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RFC2960-(SCTP)中文标准.pdf

发布时间：2022-06-17 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.80M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    中华人民共和国通信行业标准 流控制传送协议(SCTP) 前 言 YD/T 1194-2002 本标准是根据 RFC 2960(2000)建议制定的，它规定了流控制传送协议(SCTP)所使用的 消息格式编码和程序。SCTP 协议主要用于在 IP 网中传送 PSTN 的信令消息，同时 SCTP 协议 还可以用于其他的信息在 IP 网内传送。 本标准的附录 A、附录 B 和附录 C 是资料性的附录。 本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。 本标准起草单位：信息产业部电信传输研究所 深圳市中兴通讯股份有限公司 华为技术有限公司 上海贝尔有限公司 本标准主要起草人：吕 军 续合元 张 宜 高 峰 迮 超 林 铭 吕 严 中华人民共和国信息产业部 2002-06-21 发布 2002-06-21 实施 1 范围 本标准规定了流控制传送协议(SCTP)所使用的消息格式编码和程序，SCTP 协议主要用 于在 IP 网中传送 PSTN 的信令消息和 IP 网内的信令消息。 本标准主要适用于完成 No.7 信令与 IP 网互通的信令网关(SG)设备，以及 IP 网用于呼 叫控制的软交换(Soft-Switch)交换机等设备的开发、生产、引进和购买。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过在本标准中引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而鼓励根据本部分 达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最小版本。凡是不注日期的引用文件，其最新 版本适用于本标准。 RFC 793 传送控制协议(TCP) RFC 1191 发现通路 MTU RFC 1123 对 Internet 主机的要求—应用和支持 RFC 1700 分配的号码 RFC 1750 出于安全目的的随机建议 RFC 1981 用于 IPv6 的发现通路 MTU RFC 1982 串号的算法 RFC 2373 IPv6 的地址结构 RFC 2401 Internet 协议的安全结构 RFC 2460 Internet 协议，版本 6 RFC 2481 明确的拥塞通知 RFe 258l TCP 拥塞控制 RFC 2960 流传送控制协议(SCTP) 3 名词术语和缩略语
    3.1 定义 SCTP 偶联：SCTP 偶联实际上是在两个 SCTP 端点间的一个对应关系，它包括了两个 SCTP 端点、以及包括验证标签和传送顺序号码等信息在内的协议状态信息，一个偶联可以由使用 该偶联的 SCTP 端点用传送地址来惟一识别，在任何时候两个 SCTP 端点间都不会有多于一个 的偶联。 SCTP 端点：SCTP 端点是 SCTP 分组中逻辑的接收方或发送方，在一个多归属的主机上， 一个 SCTP 端点可以由对端主机表示为 SCTP 分组可以发送到的一组合格的目的地传送地址， 或者是可以收到 SCTP 分组的一组合格的起源传送地址。一个 SCTP 端点使用的所有传送地址 必须使用相同的端口号，但可以使用多个 IP 地址。SCTP 端点使用的传送地址必须是唯一的。 流：流是从两个 SCTP 端点建立的一个单向逻辑通道，对于顺序递交业务，在这个通道 中所有的用户消息都必须按照顺序进行递交。 传送地址：传送地址是用网络层地址、传送层协议和传送层端口号定义的，当 SCTP 在 IP 上运行时，传送地址就是由 IP 地址和 SCTP 端口号的组合来定义的，这里 SCTP 就充当传 送协议。 3.2 缩略语 MAC 消息鉴权码 MTU 最大的传送单元 RTO 重发超时 RTT 双向传播时间 RTTVAR 双向传播时间变化 SCTP 流控制传送协议 SRTT 平滑的双向传输时间 TCB 传送控制块 TCP 传送控制协议 TLV 类型-长度-取值的编码格式 TSN 传送顺序号 ULP 高层协议 4 SCTP 的功能描述 信令传送中应用的 SCTP 协议主要用来在无连接的网络上传送 PSTN 信令消息，该协议可 以用来在 IP 网上提供可靠的数据传送协议，SCTP 具有如下功能。 —在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据； —根据通路的 MTU 的限制，进行用户数据的分段； —在多个流上保证用户消息的顺序递交； —将多个用户的消息复用到一个 SCTP 的数据块中； —利用 SCTP 偶联的机制(在偶联的一端或两端提供多归属的机制)来提供网络级的保 证； —SCTP 的设计中还包含了避免拥塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻击的功能。 4.1 SCTP 的结构 SCTP 位于 SCTP 用户应用和无连接网络业务层之间，这种无连接的网络可以是 IP 网络 或者其他的网络。本标准规定的 SCTP 协议主要是运行在 IP 网络上的。SCTP 协议通过在两 个 SCTP 端点间的建立的偶联，来为两个 SCTP 用户之间提供可靠的消息传送业务。 SCTP 实际上是一个面向连接的协议，但 SCTP 偶联的概念要比 TCP 的连接具有更广的概 念，SCTP 协议提供了在两个 SCTP 端点间的一组传送地址之间建立偶联的方法，通过这些建
    立好的偶联，SCTP 端点可以发送 SCTP 分组。一个 SCTP 偶联可以包含用多个可能的起源／ 目的地地址的组合，这些组合包含在每个端点的传送地址列表中。 图 1 给出了 SCTP 偶联在 IP 网络协议中的示意。 图 1 SCTP 偶联的示意 4.2 SCTP 的功能 SCTP 传送业务可以分解成如图 2 所示的如下几个功能块，各功能块的用途在下节介绍。 图 2 SCTP 传送业务的功能图 4.2.1 偶联的建立和释放 偶联的建立是由 SCTP 用户发起请求来启动的，出于安全性考虑，为了避免遭受恶意的 攻击，在偶联的启动过程中采用了 COOKIE 机制。 SCTP 提供了对激活偶联的正常的关闭程序，它必须根据 SCTP 用户的请求来执行，当然 SCTP 也提供一种非正常的关闭程序(即：中止程序)，中止程序的执行既可以根据用户的请 求来启动，也可以由 SCTP 协议检出差错来中止。 SCTP 不支持半打开状态(类似 TCP)，即一端可以在另一端结束后继续发送数据。无论是 哪个端点执行丁关闭程序后，偶联的两端都应停止接收从用户发来的新数据，并且只传送队 列中的数据。 4.2.2 流内消息的顺序递交 SCTP 中的流用来指示需要按顺序递交到高层协议的用户消息的序列，在同一个流中的 消息需要按照其顺序进行递交。 SCTP 用户可以在偶联建立时规定在一个偶联中所支持的流的数量，这个数量是可以进 行协商的，用户消息通过流号来进行关联。在 SCTP 内部，为每个通过 SCTP 的 SCTP 用户消
    息都分配一个流顺序号码。在接收端，SCTP 保证在给定购流中，消息可以按照顺序递交给 SCTP 用户。但当某个流由于等待下一个连续的用户消息造成闭塞时，其他流上的顺序递交 不应受影响。 SCTP 也提供非顺序递交的业务，接收到用户消息可以使用这种方式立即递交到 SCTP 用 户，而不需要保证其发送时的顺序。 4.2.3 用户数据分段 在需要的时候，SCTP 在发送用户消息时可以对消息进行分段，以确保发送到低层的 SCTP 分组长度挎合通路 MTU 的要求。在接收方，需要把各分段重组成完整的消息后，再把消息递 交给 SCTP 用户。 4.2.4 证实和避免拥塞 SCTP 为每个用户数据分段或未分段的消息都分配一个传送顺序号码(TSN)，TSN 的分配 是独立于流一级分配的流顺序号码。接收方对所有收到的 TSN 进行证实，尽管此时在接收序 列中可能存在接收到的 TSN 不连续。采用这种方式，可以使可靠的递交功能可以与流的顺序 递交相分离。 证实和拥塞避免功能可以在规定时间内没有收到证实的时候负责对分组的重发。分组的 重发功能可以通过与 TCP 协议类似的拥塞避免程序来调节的。 4.2.5 数据块捆绑 SCTP 分组在发送到低层时要包含一个公共的分组头，其后跟着一个或多个数据块。每 个数据块中既可以包含用户数据，也可以包含 SCTP 控制信息。SCTP 用户具有一个选项，可 以请求是否把多于一个的用户消息捆绑在一个 SCTP 分组中进行发送。SCTP 的这种数据块捆 绑的功能可以在发送端生成千个完整的 SCTP 分组，在接收端负责分解该 SCTP 分组。 当拥塞出现的时候，尽管用户可能请求 SCTP 不必进行捆绑，但 SCTP 的实施仍旧可以执 行捆绑功能。用户禁止进行捆绑只会影响到 SCTP 实施，即在传送 SCTP 分组之前产生一个较 小的时延。 4.2.6 分组的有效性验证 每个 SCTP 公共分组头中都包含一个必备的验证标签字段和一个 32bit 长的校验字段。 验证标签的值由偶联的端点在偶联启动时选择，如果收到的分组中未包含期望的验证标签 值，则舍弃该分组。校验码则由 SCTP 分组的发送方设置，以提供附加的保护，用来避免由 网络造成的数据差错。接收方对包含无效校验码的 SCTP 分组予以丢弃。 4.2.7 通路管理 发送方的 SCTP 用户能够使用一组传送地址作为 SCTP 分组的目的地。SCTP 通路管理功 能可以根据 SCTP 用户的指令和当前合格的目的地集合的可达性状态，为每个发送的 SCTP 分组选择一个目的地传送地址。当用分组业务量不能完全表明可达性时，通路管理功能可以 通过心跳消息来监视到某个目的地地址的可达性，并当任何远端传送地址的可达性发生变化 时向 SCTP 用户提供指示。通路管理功能也用来在偶联建立时，向远端报告合格的本地传送 地址集合，并且把从远端返回的传送地址报告给本地的 SCTP 用户。 在偶联建立后，需要为每个 SCTP 端点都定义一个首选通路，用来在正常情况下发送 SCTP 分组。 在接收端，通路管理功能在处理 SCTP 分组前，用来验证入局的 SCTP 分组属于的偶联是 否存在。 5 SCTP 原语定义 SCTP 通过接收高层协议(SCTP 用户)发送的原语请求，为 SCTP 的用户提供服务，并且应 当可以根据不同事件由 SCTP 向 SCTP 用户发送通知。
    本节章描述的原语和通知可以作为实施 SCTP 协议的一个参考，以下描述的高层协议接 口原语功能只是一个说明性的内容，并不要求完全按照以下的说明来实现 SCTP 协议。不同 的 SCTP 实施可以具有不同的 ULP 接口，但是 SCTP 必须提供一个最小集的业务，用来保证所 有的 SCTP 实施都可以支持相同的协议。 5.1 高层协议(ULP)向 SCTP 发送的请求原语 本节对 ULP 和 SCTP 之间的功能进行归纳，使用的描述方法采用了高级程序语言所用的 过程和函数调用方法。 以下描述的 ULP 原语规定了在 SCTP 必须支持的用于互相通信的基本功能。单独的实施 必须按照各自格式进行，对原语详细定义，它可以是在一个调用中使用这些基本功能的子集 或者是用这些基本功能的组合来实现。 以下的原语描述使用了如下格式：原语名(必备属性，[任选属性]) 返回结果：必备属性，[任选属性] 5.1.1 INITIALIZE 原语 原语格式：INITIALIZE ([本端端口]，[本地合格的地址列表]) 返回结果：本地 SCTP 实例名 这个原语允许 SCTP 启动其内部的数据结构，并为建立操作环境分配所需的资源，一旦 SCTP 启动后，则高层协议在与其他 SCTP 端点直接通信时就不需要再调用该原语。 SCTP 将向高层协议返回一个本地 SCTP 实例名 必备属性：无 任选属性：以下属性类型可以通过原语进行传递。 —本地端口：SCTP 端口号，如果高层协议(ULP)希望规定； —本地合格的地址列表，本地 SCTP 端点应当绑定的地址列表。如果未包含地址列表， 缺省的，所有分配给主机的所有 IP 地址应当是作为本地端点(注)。 注：如果实施支持这个任选属性，则实施应当保证本端点发送的任何 SCTP 分组中应当 包含一个在本地合格的地址列表中规定的 IP 地址。 5.1.2 ASSOCIATE 原语 原语格式：ASSOCIATE(本地 SCTP 实例名，目的地传送地址，出局的流数量) 返回结果：偶联 ID [，目的地传送地址列表] [，出局的流数量] 该原语用来由高层启动一个到特定端点的偶联。对端点按照在该端点定义的传送地址进 行规定，如果本地 SCTP 实例未启动，则认为该原语是一个差错。 用来进行本地处理 SCTP 偶联的偶联 ID，作为返回结果用来返回偶联是否成功建立。如 果偶联建立不成功，则返回一个差错。如果偶联成功建立，则返回结果中还应包含到对端的 完整的传送地址列表以及本端点的出局的流数量，同时还应从返回的目的地地址中选择一个 传送地址作为本地端点向对端发送 SCTP 分组的首选通路。返回的“目的地传送地址列表” 可以由高层协议用来改变首选通路，或者是向一个特定传送地址强制发送一个分组。 注：如果 ASSOCIATE 原语用作模块化的功能调用，则偶联成功建立后，ASSOCIATE 原语 还可以返回除偶联 ID 之外的其他偶联参数；如果 ASSOCIATE 原语是作为一个非模块化的功 能调用，则应当只返回偶联 ID，其他偶联参数应当用 COMMUNICATION UP 进行通知。 必备属性： —本地 SCTP 实例名：从 INITIALIZE 操作中获得； —目的地传送地址：规定了建立的偶联的对端点的一个传送地址； —出局的流数量，高层协议希望向对端点开放的出局的流的数量。 任选属性：无 5.1.3 SHUTDOWN 原语
    原语格式：SHUTDOWN(偶联 ID) 返回结果：结果编码 该原语用来正常地关闭一个偶联，任何已在本地发送队列中的用户数据都将被递交到对 端。该偶联将在收到所有发送的 SCTP 分组的证实后停止。返回结果用来指示是否成功地关 闭了该偶联，如果成功则返回一个成功关闭偶联编码；如果试图关闭偶联失败，则返回一个 差错编码。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联。 任选属性：无 5.1.4 ABORT 原语 原语格式：ABORT(偶联 ID [，原因编码]) 返回结果：结果编码 该原语用来非正常地关闭(中止)一个偶联，本地发送队列中的用户数据将被丢弃，并发 送一个 ABORT 数据块到对端。返回结果用来指示是否成功地中止了该偶联，如果偶联中止成 功，则返回一个成功编码；如果试图中止偶联失败，则返回一个差错编码。 必备属性： 一偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联。 任选属性： —原因编码：传递给对端的中止原因。 5.1.5 SEND 原语 原语格式：SEND(偶联 ID，缓冲区地址，字节计数[，上下文] [，流 ID] [，存活时间][， 目的地传送地址] [，无序标志] [，无绑定标志] [，净荷协议 ID]) 返回结果：结果编码 SCTP 用户使用该原语通知 SCTP 发送数据，返回结果用来指示是否成功地发送了数据。 这是通过 SCTP 发送用户数据的主要方法。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联； —缓冲区地址：需要发送的用户消息存储的位置； —字节计数：用户数据的字节数。 任选属性： —上下文：一个任选的 32bit 整数，如果这个用户消息传送失败，则在向高层协议通知 发送失败时携带。 —流 ID：用来指示数据需要在哪个流上发送，如果末规定，则缺省认为流 ID 为 0。 —存活时间：规定用户数据的存活时间，用户数据不应在存活时间之后由 SCTP 发送。 这个参数可以避免传送一个过期的用户消息，如果用户数据不能在存活时间内启动传送(即 通过 SCTP 的 SEND 原语发送到目的地)，则 SCTP 应当通知高层用户。如果 SCTP 已经尝试在 存活时间超时前传送数据块，则用户数据就可以认为是被发送了。 注：为了更好地支持数据块的存活时间选项，发送方可以暂停给一个出局的 DATA 数据 块分配 TSN 号码。为了简化实施，一旦 TSN 号码由发送方分配，则认为这个 DATA 数据块已 经被发送，并且不受这个 DATA 数据块的存活时间选项的限制了。 —目的地传送地址：规定了分组要传送到已建立的偶联的对端点的一个传送地址，只要 可能，SCTP 将使用这个目的地传送地址来发送分组，而不使用当前的首选通路。 —无序的标志：如果这个标志存在，则指示用户允许把数据按照无序的方式递交给对端 (即：携带这个这个消息的所有 DATA 数据块的 U 标志位设置为 1)。
    —无绑定标志：指示 SCTP 不要把这个用户数据同其他出局的 DATA 数据块捆绑在一个 SCTP 分组中。当网络拥塞时，SCTP 可以不考虑这个标志位是否存在而直接进行捆绑。 —净荷协议 ID：一个 32bit 的无符号整数，它用来指示被传送到对端的净荷协议数据 的类型，这个值由 SCTP 作为透明的数据进行传递。 5.1.6 SET PRIMARY 原语 原语格式：SETPRIMARY(偶联 ID，目的地传送地址，[起源传送地址]) 返回结果：结果编码 高层协议用该原语指示本地 SCTP 把给定的目的地传送地址作为发送分组的首选通路。 该操作的返回结果用来指示这个操作是否成功执行。 如果规定的目的地传送地址没包含在先前 ASSOCIATE 原语或 COMMUNICATION UP 通知返 回的“目的地传送地址列表”中，则返回一个差错。 必备属性： —偶联 ID，本地处理的 SCTP 偶联； —目的地传送地址：规定了分组要传送到已建立的偶联的对端点的一个传送地址，这个 地址将作为今后发送分组的首选地址，这个地址将修改本地 SCTP 地址维护的当前首选地址 信息。 任选属性： —起源传送地址：一些实施可以允许任选的把放在所有的出局 IP 数据报中的地址设置 为缺省起源地址。 5.1.7 RECEIVE 原语 原语格式：RECEIVE(偶联 ID，缓冲区地址，缓冲区容量 [，流 ID]) 返回结果：字节计数 [，传送地址] [，流 ID] [，流顺序号码] [，部分标志位] [， 递交号码][，净荷协议 ID] 该原语用来把在 SCTP 队列中的可用的用户消息读到由高层协议规定的缓冲区中。所读 消息的字节数将作为结果返回，如果有可能根据特定的实施，也可以返回其他信息，如发送 方的地址、收到的消息的流 ID，以及是否有消息可以进行恢复等。对于顺序的消息，他们 的流顺序号码也可以被返回。 根据实施，如果在调用这个原语时，队列中没有消息可用，则可以返回一个这种情况的 指示，或者是先禁止执行该调用进程，直到队列中有新消息可用为止。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联； —缓冲区地址：高层协议指示的接收的用户消息被存储的内存位置； —缓冲区容量，将要收到的数据的最太长度，以字节为单位。 任选属性： —流 ID：用来指示接收到的数据所在的流； —流顺序号码：由对端 SCTP 发送方分配的流顺序号码； —部分标志位，如果返回的这个标志位设置为 1，则这个 RECEIVE 原语中只包含了整个 消息的一部分，如果这个标志位被设置，则流 ID 和流顺序号码必须也包含在这个 RECEIVE 原语中，如果这个标志伎设置为 0，则表示对这个流顺序号码而言已经没有更多需要递交的 内容； —净荷协议 ID：一个 32bit 的无符号整数，它用来指示收到的对端的净荷协议数据的 类型，这个值由 SCTP 作为透明的数据进行传递。 5.1.8 STATUS 原语 原语格式：STATUS(偶联 ID)
    返回结果：状态数据 该原语用来要求 SCTP 返回一个包含以下信息的数据块。 —偶联连接状态； —目的地传送地址表； —目的传送地址的可达性状态； —当前的接收方窗口大小； —当前的拥塞窗口大小； —未确认的 DATA 数据块的数量； —收到的 DATA 数据块的数量； —首选通路； —首选通路上最近收到的 SRTT； —首选通路的 RTO； —其他目的地地址的 SRTT 和 RTO 等。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联。 任选属性：无 5.1.9 CHANGE HEARTBEAT 原语 原语格式：CHANGEHEARTBEAT(偶联 ID，目的地传送地址，新状态 [，周期]) 返回结果：结果编码 高层协议用该原语指示本地端点允许或禁止向指定的目的地传送地址发送心跳消息。返 回原因用来指示该操作的执行情况。如果可能，当目的传送地址未空闲时，心跳程序也不执 行。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联； —目的地传送地址：规定了到偶联的对端点的一个传送地址； —新状态：用来指示对该目的地传送地址的心跳状态(允许或禁止)。 任选属性： —周期：如果该参数存在，且允许对端目的地传送地址进行心跳测试，则用来指示心跳 测试的频率，该参数的缺省值为设置值加上到目的地地址的 RTO，这个参数对所有目的地起 作用。 5.1.10 REQUEST HEARTBEAT 原语 原语格式：REQUESTHEARTBEAT(偶联 ID，目的地传送地址) 返回结果：结果编码 高层协议用该原语指示本地端点对给定偶联的特定目的地传送地址执行心跳程序，返回 结果用来指示传送给目的地地址的 HEARTBEAT 数据块是否成功。 必备属性： —偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联； —目的地传送地址：HEABTBEAT 消息需要发送去的偶联传送地址。 5.1.11 GET SRTT REPORT 原语 原语格式：GETSRTTREPORT(偶联 ID，目的地传送地址) 返回结果：SRTT 的取值 高层协议用该原语指示本地 SCTP 报告对给定偶联上规定的目的地传送地址的当前 SRTT 测量值，返回结果应当是一个包含最近 SRTT 的毫秒值(整数)。 必备属性，
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