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陕西移动网络容灾预案(HLR)

目前,陕西省移动用户数目逐年激增,网络规模不断扩大,截至目前,移动用户数目已逾两百万。
    按照通信行业的惯例,为保障通信网络的安全性和稳定性,我们在网络建设中均采用了容灾方式,为我们的维护人员在面临通信障碍时赢得了处理的机会和时间,使各种突发事件得以化险为夷。
    容灾方式通常有两种:
  & nbsp; 1.冗余备份方式:用于交换、无线、动力、传输和IT支撑网等系统设备的重要硬件组成部分或功能模块的容灾;
    2.负荷分担方式:用于通信网络中重要网元与其它设备间的数据信息传输的容灾。如省H/LSTP和TMSC在网络中的设置、各交换局间话路中继和信令链路的连接、各增值业务平台的接入方式等。
    实践证明了以上容灾方式的重要性、科学性、有效性和实用性。
    随着陕西移动通信网络的迅速膨胀,它所容纳的用户数也在增长,用户数据量也随之日益庞大。在市场经济的大环境中,用户数据不仅作为网络数据的一个组成部分,更作为企业的宝贵资源而受到加倍重视,用户数据的主要载体即GSM网的重要组成设备之一的HLR的地位也更显突出,理所当然地,HLR容灾也成为必须考虑的问题之一。
    由于陕西地理条件等特殊因素,全省经济水平发展很不均衡,反映到移动网络上即用户分布的不均衡性。全省70%以上的用户集中在以省会西安为核心的关中平原地区(虽然自中央西部开发的战略号召以来,陕西省经济状况日益好转,移动通信市场逐步发展为用户增长的热点地区,但这种不平衡依然会保持相当长一段时期),故HLR容灾应以关中地区为重点。

一、HLR容灾原则与容灾方式
    容灾原则有两项:冗余原则,设备+数据冗余;异地原则,设备不同局址,数据异地保存。
    在容灾预案方面,HLR容灾应分两部分考虑:灾前准备,包括设备容灾和数据容灾准备;另一部分为即时非常处理程序。
    1.设备容灾
    (1)HLR整体冗余备份方式:单设一个或多个大容量HLR,专门用于其他HLR因各种原因无法工作时接替后者。优点:日常维护量增加较少(备用HLR平日闲置,只需进行少量非技术类维护工作)。缺点:启动工作量较大,一旦发生事故需启用时要临时进行数据装载、参数设置、路由调整等工作,同割接新设备入网程序相似,但比后者较为仓促。
本方式又可分以下两种。
    a、全部HLR 进行1+1冗余备份方式。优点:绝对保证数据安全和网络的稳定性。缺点:投资巨大,建设耗时,全省维护量均增加,省会地区尤甚。
    b、全省选择一点或几点冗余备份方式。优点:节省资金,建设期短,启用灵活,全省用户数据均有一定安全保障,维护量增加不大。缺点:安全系数相对较低。
    (2) 现网同型号HLR节点循环热备方式:HLR2同时存放HLR1的用户数据,HLR3同时存放HLR2的用户数据,以次类推。当某HLR故障时,其下一节点HLR接替其工作。优点:建设期短,启用灵活,全省用户数据均有一定安全保障,维护量增加不大。缺点:投资大,HLR整体利用率下降。
    2.数据容灾
    (1)分布式数据冗余方式:每个HLR除保存本HLR用户数据外存有另一相同型号HLR的全套用户数据(两者同步进行数据更新,对应的方法可采用节点循环法),以备后者发生数据丢失时接替后者的工作。优点:适用于网络发展初期用户量少时,全省各地市用户数据均有安全保障,且启用速度快。缺点:设备容量要求更大,设备利用率低。
    (2)集中式数据冗余热备方式:1+n或m+n备用方式中,容灾HLR中存有它所要备份的所有HLR的数据。优点:n一定时m越大,投资越大;m越小,对HLR容量要求越高。缺点:HLR数据维护量大,管理分散,易出纰漏,对设备容量要求高,成本也高。
    (3)集中式数据存储方式:专门设置容灾数据中心用于存放各个HLR的备份数据的媒质,以备必要时装入备用HLR。优点:全省各地市用户数据均有安全保障,集中管理较为规范,灵活性较大;缺点:各HLR到容灾数据中心及容灾数据中心到容灾HLR存在数据传输问题;临时数据装载要花费一段时间。
    此外,我省容灾方案还应考虑以下几个问题。
    HLR设备厂家不一:陕西省HLR分属北电和西门子两个厂家,二者用户数据格式存在较大差异,目前无法做到数据的互相备份。
    地市用户分布不平衡:西安HLR用户数几乎是安康HLR用户数的5倍。
    各地市HLR容量差异较大。
    因用户数据按号段连续制作,而实际号码利用率很低,仅50%左右,所以使HLR中有效数据比例仅占50%,严重浪费了系统资源,同时也加大了HLR容灾的投资和工作量。

二、陕西移动HLR容灾方案
    1.第一方案
    (1) 建立容灾数据中心,设置地点与现有HLR异地,通过专线传输或磁带、光盘等介质定期将全省HLR中用户数据采集到容灾数据中心并处理成统一格式(视所选HLR的厂家和型号而定),以磁带、光盘或硬盘为介质,每HLR 分开存放在磁品柜中(最好存多种介质,随时备用)。
    (2) 全省建立一个容灾HLR,设置地点与现有HLR均为异地,与容灾数据中心可同址;HLR容量应大于等于任一现有HLR(原则上最好能存全省所有用户数据,否则需要进行临时数据装载)。
    (3) 与省会城市西安有H1、H2直达信令链路(以现有最大容量HLR的信令链路数为依据)。
    (4) 各地端局MSC和关口局GMSC到本地现有HLR设立备用路由,备用路由负荷分担指向H1、H2。
    (5) H1、H2到所有HLR均设置备用路由,备用路由指向容灾HLR。
    当某个现有HLR退出服务时,以下三点操作应同时进行:
    容灾HLR立即以最快速度进行此HLR的数据装载(迅速程度依次为安装相应HLR的硬盘,光盘倒入,磁带倒入),然后接替其工作;
    各地端局MSC和关口局GMSC到此HLR的信令路由自动切换到备用路由,备用路由负荷分担指向H1、H2;
    H1、H2到原HLR的信令路由切换到备用路由,备用路由指向容灾HLR。
    第一方案的优点:投资省(全省仅一个普通容量的HLR即可,容灾数据中心也只需做用户数据格式转化,机器配置不必很高),见效快。缺点:当发生多个HLR同时退出服务时,容灾失败。
    2.第二方案
    (1) 全省建立一个或几个容灾HLR,应分别与现有HLR建立备用关系,实现其中存放用户数据与现有HLR完全同步更新(通过专线传输或磁带、光盘等介质方式定期采集现有HLR中用户数据并转存到容灾HLR中);设置地点与现有HLR均为异地;其容量之和应大于等于全省现有HLR容量之和。
    (2) 容灾HLR与西安H1、H2设直达信令链路(按现有最大容量HLR的信令链路数考虑)。
    (3) 各地端局MSC和关口局GMSC到本地现有HLR设立备用路由,备用路由负荷分担指向H1、H2。
    (4) H1、H2到所有HLR均设置备用路由,备用路由根据现有HLR和容灾HLR间的固定备用关系分别指向几个容灾HLR。
    当某个现有HLR退出服务时,以下三点操作同时进行:
    现有HLR所对应的容灾HLR立即接替其工作;
    各地端局MSC和关口局GMSC到此HLR的信令路由自动切换到备用路由,备用路由负荷分担指向H1、H2;
    H1、H2到原HLR的路由切换到备用路由,备用路由指向容灾HLR。
    方案二的优点:实施见效快,容灾性强。缺点:投资大(一次性建一个或多个大容量HLR),需与现网HLR的数据实现同步更新。
    3.第三方案
    (1) 不设立单独的容灾HLR,现网同型号HLR节点循环热备方式,互为容灾HLR,即HLR不仅存放原用户数据,还要同时存放另一HLR的用户数据,并保持与后者完全同步更新;当某HLR故障时,其容灾HLR接替其工作。
    (2) 各地端局MSC和关口局GMSC到本地现有HLR设立备用路由,备用路由负荷分担指向H1、H2。
    (3) H1、H2到所有HLR均设置备用路由,备用路由根据现网HLR和容灾HLR间的固定备用关系分别指向相应的容灾HLR。
    方案三的优点:组网灵活,建设简便,全省用户数据均有一定安全保障,维护量增加不大。缺点:现有HLR容量需足够大,HLR整体利用率下降。

 

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