04-第4章 SCTP协议

HUAWEIMSOFTX3000移动软交换中心技术手册信令与协议分册目录i目录第4章SCTP协议....................................................................................................................4-14.1概述....................................................................................................................................4-14.2SCTP相关术语..................................................................................................................4-14.3SCTP功能.........................................................................................................................4-54.3.1偶联的建立和关闭...................................................................................................4-64.3.2流内消息顺序递交...................................................................................................4-64.3.3用户数据分段...........................................................................................................4-74.3.4证实和避免拥塞.......................................................................................................4-74.3.5消息块绑定..............................................................................................................4-74.3.6分组的有效性...........................................................................................................4-84.3.7通路管理..................................................................................................................4-84.4SCTP原语.........................................................................................................................4-84.4.1SCTP用户向SCTP发送的请求原语......................................................................4-84.4.2SCTP向SCTP用户发送的通知原语....................................................................4-104.5SCTP协议消息................................................................................................................4-134.5.1消息结构................................................................................................................4-134.5.2SCTP数据块的格式..............................................................................................4-174.5.3SCTP端点维护的参数和建议值............................................................................4-324.6SCTP基本信令流程.........................................................................................................4-354.6.1偶联的建立和发送流程..........................................................................................4-354.6.2偶联关闭流程.........................................................................................................4-39HUAWEIMSOFTX3000移动软交换中心技术手册信令与协议分册第4章SCTP协议4-1第4章SCTP协议4.1概述在SCTP（StreamControlTransmissionProtocol，流控制传输协议）制定以前，在IP网上传输七号信令使用的是UDP、TCP协议。UDP是一种无连接的传输协议，无法满足七号信令对传输质量的要求。TCP协议是一种有连接的传输协议，可以信令的可靠传输，但是TCP协议具有行头阻塞、实时性差、支持多归属比较困难、易受拒绝服务攻击（Dos）的缺陷。因此IETF（InternetEngineeringTaskForce）RFC2960制定了面向连接的基于分组的可靠传输协议SCTP协议。SCTP对TCP的缺陷进行了完善，使得信令传输具有更高的可靠性，SCTP的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持，因此，SCTP成为SIGTRAN协议族中的传输协议。SCTP被视为一个传输层协议，它的上层为SCTP用户应用，下层作为分组网络。在SIGTRAN协议的应用中，SCTP上层用户是SCN信令的适配模块（如M2UA、M3UA），下层是IP网。4.2SCTP相关术语1.传送地址传送地址由IP地址、传输层协议类型和传输层端口号定义。由于SCTP在IP上传输，所以一个SCTP传送地址由一个IP地址加一个SCTP端口号决定。SCTP端口号就是SCTP用来识别同一地址上的用户，和TCP端口号是一个概念。比如IP地址10.105.28.92和SCTP端口号1024标识了一个传送地址，而10.105.28.93和1024则标识了另外一个传送地址，同样，10.105.28.92和端口号1023也标识了一个不同的传送地址。2.主机和端点主机（Host）主机配有一个或多个IP地址，是一个典型的物理实体。端点（SCTPEndpoint）HUAWEIMSOFTX3000移动软交换中心技术手册信令与协议分册第4章SCTP协议4-2端点是SCTP的基本逻辑概念，是数据报的逻辑发送者和接收者，是一个典型的逻辑实体。一个传送地址（IP地址＋SCTP端口号）唯一标识一个端点。一个端点可以由多个传送地址进行定义，但对于同一个目的端点而言，这些传送地址中的IP地址可以配置成多个，但必须使用相同的SCTP端口。说明：一个主机上可以有多个端点。3.偶联和流偶联（Association）偶联就是两个SCTP端点通过SCTP协议规定的4步握手机制建立起来的进行数据传递的逻辑联系或者通道。SCTP协议规定在任何时刻两个端点之间能且仅能建立一个偶联。由于偶联由两个端点的传送地址来定义，所以通过数据配置本地IP地址、本地SCTP端口号、对端IP地址、对端SCTP端口号等四个参数，可以唯一标识一个SCTP偶联。正因为如此，在MSOFTX3000中，偶联可以被看成是一条M2UA链路或M3UA链路。流（Stream）流是SCTP协议的一个特色术语。SCTP偶联中的流用来指示需要按顺序递交到高层协议的用户消息的序列，在同一个流中的消息需要按照其顺序进行递交。严格地说，“流”就是一个SCTP偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道。一个偶联是由多个单向的流组成的。各个流之间相对独立，使用流ID进行标识，每个流可以单独发送数据而不受其他流的影响。说明：一个偶联中可以包含多个流，可用流的数量是在建立偶两时由双方端点协商决定，而一个流只能属于一个偶联。同时，出局的流数量可以与入局流数量的取值不同。顺序提交的数据必须在一个流里面传输。4.通路（Path）和首选通路（PrimaryPath）通路（Path）通路是一个端点将SCTP分组发送到对端端点特定目的传送地址的路由。如果分组发送到对端端点不同的目的传送地址时，不需要配置单独的通路。HUAWEIMSOFTX3000移动软交换中心技术手册信令与协议分册第4章SCTP协议4-3首选通路（PrimaryPath）首选通路是在默认情况下，目的地址、源地址在SCTP分组中发到对端端点的通路。如果可以使用多个目的地地址作为到一个端点的目的地址，则这个SCTP端点为多归属。如果发出SCTP分组的端点属于多归属节点时，如果定义了目的地址、源地址，能够更好控制响应数据块返回的通路和数据包被发送的接口。一个SCTP偶联的两个SCTP端点都可以配置多个IP地址，这样一个偶联的两个端点之间具有多条通路，这就是SCTP偶联的多地址性。SCTP偶联的多地址性是SCTP与TCP最大的不同。一个偶联可以包括多条通路，但只有一个首选通路。如图4-1所示，MGC（如MSOFTX3000）一个端点包括两个传送地址（10.11.23.14：2905和10.11.23.15：2905），而SG一个端点也包括两个传送地址（10.11.23.16：2904和10.11.23.17：2904）。10.11.23.14Path010.11.23.1510.11.23.1610.11.23.17SGMGCPath1Path2Path3图4-1SCTP双归属此两个端点决定了一个偶联，该偶联包括4条通路（Path0、Path1、Path2、Path3）。根据数据配置可以确定此4条通路的选择方式，如图4-2所示。图中定义了4条通路，而且首选通路为Path0：Path0：本端传送地址1（10.11.23.14：2905）发送SCTP分组到对端传送地址1（10.11.23.16：2904）Path1：本端传送地址1（10.11.23.14：2905）发送SCTP分组到对端传送地址2（10.11.23.17：2904）Path2：本端传送地址2（10.11.23.15：2905）发送SCTP分组到对端传送地址1（10.11.23.16：2904）Path3：本端传送地址2（10.11.23.15：2905）发送S