中国电信IMS ENUM-DNS设备规范

./中国电信IMSENUM-DNS设备技术规范GeneralTechnicalSpecificationofIMSENUM-DNS〔试行20XX12月发布20XX12月试行中国电信集团公司发布前言本标准依据ITU-T、3GPP和IETF制定的相关标准,结合有关国内标准和中国电信其它企业标准,基于中国电信IMS总体技术要求和实际需求而拟定,充分考虑了网络的平滑演进能力,为中国电信IMS的技术试验、网络建设和运行维护提供技术依据。本标准主要包括以下几方面内容：ENUM/DNS设备功能要求、容量要求、软硬件要求、接口要求等等。本标准的附录A是规范性附录。本标准由中国电信集团公司提出并归口。本标准于20XX12月首次发布本标准由中国电信集团公司负责解释。目录TOC\h\z\t"QB标题1,1,QB标题2,2,QB标题3,3"1范围42规范性引用文件43术语、定义和缩略语44网络组织54.1网络架构54.2ENUM/DNS操作流程65设备功能95.1ENUM/DNS数据配置95.2ENUM/DNS数据管理95.3ENUM/DNS数据查询105.4数据更新126容量、性能和可靠性要求137接口要求137.1物理接口137.2软件接口148网管要求148.1对硬件设备的操作维护管理148.2对软件的操作管理158.3差错和告警的维护管理158.4统计管理169硬件要求1610软件要求1610.1基本要求1610.2软件功能要求1711环境要求1711.1环境温度、湿度要求1711.2防尘要求1811.3抗电磁干扰的能力1811.4本身产生的电磁干扰要求1811.5安装应有抗地震措施2011.6运输和仓储要求2012电源及接地要求2012.1电源要求2012.2供电系统的可靠性2012.3直流电源要求2012.4交流电源要求2112.5接地要求2113编制历史22.范围本规范适用于中国电信的ENUM/DNS设备,供中国电信内部和厂家共同使用。本规范是中国电信进行ENUM/DNS建设和组网的技术依据。本规范主要包含ENUM/DNS的原理和标准、ENUM/DNSSERVER和ENUM/DNSCLIENT之间的接口规范,ENUM/DNS在IMS系统的解决方案以及ENUM/DNS设备功能要求几个部分。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单〔不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。序号标准编号标准名称发布单位[1]RFC1034Domainnames-conceptsandfacilitiesIETF[2]RFC1035Domainnames-implementationandspecificationIETF[3]RFC1995IncrementalZoneTransferinDNSIETF[4]RFC1996AMechanismforPromptNotificationofZoneChanges<DNSNOTIFY>.IETF[5]RFC2915TheNamingAuthorityPointer<NAPTR>DNSResourceRecord.IETF[6]RFC2916E.164numberandDNS.IETF术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本标准：ASApplicationServer应用服务器CSCFCallSessionControlFunction呼叫会话控制功能DNSDomainNameSystem域名服务器ENUMElectronicNumberstoURIMapping电子号码对URI的映射服务器NAPTRNamingAuthorityPointer命名权威指针URIUniformResourceIdentifier通用资源标识SIPSessionInitiationProtocol会话初始化协议SNMPSimpleNetworkManagementProtocol简单网管协议UEUserEquipment用户设备TTLTimetoLive生命周期网络组织网络架构ENUM/DNS系统在IMS网络中主要完成用户E.164号码与SIPURI之间的转换,并且提供用户归属域域名对应IP地址的映射,协助IMS核心网网元完成会话的路由。图表SEQ图表\*ARABIC1IMSENUM/DNS网络部署架构图ENUM/DNS网络部署架构如图1所示：ENUM系统采用两级架构。全国集中建设一级ENUMServer,省内建设二级ENUMServer。ENUMServer与DNSServer合设为同一物理设备。IMS网络在IP专网上新建独立的DNS系统,用于IMS信令路由。该DNS系统采用两级架构,全国集中建设一级DNSServer,省内建设二级DNSServer。并且,图中的公网DNS不在本规范考虑范围内。ENUM/DNS操作流程本节对中国电信IMS中ENUM/DNS的操作流程进行简单的介绍。主被叫同省图表SEQ图表\*ARABIC2主被叫同省主要流程如下：1、如上图所示,当主被叫用户同属于A省时,呼叫建立过程中,主叫S-CSCF希望能够将被叫用户的E.164号码转化为SIPURI,因此去查询A省的二级ENUM/DNS服务器。A省的二级ENUM/DNS服务器中存储有本省所有用户E.164号码对应的SIPURI,因此查询成功,返回S-CSCF被叫用户E.164号码对应的SIPURI。而S-CSCF在收到该SIPURI后,开始进行DNS查询流程。2、S-CSCF将SIPURI中的域名取出,并根据该域名和传输层协议,向省内二级ENUM/DNS服务器发出SRV查询。收到该查询之后,省内二级ENUM/DNS服务器返回被叫域的入口域名和端口。3、S-CSCF收到SRV查询结果之后,根据收到的入口域名向二级ENUM／DNS服务器发起A查询,得到返回的IP地址之后,向下一跳实体发出呼叫建立请求。注：对于图2中所示B省和C省用户之间进行呼叫,ENUM/DNS操作流程同同省用户之间的呼叫。主被叫不同省图表SEQ图表\*ARABIC3主被叫不同省主要流程如下：1、首先需完成ENUM查询。如上图所示,当主被叫用户属于不同省时,呼叫建立过程中,主叫A省S-CSCF希望能够将B省被叫用户的E.164号码转化为SIPURI,因此去向A省的二级ENUM/DNS服务器发出NAPTR查询。A省的二级ENUM/DNS服务器中仅存储有本省所有用户E.164号码对应的SIPURI,因此本地查询失败,其需要向一级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求。一级ENUM/DNS收到B省被叫用户的E.164号码后,根据本地存储的NS记录及A记录,对被叫用户对应的号段进行判断,得知被叫用户为B省用户,因此将NAPTR查询送至B省二级ENUM/DNS服务器。B省二级ENUM/DNS服务器存储有所有B省用户E.164号码和SIPURI的对应关系,因此可以查询到被叫用户对应的SIPURI,并返回给一级ENUM/DNS服务器。一级ENUM/DNS服务器将查询结果返回至A省二级ENUM/DNS服务器,由A省二级ENUM/DNS服务器返回至A省S-CSCF,此时A省S-CSCF开始进行DNS查询。2、S-CSCF首先根据收到的SIPURI中的域名进行SRV查询。与上述ENUM/DNS查询流程类似,该SRV查询需要经过一级ENUM/DNS转发,由被叫省二级ENUM/DNS给出查询结果值,即被叫域入口域名和端口号。3、S-CSCF在得到被叫域入口域名后,发起A查询,同样由一级ENUM/DNS服务器转发,由被叫省二级ENUM/DNS给出对应的IP地址。S-CSCF在收到该IP地址后,开始向下一跳实体发出呼叫请求。被叫非IMS用户被叫用户号码不是IMS用户,或者被叫号码在ENUM/DNS未配置时,NAPTRENUM/DNS查询流程与REF_Ref363825217\r\h节和REF_Ref363825233\r\h节流程一致,唯一不同的是返回至主叫S-CSCF的结果不再是被叫用户的SIPURI,而是查询失败信息,此时S-CSCF应将呼叫请求送至BGCF,由其选择对应的MGCF来完成呼叫。如果ENUMClient端查询的被叫号码为C网或其他运营商移动用户号码,且二级ENUM服务器配置了H码翻译,ENUM根据该被叫号码H码的NAPTR记录,向ENUMClient端返回该用户号码对应的带区号的TELURI。一级ENUM/DNS收到二级ENUM/DNS发起的NAPTR查询,如果一级ENUM/DNS分析查询的号码属于该二级ENUM/DNS所在的地区,且该查询请求的源地址为该二级ENUM/DNS,则一级ENUM/DNS不再向二级ENUM/DNS转发查询,而应直接回应查询失败的信息给二级ENUM/DNS。二级ENUM/DNS收到一级ENUM/DNS发起的对某号码的NAPTR查询时,如果二级ENUM/DNS在本地查询不到该号码数据,则直接回应查询失败信息给一级ENUM/DNS。设备功能ENUM/DNS数据配置一级ENUM/DNS数据配置ENUM数据配置一级ENUM服务器应支持配置E.164规则的电话号码与URI的对应关系,URI包括SIPURI和TELURI。一级ENUM服务器保存请求号码的号段与全国二级ENUM服务器的域名的对应关系,该对应关系以NS记录存储〔即各号段对应归属省的域名。DNS数据配置一级DNS服务器保存全国域名与全国二级DNS服务器IP地址的对应关系,数据记录以A记录保存。二级ENUM/DNS数据配置ENUM数据配置二级ENUM服务器应支持配置E.164规则的电话号码与URI的对应关系,URI包括SIPURI和TELURI。二级ENUM服务器保存本省IMS用户〔包括电信号码的E.164号码与SIPURI对应关系,其中E.164号码对应记录以NAPTR数据存储。二级ENUM服务器应支持配置H翻译数据,则配置C网和其他运营商移动用户MSISDN号码的H码与区号的对应关系,并以NAPTR记录存储。例如,+861868233[0-9]{4}的NAPTR记录为：tel:+867551868233[0-9]{4}。DNS数据配置二级DNS服务器保存本省域名和省内I-CSCF等设备IP地址的对应关系,以及一级DNS的IP地址。其中I-CSCF的入口域名和端口是以SRV记录存储的,IP地址是以A记录来存储的。ENUM/DNS数据管理一级ENUM/DNS数据管理ENUM数据管理一级ENUM服务器应支持NS查询,根据被叫用户的号段,获得其对应归属省的域名信息。一级ENUM服务器应能够根据DNS查询得到的归属域名,将源二级ENUM服务器发送的NAPTR查询请求转至对应的目的二级ENUM服务器。DNS数据管理一级DNS服务器应该能够完成A查询,根据被叫省域名得到其对应二级DNS的IP地址。一级DNS服务器应支持转发二级DNS服务器发送的SRV查询请求、A查询请求等。二级ENUM/DNS数据管理ENUM数据管理二级ENUM服务器应支持NAPTR查询〔根据E.164号码得到对应的SIPURL记录,返回被查询用户对应的SIPURI。如ENUMClient〔如S-CSCF发送的查询请求号码为"...8."时,ENUM服务器需要返回该用户对应的SIPURI,如"sip:+867522234567@"。二级ENUM服务器在做NAPTR查询时,应支持精确的E.164号码,也能支持号码段通配。二级ENUM服务器能够根据用户TELURI的号段信息判断用户是否为IMS用户。如果用户是IMS用户,则根据用户TELURI生成SIPURI,并将SIPURI返回。二级ENUM服务器应支持在本地查询NAPTR记录失败时,向一级ENUM服务器发送查询请求。DNS数据管理二级DNS服务器应支持SRV查询〔根据应用协议和传输协议得到被叫方网络入口点的服务域名和端口。如DNSClient〔S-CSCF发出SRV查询时,其输入为"_sip_udp_",此时二级DNS服务器需返回入口服务域名""和服务端口号5060。二级DNS服务器应支持A查询〔根据域名得到域名的IP地址,能够直接为本省或大区各省的IMS网元提供域名解析。当S-CSCF发起A查询时,假设其输入为"",则二级DNS需要返回该域名对应的IP地址,如"”。二级DNS服务器应支持本地SRV查询或者A查询失败时,向一级DNS服务器发送查询请求。ENUM/DNS数据查询递归查询ENUM/DNS接受到一个递归形式的查询,需给出最终查询结果或失败结果。如在本服务器查询不到,需负责将消息转发到权威ENUM/DNS服务器〔如一级ENUM/DNS服务器,在权威服务器返回查询结果后,再将结果返回给ENUM/DNS客户端。例如XX用户拨打XX用户时,ENUM/DNS递归查询流程图如下：图表SEQ图表\*ARABIC4ENUM/DNS递归查询流程说明：XX省S-CSCF向XX省二级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求XX省二级ENUM/DNS服务器查询失败,根据本地存储的一级ENUM/DNS地址信息,向一级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求一级ENUM/DNS服务器根据本地存储的NS记录,判断该号段用户对应归属省为XX省,因此向XX省的二级ENUM/DNS服务器发出NAPTR查询请求XX省二级ENUM/DNS服务器返回查询结果至一级ENUM/DNS服务器一级ENUM/DNS服务器返回结果至XX省二级ENUM/DNS服务器XX省二级ENUM/DNS服务器将查询结果返回给S-CSCF迭代查询ENUM/DNS接受到一个迭代形式的查询,需给出最终查询结果。如在本服务器查询不到,需在应答中返回权威服务器的域名和IP地址。前ENUM/DNS服务器再向应答中的权威ENUM/DNS服务器查询,直到获取查询结果。例如XX用户拨打XX用户,迭代查询流程图如下：图表SEQ图表\*ARABIC5ENUM/DNS迭代查询流程说明：XX省S-CSCF向XX省二级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求XX省二级ENUM/DNS服务器查询失败,根据本地存储的一级ENUM/DNS地址信息,向一级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求一级ENUM/DNS服务器根据本地存储的NS记录,判断该号段用户对应归属省为XX省,向XX省二级ENUM/DNS服务器返回XX省二级ENUM/DNS服务器的地址信息XX省二级ENUM/DNS向XX省二级ENUM/DNS服务器发送NAPTR查询请求XX省二级ENUM/DNS服务器返回查询结果至XX省二级ENUM/DNS服务器XX省二级ENUM/DNS服务器将查询结果返回给S-CSCF数据更新CSCF与ENUM/DNS的数据更新CSCF等ENUMClient是基于查询到的RR〔resourcerecord中TTL,来确定该记录的有效期。由于在TTL有效期内,ENUM/DNS数据更改后,CSCF等ENUMClient是无法获知,还会以RR记录中定义的路由信息发送。为了解决这一问题,ENUMClient和ENUM/DNS之间的同步机制采用DNS的Notify机制〔参见RFC1996。即要求ENUM/DNS支持Notify机制,由ENUM/DNS将CSCF等ENUMClient看作SlaveServer,在zone中数据更改后,发送Notify消息通知CSCF等ENUMClient,CSCF在收到Notify消息后返回应答消息,并且认为缓存中属于该Notify消息中zone的记录已无效,需要重新查询。ENUM/DNS如果没有收到ENUMClient端返回的应答消息,应有重发机制,如三次重发。ENUM/DNS与ENUMClient之间通过UDP协议传送Notify及其应答消息,这需要ENUM/DNS、ENUMclient可以配置对端和自身的UDP端口。主备ENUM/DNS数据更新功能DNS标准对于数据量变化较小情况下,主备ENUM/DNS数据同步功能采用标准DNS的通知和增量方案实现,细节参见RFC1996和RFC1995,流程如下图所示：主ENUMDNS主ENUMDNS备ENUMDNSENUMDNS-Notify.ResponseENUMDNS-IXFR.QueryENUMDNS-IXFR.Response主备ENUM/DNS数据更新功能FTP方案主、备ENUM/DNS之间数据更新方案,对于变化数据量较大的情况下,采用当主ENUM/DNS的zone中数据发生变化时,发送消息通知备ENUM/DNS,备ENUM/DNS通过FTP获取变化的zone数据文件或整个zone数据文件的方式实现。当主ENUM/DNS的zone中数据发生变化后,发送Notify消息给备ENUM/DNS,备ENUM/DNS在收到Notify消息后,设置该zone中数据不可用,返回应答消息,随后发送IXFR<incrementalzonetransfer>消息〔参见RFC1995给主ENUM/DNS。主ENUM/DNS在收到该消息后,返回应答消息给备ENUM/DNS,并将增量变化的zone数据或者全zone数据写到文件中,放到指定目录下；备ENUM/DNS收到应答消息后,通过FTP获取。备ENUM/DNS如果未收到主ENUM/DNS的应答消息,应该有重发请求消息机制,如果重发结束后,仍未收到应答消息,发送告警给网管；在收到应答消息后,因为写增量zone文件或全zone文件需要时间,备ENUM/DNS通过FTP获取文件应在收到应答消息后间隔一定时间进行,如果没有,应该有重取机制,如果重取结束后,仍未获得所需文件,发送告警给网管。容量、性能和可靠性要求为了保证ENUM/DNS能够满足业务和服务质量的需要以及能够可靠地运行,应具有以下的性能指标和可靠性要求：一级、二级ENUM的处理能力至少应不小于2000次/秒〔以本地查询为标准,并可进一步扩容。从收到请求消息到发出响应消息的时间应小于10ms。ENUM/DNS主、备节点的切换时间应小于30秒。ENUM/DNS双机工作时,每年停机的时间不超过3分钟/年。能够对过载进行控制。接口要求物理接口ENUM/DNS设备与IP网相连的网络接口应成对配置,可按需要配置为主备方式或负荷分担方式提供备份,并且能够根据需要进行扩充。同一物理端口应支持不同网段的多IP地址配置。当ENUM/DNS设备与IP网采用传统的五类网线连接时,该网线物理接头的制作工艺必须满足中国电信的电信级要求。ENUM/DNS设备其他物理接口要求如下：〔110/100MBaseT接口要求：ENUM/DNS设备之间通过IP网互通,应具备10Mbps/100Mbps自适应以太网接口,符合IEEE802.3、802.3u标准〔21000MBaseT接口要求：ENUM/DNS设备之间通过IP网互通,应具备1000Mbps以太网接口〔符合IEEE802.3ab标准,1000MBase-Lx/Sx以太网光接口〔符合IEEE802.3z标准〔3本地维护接口：ENUM/DNS设备本地维护管理接口可以采用RS-232接口,或10BaseT和/或100BaseT自适应接口。〔4网元网管直联接口：ENUM/DNS设备与网管中心的接口采用10BaseT和/或100BaseT接口。对于10BaseT以太网接口,应符合标准IEEE802.3。对于100BaseT以太网接口,应符合IEEE802.3u。软件接口ENUM/DNSClient与Server之间的消息,采用标准的DNS协议〔承载在UDP/TCP协议上,遵循RFC1035和RFC2915.ENUM是利用DNS机制,将E.164号码与基于DNS架构的业务资源URI结合,将E.164号码映射成URI查询NAPTR数据。网管要求ENUM/DNS系统提供以下网管功能：对硬件设备的操作维护管理显示硬件设备的特性；显示硬件设备的状态；激活备用系统；去激活备用系统；在主备用系统间进行切换；对软件的操作管理操作系统版本的管理显示操作系统的版本；应用软件包的管理显示应用软件包描述文件的内容；列举应用软件包的描述文件;应用软件包的配置文件管理;差错和告警的维护管理由于ENUM/DNS的硬件设备和软件都可能出现差错并告警,所以ENUM/DNS要具有以下差错和告警的维护管理功能。告警的级别能够根据差错对ENUM/DNS影响的程度对告警分为四个级别：警告：仍正常轻微异常：已经有不正常的情况发生,但不需要恢复,设备或应用仍然可继续运行。轻度异常：已经有不正常的情况发生,只有经过恢复,设备或应用才可继续运行。严重异常：已经有不正常的情况发生,设备或应用无论如何已不能继续运行。告警的种类告警可以分为两类：硬件设备的告警和应用的告警告警的格式中应包括：告警的编码告警等级日期和时间设备标识硬件要求〔1硬件应采用模块化结构,便于容量扩充和引入新的硬件模块容纳新业务和新技术。〔2提供的设备应全部采用经过老化测试和严格筛选的优质元器件。硬件的组装应该有严格的质量控制,确保长期使用的高稳定性和高可靠性。〔3提供主、备份服务器冗余备份的功能。软件要求基本要求要求软件采用模块化结构,模块之间的通信应按规定接口进行。任何一层的任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其他模块。配置数据与处理程序应有相对的独立性,配置数据的任何变更都不应引起运行版本程序的变更,处理程序应与任何局的配置数据相适应。软件应有容错能力,一般小的软件故障不应引起各类严重的系统再启动。软件设计应有防护性能,某一软件模块内的软件错误应限制在本模块内,而不应造成其它软件模块的错误。应具有软件运行故障的监视功能,一旦软件出现死循环等重大故障时,应能自动再启动,并生成即时故障报告信息。在未达到设备的终局容量时,增加或减少设备容量时,只需变更配置数据,并仅需使用一般的人机命令即可。不应影响正常通信。同种型号的ENUM设备应采用同一种软件版本,同一型号ENUM设备的不同时间的软件版本应能兼容。软件功能要求要求有完善的实时操作系统。要求有完善的各类协议处理功能和代码转换功能。要求具有网管子系统及处理相应业务的功能,要求具有输入业务量、输出业务量控制功能。要求具有完善的系统结构控制功能,可以灵活地组合ENUM设备,构成运行系统。要求具有对各种硬件设备测试的功能。要求具有对软件、硬件运行故障的监视功能,有完善的故障告警及障碍后处理功能。要求具有完善的、方便的人机通信控制功能。要求具有完善的维护管理功能,具有配置的维护管理,业务量观察管理、软件维护管理、设备维护管理、计费管理等功能。环境要求环境温度、湿度要求ENUM设备在以下温、湿度条件下的机房中应能正常工作,见下表。设备名称及机房名称温度〔℃相对湿度〔%长期工作条件短期工作条件长期工作条件短期工作条件ENUM设备及外围设备+5～+40-5～+505％～85％RH<1~25g/m3>5％～95％RH<1~29g/m3>注：机房内工作环境温、湿度的测量点,指在设备机架前后没有保护板时测量,距地板以上1.5米和距设备机架前方0.4短期工作条件指连续不超过48小时和每年累计不超过15天。防尘要求ENUM设备应能在满足下述清洁度的机房正常工作：直径大于5μm灰尘的浓度≤3×104粒/m3。灰尘粒子为非导电、非导磁和非腐蚀性的。抗电磁干扰的能力ENUM设备本身在0.01～10000MHz频率范围内,受到电场强度为140dBμV/m的外界电磁波干扰时,应不出现故障和性能的下降。在交流、直流电源线对和信号线对受到下表所示的0.01~100MHz频率范围的外界电磁干扰感应电流时,ENUM设备应不出现故障和性能的下降。频率范围<MHz>最大线路感应电流<dBμA>0.01～0.8-21.051ogf+67.90.8～10070本身产生的电磁干扰要求由ENUM设备发射出的无线电电磁波干扰强度应满足下表的限值。频率范围<MHz>干扰电磁强度<dBμA/m>0.01～0.024148.6-60logd0.024～0.8116.2-60logd-20logf0.8～1.59118.2-60logd1.59～47.7/d126.2-60logd-40logf47.7/d～8859.1-20logd88～1663.6-20logd216～1000066.6-20logd其中：d为测试天线与靠近被测物间水平距离：单位为米,d限于30米内f为频率,以MHz为单位。dBμV表示以dBμV为单位的绝对电压电平值。由