04-第4章 SCTP协议

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心 技术手册 信令与协议分册

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第4章 SCTP协议 .................................................................................................................... 4-1

4.1 概述 .................................................................................................................................... 4-1 4.2 SCTP相关术语 .................................................................................................................. 4-1 4.3 SCTP功能 ......................................................................................................................... 4-5

4.3.1 偶联的建立和关闭 ................................................................................................... 4-6 4.3.2 流内消息顺序递交 ................................................................................................... 4-6 4.3.3 用户数据分段 ........................................................................................................... 4-7 4.3.4 证实和避免拥塞 ....................................................................................................... 4-7 4.3.5 消息块绑定 .............................................................................................................. 4-7 4.3.6 分组的有效性 ........................................................................................................... 4-8 4.3.7 通路管理 .................................................................................................................. 4-8 4.4 SCTP原语 ......................................................................................................................... 4-8

4.4.1 SCTP用户向SCTP发送的请求原语 ...................................................................... 4-8 4.4.2 SCTP向SCTP用户发送的通知原语 .................................................................... 4-10 4.5 SCTP协议消息 ................................................................................................................ 4-13

4.5.1 消息结构 ................................................................................................................ 4-13 4.5.2 SCTP数据块的格式 .............................................................................................. 4-17 4.5.3 SCTP端点维护的参数和建议值 ............................................................................ 4-32 4.6 SCTP基本信令流程 ......................................................................................................... 4-35

4.6.1 偶联的建立和发送流程 .......................................................................................... 4-35 4.6.2 偶联关闭流程 ......................................................................................................... 4-39

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第4章 SCTP协议

第4章 SCTP协议

4.1 概述

在SCTP（Stream Control Transmission Protocol，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（Internet Engineering Task Force） 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。

4.2 SCTP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

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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。

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端点（SCTP Endpoint）

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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

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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。

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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：

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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（Primary Path）

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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。

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首选通路（Primary Path）

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）。 10.11.23.14MGCPath210.11.23.16Path1Path3图4-1 SCTP双归属 Path0SG10.11.23.1510.11.23.17 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SCTP分组到对端传送地址2（10.11.23.17：2904） 端点发送的SCTP工作原理为：本端点传送地址A发送的SCTP包通过首选通路发送到对端端点。当首选通路出现故障后，SCTP可以自动切换到其他备用通路上，优先切换对端端点的传送地址，再次切换本端端点的传送地址。 4-3 HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心 技术手册 信令与协议分册

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SCTP定义了心跳消息（Heart Beat）。当某条通路空闲时，本端SCTP用户要求SCTP生成相应的心跳消息并通过该通路发送到对端端点，而对端端点必须立即发回对应的心跳确认消息。这种机制被用来精确测量回路时延（RTT，Round Trip Time），而且可以随时监视偶联的可用情况和保持SCTP偶联的激活状态。

图4-2 确定通路选择方式的数据配置

5. TSN和SSN

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TSN（Transmission Sequence Number，传输顺序号）

SCTP使用TSN机制实现数据的确认传输。一个偶联的一端为本端发送的每个数据块顺序分配一个基于初始TSN的32位顺序号，以便对端收到时进行确认。 TSN是基于偶联进行维护的。 ? 说明：

在TCP协议中，数据的确认传输和顺序递交是通过TSN这一种机制实现的。当发现TSN不连续时候，TCP将进行数据重传，直到TSN连续以后才将数据向TCP层的上层用户递交。这实现机制导致TCP协议不能满足七号信令对于低传输时延的要求。

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SSN（Stream Sequence Number，流顺序号）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/v7df.html