2.1 EPC中通过DNS解析PGW IP地址实例

爱卫生

论坛有朋友提到EPC中的DNS的一些变化，原理部分会再补充，这里先放一个实例来介绍PGW的DNS解析过程。PGW的地址是在EPC附着流程中，当MME收到UE的附着请求后，需要向DNS发起解析请求，查询的条件是APN。DNS根据APN查询最终返回给MME关于PGW的IP地址，MME完成后续的附着流程。

但不同于GPRS网络中，SGSN根据APN查询GGSN的IP地址，一步就完成了，这是因为2G/3G中的PS域DNS查询只有A记录，而在EPC中增加了SRV和NAPTR记录，所以一次查询是查询不到PGW的地址的，需要两部。如下图所示：

1）MME首先根据UE提供的APN的NI部分生成APN的全名，本例中是apn06gnnv01.ericsson.se.apn.epc.mnc080.mcc262.3gppnetwork.prg。类型为NAPTR。

2）DNS返回NAPTR记录的查询结果为topon.eth1.pgw-s5.06.node.epc.mnc080.mcc262.3gppnetwork.org。除了结果以外，还返回了权重、支持的服务、优先级等参数方便MME进行选择。

3）MME根据第2）步中的NAPTR查询结果发起A记录解析请求，查询条件是topon.eth1.pgw-s5.06.node.epc.mnc080.mcc262.3gppnetwork.org。

4）DNS解析该A记录，返回对应的PGW的IP地址是：10.64.194.134。

5）MME向该PGW（本例中，SGW和PGW是合设的，所以可以看成是MME直接向PGW发送的Create Session Request消息，目的IP就是第4）步中DNS返回的10.64.194.134。

本实例的抓包报文已上传到论坛城通网盘分享，下载地址是：

http://www.ctdisk.com/file/9163443。大小：30KB。文件名：2.1 PGW的DNS解析过程.rar。

feile99

从你的这个例子可以看出
1. MME先选PGW，再选SGW，是否正确？
2. 如果SGW，PGW合设，MME是如何知道的? MME上静态配置?

爱卫生

feile99 发表于 2012-9-6 22:17
从你的这个例子可以看出
1. MME先选PGW，再选SGW，是否正确？
2. 如果SGW，PGW合设，MME是如何知道的? MM ...

1 不能这么说，是同时选的。但是DNS的解析请求要分开发，因为选PGW根据APN，而SGW则要根据TAI来选。所以要发两个DNS查询请求。

2 合设情况下，不是MME上静态配置。而是比对由DNS返回的查询结果SGW以及PGW的host name部分来判断是不是合设的。如果hostname部分相同，则是合设的SGW和PGW。因为hostname是唯一的网元标识，每个网元一个。

feile99

1 不能这么说，是同时选的。但是DNS的解析请求要分开发，因为选PGW根据APN，而SGW则要根据TAI来选。所以要发两个DNS查询请求。
2 合设情况下，不是MME上静态配置。而是比对由DNS返回的查询结果SGW以及PGW的host name部分来判断是不是合设的。如果hostname部分相同，则是合设的SGW和PGW。因为hostname是唯一的网元标识，每个网元一个。

hostname是下面粗体的部分吗？

topon.eth1.pgw-s5.06.node.epc.mnc080.mcc262.3gppnetwork.org

爱卫生

feile99 发表于 2012-9-7 22:12
1 不能这么说，是同时选的。但是DNS的解析请求要分开发，因为选PGW根据APN，而SGW则要根据TAI来选。所以要发 ...

不好意思，讲反了。

canonical name用来唯一的标识一设备。就像人的名字一样。host name类似小名。可能有几个。hostname必须以canonical name结尾。例如：hostname是：

<topon | topoff>.<interface>.<canonical name>。

例如cpg01.node.mncxxx.mccxxx.3gppnetwork.org是canonical name。那么对应的hostname可能是：

topoff.sgw-s5s8.cpg01.mncxxx.mccxxx.3gppnetwork.org或者

topoff.pgw-s5s8.cpg01.mncxxx.mccxxx.3gppnetwork.org。

通过判断从DNS返回的解析结果后缀中canonical name是否相同就可以决定是不是colocated GW。

本例中不做参考。实际网络中的canonical name和hostname会有详细的规划来保证不会产生歧义。

feile99

不好意思，越来越糊涂了。

我只想搞清楚，如果S-GW和P-GW合设的情况下，MME如何通过DNS知道两者是合设的?
根据LZ的说法，MME查询S-GW和P-GW返回的hostname相同，所以MME能分辨出来。但我看不出他们的hostname的相同之处啊?

admin

feile99 发表于 2012-9-15 23:06
不好意思，越来越糊涂了。

我只想搞清楚，如果S-GW和P-GW合设的情况下，MME如何通过DNS知道两者是合设的 ...

不用太关注本贴的抓包。从本贴的抓包中确实是不能找到合设的S-GW和P-GW的。因为这也不是一个商用网络中的包，所以只是为了做一些trail。真正商用的话，运营商肯定对S-GW和P-GW的hostname是有详细规划，并且会严格按要求配置到DNS服务器上的。到时候一定能返回如你所想的那样hostname一致的报文。其实你的理解是对的啦！

hycl5410

爱老大的说法是正确的。
MME查SGW和PGW是完全不同的两个过程（service，interface等区分），如果对SGW和PGW的S-NAPTR查询结果是一样的话，那么MME就会判断为collocated GWs。一旦判断为collocated GWs，就会给予最高优先级，忽略其他可能的SGW-PGW组合。

hou3331

那3G和4G网络可以共用同一个DNS吗？有没有bind 配置文件供参考下哦？

admin

个人感觉应该可以的。放到不同的zone文件里就行了吧。而且现在SGSN和MME都是合设在一起的。也没有办法分开配3G还有4G的DNS Server的地址啊，所以应该都是同一个。

admin

hou3331 发表于 2013-3-28 16:08
那3G和4G网络可以共用同一个DNS吗？有没有bind 配置文件供参考下哦？

这里帖一些DNS服务器中的配置文件范例，如下：
下面是一个“named.conf"文件的参考：
“Sample "named.conf" file:
--------------------------
options {
    directory "/var/named";
    listen-on-v6 { none; };
#    recursion no;
};
logging {
    channel query.log {      
        file "/var/adm/dnsquery.log";
        severity debug 3;
    };
    category queries { query.log; };
};
#zone "." in {
#    type hint;
#    file "named.ca";
#};
zone "0.0.127.in-addr.arpa" in {
    type master;
    file "db.0.0.127.in-addr.arpa";
};
zone "epc.mnc001.mcc228.3gppnetwork.org" {
    type master;
    file "db.epc.mnc001.mcc228.3gppnetwork.org";   
};
zone "6.0.10.in-addr.arpa" {
    type master;
    file "db.6.0.10.in-addr.arpa";
};”

Dark

MME首先根据UE提供的APN的NI部分生成APN的全名，本例中是apn06gnnv01.ericsson.se.apn.epc.mnc080.mcc262.3gppnetwork.prg
这个在MME的配置中有具体体现吗？是在imsi表里配置的吗

hou3331

其实参考报文中只给出了apn naptr部分，并没有给出tai naptr部分，不完整，故容易引起co-location的误解，不过爱老大提到的SRV RR（因为2G/3G中的PS域DNS查询只有A记录，而在EPC中增加了SRV和NAPTR记录）我没找到在哪儿啊？参考报文中的flag字段是a记录， 而且后面提到的S-NAPTR和NAPTR有什么区别啊？

hou3331

采用了naptr寻址后，和原来的a记录寻址，好处在哪儿哦？

kangminpu

MME在选择PGW的IP之前也需要查询SGW的IP，MME不会知道SGW和PGW是combine的还是独立的。MME通过attach request中的TAI查询SGW的IP地址，并且通过APN查询PGW的IP，这个APN可以是UE提供的，也可以是HSS提供的。

kangminpu

feile99 发表于 2012-9-15 23:06
不好意思，越来越糊涂了。

我只想搞清楚，如果S-GW和P-GW合设的情况下，MME如何通过DNS知道两者是合设的 ...

MME区分SGW和PGW是不是combine的，通过第一个字段topon和topoff来区分的，如果是topon，那么需要通过canonical-node-name选择combine的SGW和PGW，一般如果是topon的话，canonical-node-name需要一致；
<"topon"| "topoff"> . <single-label-interface-name> . <canonical-node-name>
如果是topoff的话，那么就不会涉及是不是combine的了，可以任意组合SGW和PGW，只要node直接的S5口建立起来就不会影响业务。
如果是Roaming的话，那么就会涉及到topon和topoff了。

hycl5410

不是很同意楼上说法。
TS 29.303（v940）
5.1.1.3        Discovering a PGW or collocated PGW/GGSN for a 3GPP Access - S5/Gn intra-operator existing PDN
If the existing SGW hostname has "topoff" then the candidate list of PGW shall be used in the order given to try to contact a PGW, after moving any colocated SGW/PGW to the front of the candidate list while maintaining relative order within that set.

topoff只是不对canonical-node-name所指示的地理信息做最长匹配（因此order起关键作用），但是SGW/PGW combined选择依然是有效并且拥有最高优先级。
当然，也有可能楼上认为combined跟colocated不是说的一个事。。。

另外，楼上的roaming说的也不是那么明确。对于3GPP来讲，roaming就是inter operator，决定的是s5还是s8. 楼上说的roaming有点像国内各省之间地域的切换。

chris

我的理解对MME来说不知道ｓｇｗ和ｐｇｗ是分设还是合设的，也应该没法知道，topon,topoff应该指是否按照域名的拓扑寻找跟SGW最近最合适ＰＧＷ的意思, SGW和ＰＧＷ合设分只对UGW自己来说有意义，一般规划时合设的话域名从后往前大部分一致，最后接口名字才不一致；
送ＤＮＳ时会送２个东西，一个是ＴＡＣ组成的ＦＱＤＮ查ＳＧＷ，而另一个是ＡＰＮ组成的FQDN查ＰＧＷ；然后ＤＮＳ根据这２个ＦＱＤＮ的引用的ＳＧＷ和ＰＧＷ的hostname + ip的组合关系返回给ＭＭＥ，即携带Ｓ１１（ＳＧＷ）接口的地址，Ｓ５接口（ＰＧＷ的地址），里面还有ｔｏｐon还是ｔｏｐｏｆｆ的ｈｏｓｔｎａｍｅ ；如果ＳＧＷ只有一个地址和域名就肯定选这个了，然后再按ｔｏｐｏｎ选择和这个ＳＧＷ最近的ＰＧＷ；如果有多个ＳＧＷ地址，那就按符合分担或者权重等选择一个ＳＧＷ地址，然后按ｔｏｐｏｎ选择最近的ＰＧＷ，如果ｔｏｐｏｆｆ那就基本随机了．．
找到ＳＧＷ之后，就发createSession并携带选中的ＰＧＷ的地址和ＡＰＮ给ＳＧＷ，不晓得我的理解是不是正确，可能也没讲清楚，