Die Rolle der Durchmessersignalisierung in heutigen Netzwerken

Autor: Roger Morrison
Erstelldatum: 20 September 2021
Aktualisierungsdatum: 21 Juni 2024
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Quelle: Bluebay2014 / Dreamstime.com

Wegbringen:

Durchmesser ist ein Ersatz für RADIUS und bietet erhebliche Vorteile. Das Diameter-Signalisierungsprotokoll ist in heutigen All-IP-Netzwerken unverzichtbar geworden.

Die Verbreitung von Diensten im heutigen Internet machte die Entwicklung einer neuen Lösung zur Verwaltung des wachsenden Netzwerkverkehrs erforderlich. Als Nachfolger des RADIUS-Protokolls wurde Diameter als Signalisierungsprotokoll für die Verwaltung der Serververbindung in Kernnetzwerken entwickelt. Diameter ist ein paketbasiertes System, das TCP oder SCTP in einem All-IP-Netzwerk verwendet. Durch den Einsatz in LTE-Netzen haben Telekommunikationsanbieter erhebliche Vorteile gegenüber älteren Technologien.

Durchmessersignalisierungsprotokoll

Diameter ist ein Signalisierungsprotokoll, das zur Erfüllung der Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungsanforderungen in Computernetzwerken entwickelt wurde. Mit der Entwicklung neuer Zugangstechnologien wurde klar, dass eine robustere Unterstützung erforderlich ist, um die Größe und Komplexität von AAA-Netzwerken zu bewältigen. RFC 6733 (das 2012 RFC 3588 abgelöst hat) stellt den Standard für das Diameter Signaling Protocol bereit. Es beschreibt die wesentlichen Vorteile von Diameter gegenüber seinem Vorgänger RADIUS (RFC 2685). Das Protokoll wurde entwickelt, um diese in RFC 2989 festgelegten Anforderungen an den Netzwerkzugriff zu erfüllen:


  • Failover
  • Sicherheit auf Übertragungsebene
  • Zuverlässiger Transport
  • Agent-Unterstützung
  • Serverinitiierte s
  • Übergangsunterstützung

Ein Protokoll erleichtert die Konversation zwischen zwei Netzwerkelementen. Diameter führt diese Konversation mit der Verwendung von Attribut-Wert-Paaren (AVPs) durch. Der Datenaustausch ermöglicht den Zugriff auf eine breite Palette von Technologien in der heutigen vernetzten Welt. Diameter ist erweiterbar und bietet zuverlässige Peer-to-Peer-Netzwerke, um die wachsende Nachfrage nach Diensten zu befriedigen. (Weitere Informationen zum Networking finden Sie unter Die wachsende Nachfrage nach Networking-Experten.)

Vorteile des Durchmessers

Durchmesser ist ein robusteres Protokoll als RADIUS. RADIUS wurde ursprünglich für Einwahl-PPP- und Terminaldienstezugriffe verwendet und ermöglichte es Benutzern, auf das Internet zuzugreifen und auf Dienste zuzugreifen. Um die Einschränkungen von RADIUS zu überwinden, wurde Diameter erstellt. (Dies war ein Wortspiel. Ein Durchmesser entspricht dem doppelten Radius.) Der Durchmesser hat gegenüber RADIUS mehrere Vorteile:


  • Erweiterte Prozesse - Fehlerbenachrichtigungen und AVPs sind Teil der Durchmessersignalisierung. Mit AVPs können Anwendungsentwickler anpassbare Steuerelemente für Signalströme einbinden. Eine Diameter-Anwendung, die durch das Feld Application-ID im AVP definiert ist, ermöglicht die Kommunikation für einen bestimmten Zweck.
  • Zuverlässigkeit - Während RADIUS das unzuverlässige Transportprotokoll UDP verwendet, verwendet Diameter die zuverlässigen Protokolle TCP oder SCTP auf Port 3868. Der Hop-by-Hop-Neuübertragungsmechanismus von Diameter gewährleistet die Zuverlässigkeit des Transports und die Kontinuität des Verkehrsflusses.
  • Erweiterbarkeit - Diameter ermöglicht es Dritten, wie anderen IETF-Arbeitsgruppen, Standardattribute zu definieren, die neue Dienste ermöglichen.

Durchmesser im Netzwerk

Laut RFC 2989 muss das AAA-Protokoll in der Lage sein, Millionen von Benutzern und Zehntausende von gleichzeitigen Anforderungen zu unterstützen. Darüber hinaus müssen die AAA-Architektur und -Protokolle Zehntausende von Geräten, AAA-Servern und Proxys unterstützen und Makler. “Dies sind hohe Anforderungen. Diameter wurde entwickelt, um dem exponentiellen Wachstum von Netzwerkdiensten Rechnung zu tragen.

All-IP-Netzwerke wie LTE sind zur perfekten Arena für das Diameter-Protokoll geworden. Mit der enormen Zunahme von Internetdiensten und Nutzern sahen die AAA-Lösungsanbieter die Notwendigkeit eines auf Diameter basierenden Verkehrspolizisten. Ein gebräuchlicher Begriff für dieses Gerät ist "Diameter Signaling Router". Zu den Anwendungsfällen gehören das Aufladen von Proxy-, Policy-Proxy- und Core-Routing. Dies bedeutet, dass Server, die diese Funktionen ausführen, in einer robusten Signalisierungsumgebung verbunden werden können. Diese Geräte werden von den Anbietern unterschiedlich benannt:

  • Oracle - Diameter Signaling Router
  • F5 - Verkehr DEZA
  • Diametriq - Diameter Routing Engine
  • Ericsson - Diameter Signaling Controller
  • Sonus - Diameter Signaling Controller

Ein exponentielles Wachstum des Durchmesserverkehrs wird erwartet, wenn Teilnehmer auf IMS-basierte Netzwerke umsteigen. Die IMS-Architektur (IP Multimedia Subsystem) ist eine 3GPP-Spezifikation, die ursprünglich zur Bereitstellung von IP-Multimedia für mobile Benutzer entwickelt wurde. Es fungiert als Kernnetzwerk für die Bereitstellung von Sprache und Multimedia in großen Netzwerken.

Neben dem Session Initiation Protocol (SIP) hat sich Diameter zu einem Schlüsselsignalisierungsprotokoll für IMS entwickelt. Diameter und IMS haben zusammengearbeitet, um die Kontrolle über den Ausbau der IP-Dienste zu erlangen. Komponenten wie das Home Subscriber System (HSS), der Application Server (AS), das Packet Gateway (PGW) und die Mobility Management Entity (MME) sind über genau definierte Schnittstellen innerhalb des Netzwerks miteinander verbunden. Diameter eignet sich gut für die Integration von IMS in das Evolved Packet Core (EPC) von Long-Term Evolution (LTE) -Netzwerken. (Weitere Informationen zu LTE finden Sie unter The Real Score auf 4G Wireless.)

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Durchmesser-Router können als PCRF-Geräte (Policy and Charging Rules Function) verwendet werden. PCRF kann verwendet werden, um die Nutzung zu begrenzen, Gebühren basierend auf der Nutzung zu erheben oder Roaming oder Bandbreite zu steuern. Der Durchmesser ermöglicht auch die Interoperabilität mit älteren Netzwerken wie UMTS. In der Peer-to-Peer-Diameter-Architektur können Diameter-Geräte als Relaisagenten, Proxyagenten, Umleitungsagenten oder Übersetzungsagenten fungieren. Diese Netzwerkelemente werden zu Knoten im Diameter-Netzwerk und bieten zuverlässige Sitzungen über TCP- oder SCTP-Verbindungen. Durchmesserknoten handeln Funktionen aus und bieten Sicherheit innerhalb der von ihnen bereitgestellten Funktionen. Dies bietet erhebliche Vorteile gegenüber dem älteren RADIUS-Protokoll.

Das Diameter-Signalisierungsprotokoll ist ein leistungsfähiger und vielseitiger Bestandteil moderner IP-Netzwerke. Aufgrund seiner Skalierbarkeit und potenziellen Anwendungsfälle ist es für das wachsende IP-Universum von entscheidender Bedeutung. Es ist wahrscheinlich, dass weitere Anpassungen des Protokolls für einige Zeit weiterentwickelt werden.