冗余技术

冗余技术又称储备技术，有时也称容灾备份技术，它是利用系统的并联模型来提高系统可靠性的一种手段。

1. 含义

冗余技术又称储备技术，有时也称容灾备份技术，它是利用系统的并联模型来提高系统可靠性的一种手段。

冗余技术分为工作冗余和后备冗余。

工作冗余：一种两个或以上的单元并行工作的并联模型。平时，由各处单元平均负担工作，因此工作能力有冗余。

后备冗余：平时只需一个单元工作，另一个单元是冗余的，用做待机备用。

以计算机为例，其服务器及电源等重要设备，都采用一用二备甚至一用三备的配置。正常工作时，几台服务器同时工作，互为备用。电源也是这样。一旦遇到停电或者机器故障，自动转到正常设备上继续运行，确保系统不停机，数据不丢失。

2. 移动通信网络的冗余技术

网络安全是移动通信服务质量的关键因素之一，给用户提供高品质、不间断的服务是电信运营商关注的焦点之一，就是说，即使网络发生了故障，网络仍应能够继续提供为用户服务。而由于人为操作失误、设备故障、自然灾害等原因，通信网络节点的故障往往不可避免，其中交换设备由于在网络中所处的位置较高，其故障带来的损害往往影响较大，且故障恢复的时间也较长。为提高网络安全性，出现了多种容灾技术，其中双归属技术和IuFlex技术是现在比较成熟的技术。

双点甚至多点备份被逐步应用到网络中，双归属技术和IuFlex技术是其中比较成功的两种容灾方式。双归属技术是典型的双点备份，备机在主机故障后接替主机。IuFlex技术则属于多点备份，在单一交换节点故障后，其工作被交换池内其他节点接替。

2.1双归属技术

双归属技术是为网络中运行的交换设备提供备份节点的网络容灾方法。

我们称日常运行的设备为主用节点，为主用节点提供业务备份功能的节点是备份节点。

主用节点故障后，备份节点检测到故障发生，接替主用节点提供服务。

从网络结构来看，双归属可以分为1+1主备、1+1互备、N+1主备、N+1互备。

1）1+1主备

1+1主备的结构如图1所示，其中服务器1（服务器1）是主用节点，服务器2（服务器2）是备用节点，备用节点和主用节点采用相同的容量配置。服务器(服务器)和媒体网关(MG)之间的接口为媒体控制接口(Mc)。正常工作情况下，媒体网关1(MG1)注册在服务器1下，服务器1作为主用节点为网络提供服务。故障发生后，服务器2激活，MG1转而注册到服务器2，服务器2接替服务器1提供服务。

2）1+1互备

1+1互备的结构如图2所示，其中服务器1和服务器2都有自己的业务处理，MG1和媒体网关2（MG2）注册在服务器1，媒体网关3（MG3）注册在服务器2。MG之间的接口为Nb接口。正常工作时，服务器1和服务器2处理自身的业务。其中一个节点故障后，另一节点则接替故障节点的业务。比如服务器2故障，服务器1将会接替服务器2，服务器2下的MG3会注册到服务器1上。

3）N+1主备

N+1主备中有N个主用节点和一个备份节点，备份节点为这N个主用节点提供冗余备份。正常情况下，N个主用节点处于工作状态，当其中一个节点故障后，备份节点激活接替该节点的业务。图3是N+1主备的示意图，其中N=2，服务器1和服务器2是主用节点，服务器3是备份节点，MG1注册在服务器1，MG2注册在服务器2。

4）N+1互备与N+1主备比较，N+1互备的备份节点除了为主用节点提供备份外，同时有自己的业务处理。

图4是N+1互备的示意图，其中N=2，服务器1和服务器2是主用节点，服务器3是备份节点，MG1注册在服务器1，MG2注册在服务器2，由于服务器3本身要处理业务，有MG3注册在服务器3。服务器3本身的业务不受其他网元备份。

2.2 IuFlex技术

IuFlex功能在3GPPR5引入，它允许一个无线接入网络(RAN)节点到多个核心网(CN)节点的域内连接路由功能。用户发起业务后，RAN节点把消息路由到不同的CN节点进行业务处理。其中，这些RAN节点和CN节点组成一个池域(Pool)。

图5是一个典型的Pool配置。

3 IuFlex和双归属技术比较

双归属技术解决了服务器节点的容灾问题，不需要外部网元的配合，更适用于跨地域大本地网组网模式。IuFlex技术需要接入网络参与物理上每个RNC的Iu接口同时连接到Pool内多个MG，网络升级和改造成本较高。但是IuFlex技术在解决容灾问题的同时，提供了网络的负荷分担和管理能力，并且降低网络信令流量。因此，对用户密集、需要建立多个局点的大城市，建议采用IuFlex技术。

双归属技术和IuFlex从不同的技术角度出发，解决移动通信网络的交换节点故障问题，提高移动通信网络的可靠性和服务质量。

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