Signaling System 7 - unipa.italcuri/Materiale_Reti_V.O/Signaling...Signaling System 7 SS7 2...
Transcript of Signaling System 7 - unipa.italcuri/Materiale_Reti_V.O/Signaling...Signaling System 7 SS7 2...
SS7 1
Universitàdi Palermo LA
Segnalazione Out-of Band su canale comune
Standard ITU-T (Q.700 …………………………………………………….….)
SignalingSystem 7
SS7 2
Universitàdi Palermo LA
SS7 (2)
Segnalazioni riguardanti più canali di comunicazione trasmesse a pacchetto
su un canale specializzato
Vantaggi:
� Tempi delle operazioni più brevi
� Uso più efficiente dei canali di comunicazione
� Supporto della Intelligent Network
Nelle altre reti, scambio di informazioni tra utenti, con SS7 scambio tra macchine
Informazioni scambiate sotto forma di messaggi
SS7 3
Universitàdi Palermo LA
SS7 (3)
Varianti nazionali definite da ANSI, ETSI, …
SS7 basato sullo scambio di messaggi tra i Network Elements (NE)
tramite canali bidirezionali o Signaling Links
In SS7: � Applicazioni circuit-related
� Applicazioni non circuit-related
Applicazioni circuit-related correlate alla connessione/disconnessione dei circuiti
Applicazioni non circuit-related correlate al traffico non derivante da operazioni
di connessione/disconnessione (e.g. interrogazione data base)
SS7 4
Universitàdi Palermo LA
SS7 (4)
Signaling Points
Scambio di messaggi tra tra “Signaling Points” identificati da “Point Code”
3 tipi di Signaling Point
SSP - Service Switching Point
STP - Signal Transfer Point
SCP - Service Control Point
In SS7 Signaling Points e Signaling Links
Sistema critico e quindi con forte ridondanza
SS7 5
Universitàdi Palermo LA
Signaling Points
Service Switching Point
Autocommutatori telefonici (C.O. o tandem)
Iniziano, terminano o commutano le chiamate
Signal Transfer Point
Commutatori a pacchetto della rete SS7
Signal Control Point
Databases per le informazioni necessarie
SS7 6
Universitàdi Palermo LA
. .... . ..
SSP STP SCP
. .... . ..
SSP STP SCPSS7 links SS7 links
Voicetrunks
Stante la criticità duplicazione per STP, SCP e quindi per i link
Tra due Signaling Point vi sono 2 link costituenti un Linkset
Mated pair (ridondanza)
Struttura SS7
SS7 7
Universitàdi Palermo LA
Signaling Links
F
E
E
D
D
D
D
CCCB
B
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
6 tipi di S.L.
SSP
STP SCP
SSP
STP SCP
STP
STP
STP
STP
SS7 8
Universitàdi Palermo LA
Signaling Links (2)
A (Access) links - connettono un Signaling End Point (SSP o SCP) ad un STP
B (Bridge) links - connettono tra loro gli STP appartenenti a reti diverse
C (Cross) links - connettono tra loro coppie di mated STP
D (Diagonal) links - connettono tra loro STP della stessa rete
E (Extended) links - connettono un SSP ad una seconda coppia di STP
F (Fully associated) links - connettono tra loro (in modo diretto) due SSP
SS7 9
Universitàdi Palermo LA
Protocol Stack
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
ISUP
TCAPTUP
OSI SS7
SS7 nasce prima di OSI e non lo rispecchia fedelmente
SS7 10
Universitàdi Palermo LA
Message Transfer Part-1
MTP-1
Definite diverse interfacce fisiche: � E-1 2,048 Mbps / 32 ch. a 64 Kbps
� DS-1 1,544 Mbps / 24 ch. a 64 Kbps
� V.35 64 Kbps
� DS-0 64 Kbps
� DS-0A 56 Kbps
� . . . . . . .
OSI Physical Layer
In Europa utilizzata più frequentemente la DS-0
SS7 11
Universitàdi Palermo LA
Message Transfer Part-2
MTP-2
Assicura la accuratezza della trasmissione attraverso un link
Controllo di flusso
Validazione della sequenza dei messaggi
Controllo degli errori
MTP-2 MTP-2Signal Unit (SU)
Protocollo di tipo go back n con ACK cumulativo e uso del NAK
OSI Data Link Layer
SS7 12
Universitàdi Palermo LA
Signal Unit
3 tipi di Message Signal Unit (MSU):
Fill-In Signal Unit (FISU)
Unità per la trasmissione bidirezionale continuae per il controllo continuo della qualità del link
Link Status Signal Unit (LSSU)
Unità per il trasporto dell’informazione sullostato del link e l’indicazione dei signaling points
Message Signal Unit (MSU)
Unità per il trasporto ove che sia del SignalingInformation Field (SIF)
SS7 13
Universitàdi Palermo LA
Fill-In Signal Unit
CRCSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
8 7 1 7 1 6 2 16 bit
Transmission OrderFirst Last
Flag: 01111110 (Uso normale di bit stuffing e unstaffing)
Backward Sequence Number (BSN)Numero di sequenza trasmesso dal receiveral fine di dare ACK o NAK
Signal Unit generata in MTP-2
In assenza di altri segnali è trasmessa continuamente
SS7 14
Universitàdi Palermo LA
Fill-In Signal Unit (2)
CRCSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
8 7 1 7 1 6 2 16 bit
Forward Sequence Number (FSN)Sequence Number della Signal Unit
Forward Indicator Bit (FIB)Posto ad 1 per frame ritrasmessi
Length Indicator (LI)Indicatore di tipo e lunghezza in ottetti
LI = 0 � FISU
LI = 1 o 2 � LSSU
LI = 3 – 63 � MSU
Backward Indicator Bit (BIB)Indicatore di ricezione corretta o incorretta
SS7 15
Universitàdi Palermo LA
Fill-In Signal Unit (3)
CRCSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
8 7 1 7 1 6 2 16 bit
Spare2 bit vuoti disponibili per uso futuro
Clycic Redundancy Check (CRC)CRC-16
SS7 16
Universitàdi Palermo LA
Link Status Signal Unit
Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti
Signal Unit con priorità massima per la trasmissione del campo SF proveniente da MTP-3
8 7 1 7 1 6 2 16 bit
Transmission OrderFirst Last
CRCSF
8 o 16
SpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
SF (Status Field)1 o 2 (dipendentemente dal valore di LI) ottettidi Link Status Information scambiata tra isignaling points posti all’estremità di un link
SS7 17
Universitàdi Palermo LA
Link Status Signal Unit (2)
SF Usati soltanto i primi 3 bit del campo
A B C Spare
8 o 16 bit
Status 0 Out of alignment 0 0 0
Status N Normal alignment 0 0 1
Status E Emergency alignment 0 1 0
Status OS Out of service 0 1 1
Status PO Processor outage 1 0 0
Status B Busy 1 0 1
Indication C B A
SS7 18
Universitàdi Palermo LA
Message Signal Unit
Flag, BSN, BIB, FSN, FIB, LI, Spare, CRC già definiti
Signal Unit per il trasporto dell’informazione per le user parts
8 7 1 7 1 6 2 16 bit
Transmission OrderFirst Last
CRC
8
SIFSIOSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
8ncon n ≤ 272
SS7 19
Universitàdi Palermo LA
SS7 (19)
SIO (Service Information Octet) Field proveniente dal layer 3
CRCSIFSIOSpareLIFIBFSNBIBBSNFlag
DCB A DCBA
Service Indicator (SI) Subservice
SS7 20
Universitàdi Palermo LA
Subservice Field
Suddiviso ulteriormente in 2 campi da 2 bit:“Network Indicator” DC
“Message Priority” BA
D CMeaning
International network 0 0
Spare 0 1
National network 1 0
Reserved for national use 1 1
Network Indicator
Message Priority
Usato soltanto durante i periodi di congestione (00 minimum priority)
SS7 21
Universitàdi Palermo LA
Service Indicator Values
Spare9toF
HexIndication
Signaling Network Management message (SNM) 0
Signaling Network testing and Maintenance message (MTN) 1
Maintenance Special Message (MTNS) 2
Signaling Connection Control Part (SCCP) 3
Telephone User Part (TUP) 4
ISDN User Part (ISUP) 5
Data User Part (call and circuit-related messages) 6
Data User Part (facility registration and cancellation messages) 7
MTP testing user part 8
SS7 22
Universitàdi Palermo LA
Signaling Information Field
Contiene la routing label usata dal layer 3 e la signaling information (payload)
Contiene fino a 272 ottetti
SIF usato dai protocolli di livello superiore come ISUP e TCAP
Routing label formata da: � Destination Point Code (DPC)
� Originating Point Code (OPC)
� Signaling Link Selection (SLS)
Se DPC = Receiving signal point messaggio trasferito ad upper layers (ISUP, ….)
SS7 23
Universitàdi Palermo LA
ANSi & ITU-T SIO and SIF
ANSI routing label usa 7 ottetti
ITU-T routing label usa 4 ottetti
SS7 24
Universitàdi Palermo LA
Message Transfer Part-3
Equivalente al Network layer OSI
Alcune funzioni equivalenti ad IP
Due categorie di funzionalità:
� Signaling Message Handling
� Signaling Network Management
Al solito scambio di primitive tra i layers 2 e 3
Anche con il layer 4 scambio di primitive
SS7 25
Universitàdi Palermo LA
Signaling Network Management
MTP-3 riceve informazioni circa lo stato di links e routes
SNM usa queste informazioni per il routing
Variazioni per il caso di unavailability e di congestion
Procedure Changeover e Changeback
Un nodo unavailable ritorna available
Procedura MTP Restart
SS7 26
Universitàdi Palermo LA
Signaling Message Handling
Due compiti:� Message Discrimination
� Message Distribution
Message Discrimination in base al Destination Point Code (DPC)
Ricavato dalla routing label presente nel field SIF di MTP-2
Se DPC = Node Point Code messaggio passato alla Message Distribution functionality
Scelta tra i protocolli dell’upper layer in base al Service Indicator
ricavato dal field SIO di MTP-2
SS7 27
Universitàdi Palermo LA
TUP
TUP = Telephone User Part
Può manipolare soltanto le segnalazioni della telefonia analogica
Non è obbligatorio usare TUP per la telefonia analogica
Usata in pochi paesi
In tutti gli altri è stata sostituita da ISUP
SS7 28
Universitàdi Palermo LA
ISUP
Negli switches attuali si impiega un tempo non nullo per effettuare la connessione
Prenotazione del link all’atto della richiesta
Richiesta del collegamento
Se esito positivo della richiesta allora uso del link diversamente rilascio
IAMACMANM
REL
RELRLC
RLC
Calling Called
SS7 29
Universitàdi Palermo LA
SCCP
Signaling Connection Control Part: Problema del trasferimento di dati
Le funzioni mancanti in MTP
SS7 30
Universitàdi Palermo LA
TCAP
Transaction Capabilities Application Part
Messaggi e protocolli per comunicare tra le applicazioni
SS7 31
Universitàdi Palermo LA
SS7 (27)
� Struttura nel senso topologico
� Struttura nel senso logico
il modo in cui i varii elementi della rete sono aggregati e interagiscono tra loro
il modo in cui i varii elementi della rete sono interconnessi fisicamente
SS7 32
Universitàdi Palermo LA
SS7 (28)
1 2 3
4 5 67 8 9
* 8 #
PSTN
ISP
SS7 33
Universitàdi Palermo LA
SS7 (29)
SS7 34
Universitàdi Palermo LA
SS7 (30)
Impossibile proporre una soluzione buona per tutti i casi
Un insieme di soluzioni da scegliere caso per caso
Per problemi di eavesdropping ed attacchi dall’esternosoluzione tipica installazione di un firewall
RetePubblica
RetePrivata
Ogni tipo di rete presenta i suoi problemi: Tecnici e non tecnici
SS7 35
Universitàdi Palermo LA
SS7 (31)
Different architectures
GSTN architecture:Intelligence in the networkDumb terminals
SIP architecture:Move the intelligence to the edge
SS7 36
Universitàdi Palermo LA
Signaling in GSTN
DSS 1 ISUP DSS 1
Signalling in the network (between switches)
User to network signalling
SS7 37
Universitàdi Palermo LA
DSS-1
Q. 931Protocol between the user and the networkMuch simpler than ISUP.
Q. 921Handles the transport of the messages