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ARP与语音通话计费

 和老康一起学5G 2022-05-26 发布于陕西

与传统电路交换网络(CS)的通话不同,在无线(数字)通信中终端在接入网络后首先获取IP地址;再根据Internet网络的规则进行语音通话;其中ARP(Address Resolution Protocol-地址解析协议)是用来将IP地址解析为MAC地址的协议。它在主机或三层网络设备上会维护一张ARP表,用于存储IP地址和MAC地址的映射关系,一般ARP表项包括动态ARP表项和静态ARP表项。

为什么需要ARP?

在局域网中,当主机或其它三层网络设备有数据要发送给另一台主机或三层网络设备时,需要知道对方的网络层地址(即IP地址)。但是仅有IP地址是不够的,因为IP报文必须封装成帧才能通过物理网络发送,因此发送方还需要知道接收方的物理地址(即MAC地址),这就需要一个通过IP地址获取物理地址的协议,以完成从IP地址到MAC地址的映射。地址解析协议ARP即可实现将IP地址解析为MAC地址。

ARP有哪些类型?

动态ARP

动态ARP表项由ARP协议通过ARP报文自动生成和维护,可以老化,可以被报文更新,也可以被静态ARP表项覆盖。

动态ARP适用于拓扑结构复杂、通信实时性要求高的网络。

静态ARP

静态ARP表项是由网络管理员手工建立的IP地址和MAC地址之间固定的映射关系。静态ARP表项不会被老化,不会被动态ARP表项覆盖。

静态ARP表项分为短静态ARP表项和长静态ARP表项。

  • 短静态ARP表项:手工建立IP地址和MAC地址之间固定的映射关系,未同时指定VLAN和出接口。

    如果出接口是处于二层模式的以太网接口,短静态ARP表项不能直接用于报文转发。当需要发送报文时,设备会先发送ARP请求报文,如果收到的ARP应答报文中的源IP地址和源MAC地址与所配置的IP地址和MAC地址相同,则将收到ARP应答报文的VLAN和接口加入该静态ARP表项中,后续设备可直接用该静态ARP表项转发报文。

  • 长静态ARP表项:手工建立IP地址和MAC地址之间固定的映射关系,并同时指定该ARP表项所在VLAN和出接口。

    长静态ARP表项可以直接用于报文转发。建议用户采用长静态ARP表项。

正常情况下网络中设备可以通过ARP协议进行ARP表项的动态学习,生成的动态ARP表项可以被老化和更新。但是当网络中ARP受到攻击时,设备中动态ARP表项可能会被更新成错误的ARP表项或被老化,造成合法用户通信异常。

静态ARP表项不会被老化,也不会被动态ARP表项覆盖,可以保证网络通信的安全性。静态ARP表项可以限制本端设备和指定IP地址的对端设备通信时只使用指定的MAC地址,此时攻击报文无法修改本端设备的ARP表中IP地址和MAC地址的映射关系,从而保护了本端设备和对端设备间的正常通信。一般在网关设备上配置静态ARP表项。

ARP用户通话计费

为了实现ARP用户语音通话计费,在DSP和ARP之间建立了在线计费接口。语音呼叫的概念可解释为任何电路交换呼叫,无论使用何种远程服务(语音、3.1 kHz音频、传真或CS 数据),电路交换视频电话呼叫(BS 37、64kbit/s 限制数字信息除外模式)。语音控制架构如图B.1.1所示。

图 B.1.1:语音控制架构功能

访问网络和DSP之间的信令使用CAP进行在线CS域计费,如TS 32.250 [10] 中所述。对于IF#1的CAMEL选项,DSP和ARP之间的信令也使用CAP进行在线CS域计费,如TS 32.250 [10]中规定的那样。对于IF#1的Diameter选项,DSP和ARP之间的信令使用Diameter Ro进行TS 32.276 [36]中指定的语音呼叫服务在线计费,并使用TS 32.293中指定的CAMEL和Diameter之间的映射的代理功能。

本文参考华为Info-Finder和3GPP TS 32.240翻译整理。

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