GGSN负荷分担和主备方案配置实现

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1 方案概述

当GPRS核心网存在多套GGSN时可选择多套GGSN主备或者负荷分担的方式承担业务。

1）. 当GGSN为主备工作模式时，对于某SGSN，正常情况下激活到主用GGSN，当主用GGSN发生故障时，SGSN会自动激活到备用GGSN，保证业务不中断。

2）. 当GGSN工作在负荷分担模式时，对于某SGSN，当终端发起激活请求时SGSN会激活到负荷分担的多个GGSN。向多个GGSN发起激活请求次数的概率可根据配置确定。

以一套SGSN和两套GGSN的情况为例。

1.1 GGSN主备方案说明

图1 GGSN主备方案示意图

在主备模式下，SGSN上APN解析出两个GGSN的地址，两个GGSN地址优先级不同，即GGSN1比GGSN2有更高的优先级。在正常情况下，SGSN选择具有较高优先级的GGSN1激活，PDP信令流和数据流都经过主用GGSN。

当主用GGSN发生故障时，SGSN将到主用GGSN的GTP路径置为“不可用”状态，在MS发起PDP激活时，SGSN选择优先级较低的GGSN2进行激活，即实现了GGSN的主备。

1.2 GGSN负荷分担方案说明

图2 GGSN负荷分担方案示意图

在负荷分担模式下，SGSN上APN解析出两个GGSN的地址，两个GGSN地址优先级相同，即GGSN1和GGSN2具有相同的优先级。

当返回的GGSN地址优先级相同时，SGSN会等概率选择GGSN地址发起激活。当大量终端发起激活请求时，SGSN送往GGSN1和GGSN2的PDP激活请求数量是相近的，即实现了GGSN的负荷分担。

（注：华为SGSN可通过HOSTFILE实现多GGSN按比例负荷分担，通过设置不同GGSN的权重，可以实现GGSN按设计比例分担业务量。

当互为负荷分担的两个GGSN中的某个GGSN发生故障时，SGSN将到该GGSN的GTP路径置为“不可用”状态，在MS发起PDP激活时，SGSN选择另一个GGSN进行激活，即实现了GGSN的高可靠性。）

2 工程关键

根据以上方案描述可知，无论是GGSN主备模式还是GGSN负荷分担模式，对于GGSN的配置都没有任何变化，GGSN只需要正确完整的APN相关数据配置，并接收处理发往本GGSN的PDP激活请求。工程的关键为APN解析结果优先级的控制和SGSN根据APN解析结果选择GGSN的模式。

在华为GPRS核心网中，完成APN解析可通过以下两种方式实现：

1) 通过SGSN hostfile对APN进行解析；

2) 通过DNS对APN进行解析

因为SGSN hostfile存在1024条记录的限制，因此通过hostfile完成解析的APN数量不能超过1024个。另一方面，hostfile不能实现域名的递归查找，因此在商用网络中必需存在DNS网元。

对于数量不多的通用APN业务，可以通过配置hostfile或者DNS实现APN解析，进而实现GGSN主备或者负荷分担的组网。

在终端发起激活时，SGSN首先解析APN对应的GGSN地址。SGSN APN解析的来源有三个，其查找顺序为：

①首先查找SGSN hostfile配置的域名，如果找到则完成查找过程；

②若hostfile中查找失败，则SGSN查找缓存（Cache），若找到APN解析记录，则完成查找；

（注：SGSN同其他DNS客户端一样会缓存“最近”查到的DNS结果，结果保存在SGSN的缓存（Cache）中，保存时间取决于DNS Server上的参数配置。可以在SGSN上通过CLR DNSC命令清除缓存中的内容。）

③若以上两个步骤均查找失败，SGSN9810向DNS发送DNS解析请求，请求解析APN对应的GGSN地址，若DNS返回APN解析的结果，则结束查找过程。

因此决定GGSN主备方案或者负荷分担方案的关键是hostfile、Cache和DNS Server返回APN解析结果的GGSN地址顺序。

图3 SGSN9810 APN解析途径

3 配置实现

在工程实施中，首先要确定GGSN的备份方式，即针对哪些APN采用何种备份方式。下面以中国移动通用业务cmnet和cmwap为例说明GGSN主备和负荷分担情况下的配置实现。
和通常的组网方案相比，GGSN主备或负荷分担方案只需要关注APN解析的配置，因此本例中只提及hostfile和DNS的数据配置，其他如路由、APN等通用配置不再赘述，请参考开局指导书进行配置。

在中国移动的网络中，cmnet和cmwap为两个通用APN，分别实现Internet的接入和wap业务。其完成的APN域名分别为cmnet.mnc000.mcc460.gprs和cmwap.mnc000.mcc460.gprs。

假设本网络中存在GGSN1（221.138.5.1）和GGSN2（221.138.5.13）两个GGSN，可以供某一SGSN使用实现GGSN主备方案和负荷分担方案。

3.1 GGSN负荷分担方案

GGSN负荷分担方案要求针对某个APN，SGSN查询到的解析结果GGSN1和GGSN2地址顺序不固定，由于SGSN优先选择排在前的解析结果发起激活请求，因此当返回的解析结果中GGSN1和GGSN2的地址排在前的概率相等时，即实现了GGSN的负荷分担。

可以通过使用SGSN hostfile或者DNS解析来实现这个要求。

3.1.1 通过控制hostfile对APN的解析实现

a) SGSN上数据配置

配置hostfile：

SGSN上要配置hostfile完成APN解析，配置GGSN1和GGSN2具有相同的优先级。这样，SGSN查询hostfile的返回结果中GGSN1和GGSN2都有可能在前面。另外，通过hostfile可以设置两个GGSN的权重来决定返回两个GGSN地址的概率。如果希望GGSN平均承担业务，则将两个GGSN地址的权重设置相同。

（注：当需要按一定比例承担业务时，可设置成优先级相同而具有不同的权重。如两个GGSN地址权重分别设置成40和60，则GGSN1和GGSN2承担业务的概率分别为40％和60％。）

以上是原理部分介绍完毕，后续是华为SGSN产品上的相关操作配置，在此略过。如有需要可下载完整附件版。

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chengyu110

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