网络中，一般是通过比SBC侧CE设备更接近用户终端的路由器设备如AR，来学习用户信息最优先送往哪个CE设备。这里，所述学习是指基于最长匹配原则来学习。

本发明实施例中，所述容灾切换控制装置23可以包括配置模块和路由模块；其中，所述配置模块，用于在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码，所述用户IP地址与被容灾的主用SBC的用户IP地址相同，且所述子网掩码的地址掩码位数多于与被容灾的主用SBC对应的CE的地址掩码位数；所述路由模块，用于基于静态IP最长匹配原则，将被容灾的主用SBC的数据包路由至容灾SBC侧的容灾CE上。

所述容灾切换控制装置还包括存储模块，用于存储被容灾的主用SBC的用户IP地址和被容灾的主用SBC对应的CE的子网掩码；

相应的，所述配置模块根据存储模块存储的用户IP地址和子网掩码在容灾CE上进行配置。

参照图4、图5和图6所示，所述存储模块31根据存储对象的不同可以包括：N个用户IP存储单元、N个用户子网掩码存储单元以及下跳地址存储单元，分别用于存储网络中与主用SBC的各个用户的IP地址、子网掩码和下跳地址；

所述配置模块可进一步包括：地址调用单元32、地址换算单元33、地址脚本编译单元34以及地址脚本发送单元35；

具体的，所述地址调用单元32，用于在容灾时调用需要容灾的SBC的用户IP地址和子网掩码；所述地址换算单元33，用于将所述调用的子网掩码换算成二进制数，并将地址掩码位数增加至少一位；所述地址脚本编译单元34，将所述调用的用户IP地址、换算后的子网掩码和作为下跳地址的容灾SBC的 地址编译成可重新配置容灾CE的脚本，并通过地址脚本发送单元35将所述脚本发送给容灾CE；如此，即可在容灾SBC侧的容灾CE上配置用户IP地址和子网掩码。

通常，所述脚本的内容可以包括应急脚本，如ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.255 172.16.2.2；还可以包括倒回脚本，Undo ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.255 172.16.2.2；

相应的，预置的配置可以为：第三方发送指令平台与所需要执行指令的容灾CE的通道配置；所述通道配置包括：CE的名称，如ZJHZ-CMNET-IMS-CE03-HWNE40E；通道的类型，如telnet；CE的接口IP地址，如10.71.91.172；端口号，如23；等等。

所述容灾切换控制装置3还包括释放模块36，用于根据配置的释放容灾CE的指令，在释放容灾CE时，向所述容灾CE导入释放指令，将路由至容灾CE上的数据包重新路由至容灾前的主用SBC对应的CE上。

在实际应用中，如图3所示，假设原各区域容灾CE22上配置的静态路由IP地址为30位地址掩码，切换容灾时，容灾SBC21侧的容灾CE22上配置的该静态理由IP地址为32位地址掩码，比各区域的CE上配置的路由信息更精确。具体举例如下：

原杭州某主用SBC在杭州CMNET网络中的CE上配置的IP静态路由命令为:ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.252 172.16.1.1、或ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.254 172.16.1.1；此命令表示221.131.194.144、221.131.194.145、221.131.194.146、221.131.194.147的地址掩码为30位或31位，用户IP数据包路由至这些IP地址的下一跳为172.16.1.1，172.16.1.1为主用SBC的用户IP地址，而这四路IP地址选择的路由CE即为与主用SBC对应的CE；以此类推，掩码的长度可以根据需要自行定位，不限于本文所提到的长度。

在容灾切换时，操作人员将宕机的主用SBC下对应的CE上的用户IP信息导入脚本，通过容灾切换控制装置23将改变IP静态路由的脚本导入在容灾SBC21侧的容灾CE22上，其被配置的IP静态路由命令为：

ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.255 172.16.2.2；

ip route-static 221.131.194.145 255.255.255.255 172.16.2.2；

ip route-static 221.131.194.146 255.255.255.255 172.16.2.2；

ip route-static 221.131.194.147 255.255.255.255 172.16.2.2；

上述四条命令表示221.131.194.144、221.131.194.145、221.131.194.146、221.131.194.147的地址掩码为32位，用户IP数据包通过容灾侧的容灾CE22后的下一跳地址为172.16.2.2，即容灾SBC21；根据IP静态路由的最长匹配原则，CMNET网中的其它路由器设备包括CE和AR会学习到针对221.131.194.144、221.131.194.145、221.131.194.146、221.131.194.147地址的最精确路由的下一跳为172.16.2.2，从而将至这些IP地址的用户的信息路由至下一跳为172.16.2.2的路由器设备上，即通过容灾CE22跳至容灾SBC21。

在容灾切换时，当将脚本通过所述容灾切换控制装置23下发到容灾SBC侧的容灾CE上之后，底层的AR设备会学习到221.131.194.144、221.131.194.145、221.131.194.146、221.131.194.147最精确的路由信息，将后续用户终端发送来的IP数据包优选路由至容灾SBC侧的容灾CE上，而容灾SBC侧的容灾CE上根据脚本的配置，用户终端的IP地址的下一跳路由就是容灾SBC，从而将后续的用户终端发送来的IP数据包路由至容灾SBC上。

同理，在容灾恢复时，向容灾切换控制装置23的脚本导入释放命令，会删除容灾SBC21侧的容灾CE22上这些路由的信息，从而让用户数据重新路由至原主用SBC上。

容灾恢复时，仅需在容灾CE22上undo这些路由信息，具体命令举例如下：

Undo ip route-static 221.131.194.144 255.255.255.255 172.16.2.2；

Undo ip route-static 221.131.194.145 255.255.255.255 172.16.2.2；

Undo ip route-static 221.131.194.146 255.255.255.255 172.16.2.2；

Undo ip route-static 221.131.194.147 255.255.255.255 172.16.2.2；

这些容灾切换脚本及容灾恢复脚本，皆预置在所述容灾切换控制装置23上，在使用时选用，通过与容灾切换控制装置23对应的按键指示切换或恢复脚本对容灾CE进行控制。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。