解析下一代网络中大规模路由技术

三、ENUM技术介绍

ENUM技术是当今计算机网络资源寻址定位方式的热点，它是伴随网络融合、网络通信技术和需求的发展而产生的。

ENUM是IETF的电话号码映射工作组(Telephone Number Mapping working group)定义的一个协议？E.164号码和域名系统(E.164 Number and DNS)。它定义了将E.164号码转换为域名形式放在DNS服务器的数据库中的方法，换句话说，ENUM定义了一种基于DNS的架构和协议，将每个由E.164号码转化而成的域名可以对应一系列的统一资源标识，从而使国际统一的E.164电话号码成为可以在互联网中使用的网络地址资源。ENUM可以利用电话号码来查找注册人(Registrant)的电子邮件、IP电话号码、统一消息、IP传真或个人网页等多种信息，实现各种网络应用并完成访问限制，查询重定向等等一系列功能。E.164号码是传统电信网络中使用的重要资源，DNS系统是互联网的重要基础，ENUM将两者结合起来，有利于传统电信服务向基于IP包交换的方向发展，ENUM是对促进两网最终融合具有重要意义的技术。

ENUM基于DNS系统，主要是借鉴了DNS的基本思想，ENUM DNS采用树形结构以及分级授权的机制，它分步地完成E.164号码到URI到IP地址的路由，有效地实现了E.164号码、域名和数据的分布，并提高了查询和管理的效率。在ENUM中还借用了一个非常重要的DNS中的概念？NAPTR，NAPTR是一个新的DNS RR(DNS Resource Record)类型，它实际上是一个基于重写规则的正规表达式。它完成一个特定字符串到新域名标识或者URI的解析翻译。它允许DNS完成更为广泛的查询服务，比如完成E.164到URI的映射与解析，所以ENUM成了PSTN和IP网络服务相互转换的桥梁。ENUM技术的核心包含三个方面：E.164号码预处理、ENUM解析和DNS配置。

1.电话号码预处理

用户输入电话号码，例如“+86-27-87694036”，“+”此时用来标识ENUM服务，用来区分其他基于数字的网络服务，如果用户输入的数串含有“+”，那么将执行ENUM服务预处理。

首先去掉除“+”以外的字符，得到“+862787694036”；然后去掉“+”；接着在每个数字间加“.”，得到“8.6.2.7.8.7.6.9.4.0.3.6”(之所以简单地在每个数字间加点，而不是将电联规定的国家码和国家内的区位码进行区分，目的是为了简化处理，因为DNS可以支持127级，E.164标准的16位电话号码足够使用了)；最后将其反转，并添加后缀“.e164.tld，”得到符号串“6.3.O.4.9.6.7.8.7.2.6.8.e164.tld”，其中tld是顶级域。

2.ENUM解析流程和DNS配置

当用户用支持ENUM技术的特定设备或者程序输入电话号码，客户端应用程序根据预处理的流程对输入的电话号码进行处理之后，DNS Resolver将处理后的字符串按DNS协议发出解析，从DNS Server得到与此ENUM相应的URI集合；然后，应用程序根据它自身的应用需求选择相应的URI，继续执行相应的协议，完成预期的操作。

例如，某个用户想给拥有“+86-10-62553604”这个E.164的用户发送E-mail，当他在支持ENUM技术的foxmail地址栏中输入这个电话号码，foxmail将电话号码进行预处理为“4.O.6.3.5.5.2.6.O.1.6.8.e164.tld，然后用户本机的DNS Resolver将这个字串发给DNS Server作类似域名的解析，DNS Server将对应这个字串配置的两个URI(SIP：enumsip@cnnic.net.cn和mailto：enummail@cnnic.net.cn)都返回给foxmail，foxmail选择mailto：enummail@cnnic.net.cn进行下一步的通信，将E-mail发给enummail@cnnic.net.Cn.其他应用的解析流程也与此类似。

经过一段时间的研究和开发，ENUM技术已经能够支持Voice、E-mail、HTTP、SIP等等应用，种类非常多，其中最为明确的应用是在软交换和3G网络中所用的SIP协议中查找SIP地址：

*软交换之间通过SIP互联时，可以通过ENUM确定用户所在的软交换；

*软交换设备通过H.323互联时，若软交换设备向ENUM DNS查询后通过存储在其中的H.323 URL别名发起呼叫，则不需要向网守发起ARQ/AFC消息询问；

*在3G IMS(Internet Multimedia subsystem，互联网多媒体子系统)中，SIP信令路由采用SIP URLs进行寻址。E.164用户公共标识转化为SIP URL格式来寻址；

*ENUM作为E.164号码向各种业务地址映射的工具，也可用于Internet FAX、Instant Message业务，但是目前缺少具体标准。

这些应用的开发和研究，极大地丰富了传统电信服务和互联网服务的内容，使传统电信和互联网的关系更加密切。进一步加强对ENUM技术特点和运行服务的研究，将有力地促进网络的发展，从而有效地利用现有的网络资源，尤其是宽带网络资源。ENUM技术以它独有的特性，扩展了E.164号码的应用空间，将给传统的电信服务的变革带来无限的生机。

四、TRIP技术介绍

TRIP是一个域间网关位置和路由协议。它综合了SIP、BGP-4等路由协议的优点，并为其他诸如H.323、SIP的应用协议提供了无缝接口，从而使采用相同协议的网关之间能够共享TRIP协议，最终实现不同域间同构网络的全局电话路由。体现TRIP功能的设备叫定位服务器，其主要功能是与其他的定位服务器交换信息，这些信息包括电话目的地的可达性、到达目的地的路由、以及在PSTN中存在的那些电话目的地网关的相关信息。TRIP协议允许每个网关资源的管理者根据不同的策略建立自己的本地可用网关数据库，然后按照不同的策略进行数据库之间不同网关信息的聚合、广播、交换和共享。首先使这些信息在本地对自己可用，然后再把这些信息按照一定策略传播给、同步给其它供应商，这些数据库中的网关信息可供信令服务器、软交换设备和其它用户直接查询使用。

TRIP协议是不同管理域之间进行IP电话网关路由信息交换的一个专用协议，它是独立于任何信令协议的一种协议，其主要的功能如下：

*建立和维护路由信息提供者之间的对等关系；

*交换和同步提供者之间的电话网关路由信息；

*防止稳定路由的循环；

*以及时的和可扩展的方式广播已知的网关路由信息；

*定义和描述电路网关路由数据的语法、语义和路由信息传送的规则。

TRIP作为一种与具体呼叫协议无关的路由机制，它可以解决由于不同域、不同网络结构而带来的路由互通问题。TRIP通过收发TRIP消息可以实现域内和域间路由信息的传递，并按照一定策略将最佳路由信息保存在电话路由信息数据库(TRIB)中，这样，软交换本身不需要再维护大量的路由信息，而是通过请求TRIP承载实体一定位服务器，直接定位远端设备，避免IP网中呼叫信令的逐跳处理转发。

TRIP是一个通用的交换路由信息的工具，其路由更新包含两层含义：一是在位于不同IP电话管理域(ITAD)的定位服务器(LS)之间进行路由交互：二是在位于同一ITAD的LS之间进行路由同步。第一层含义完成实质上的路由功能，而第二层含义仅仅是对路由进行一致性的维护。TRIP并没有规定LS之间的联接结构和形态，在一个ITAD内的LS可以被配置成网状、星形或任意其它连接拓扑结构。同样地，对于TRIP ITADs的拓扑结构也没有限制，可以被组织成网状或环形等平面拓扑结构、多层次结构或其他拓扑结构。TRIP在H.323和SIP网络中，LS为了完成网关路由及相关的网关定位功能，必须具备注册服务器的功能(在H.323中相当于网守的功能)，以便本地LS感知本地ITAD中所有网关设备。TRIP应用到软交换中，其路由机制并没有改变，只是把基于软交换设备的ITAD域作为一个二级混和网络来处理，H.323网守、SIP网关首先与软交换设备相连，并向其注册；然后域中所有的网关网守(包括软交换核心设备)再向LS(具备多种应用协议的路由功能，包括H.323，SIP)注册。这样，当从IP域向PSTN域发起呼叫时，LS就可以通过软交换设备发现对外信令网关出口，或者利用软交换的H.323，SIP互通功能寻址到相应的协议网关或是网守，然后再通过LS转发到其他域的LS。以上叙述的主要是基于软交换设备的网络与现有的SIP网络和H.323网络进行无缝融合，这样能充分发挥软交换多协议交换的特点。

通过TRIP路由的及时更新，使得IP域发起的呼叫能快速找到最佳网关路由，还可以进行相应的路由统计，为以后网关位置的优化做准备。

TRIP协议，其解决的主要问题就是IP电话的网关路由问题，从一个较高的角度来看，就是解决映射问题。给定一个电话号码映射出一个电话网关的IP地址，也可以简单地称为“电话号码到IP地址转换问题”。通常，我们遇到电话号码与IP地址转换的情况很多，只有“给定一个电路交换网络的用户电话号码，判断能够完成对其进行呼叫的网关的IP地址”是TRIP协议要解决的问题，只有它才真正地涉及到一个呼叫设备和另一个应答设备之间的信令信息在IP网络上传输时必须进行IP网关路由的层层选择，因此TRIP协议解决的是电话号码与IP地址转换的问题，但是并不是所有IP与地址转换的问题它都能解决。

目前明确的TRIP应用主要有：

*根据不同策略交换呼叫路由信息；

*在网络简单的时候，仅承担动态路由同步功能。

五、结束语

网络的发展并非一蹴而就，不同的运营商可以根据自己的网络情况选择不同的路由方案，并逐渐演进。比方说，在网络建设的初期，采用简单的软交换全互联平面式结构。中期可以用定位服务器的方式为软交换提供路由服务。而到了后期可以用分层的定位服务器方式为全网提供大规模的路由服务。在未来的路由服务中，ENUM技术和TRIP技术都能很好地完成全域电话路由的功能，都有可能成为今后软交换应用中不可或缺的重要部分。