短信业务平台技术建议书.doc

深圳市协尔信息系统有限公司InfoMaster综合信息平台技术手册深圳市协尔信息系统有限公司二零零四年五月目录第一章 概述31.1 背景31.2 短信业务需求特点31.3 短信服务平台特点41.4 实施方案简介41.5 协尔公司成功案例5第二章 InfoMaster平台介绍72.1 设计思想72.2 软件逻辑结构82.2.1 SGW：短消息接入网关82.2.2 SWITCH：业务交换模块（选配）82.2.3 SMSERVICE：业务服务模块（用户自行开发）92.2.4 SYDB:系统数据库（用户自行开发）92.2.5 SRSS:业务运营支撑系统（用户自行开发）92.3 系统支撑功能介绍122.3.1 多协议接入122.3.2 流量控制122.3.3 路由管理122.3.4 实时话单122.3.5 冗余备份122.3.6 动态配置132.3.7 状态报告132.3.8 优先级/调度机制132.3.9 消息跟踪132.3.10 维护功能142.3.11 多级缓存142.4 系统设计特点152.4.1 对短消息设备网上现状的适应性152.4.2 系统容量以及可扩充性考虑152.4.3 系统可靠性设计162.4.4 系统安全性设计172.4.5 系统对未来新技术支撑的考虑172.5 业务实现172.5.1 存储过程开发模式172.5.2 HTTP开发模式18第三章 平台特点20第四章 系统组网与配置214.1 硬件组网图214.1.1 服务器配置214.1.2 网络设备22第五章 系统性能指标235.1 处理能力235.2 业务接口235.3 缓存能力235.4 可靠性235.5 系统容量235.6 服务标准23第一章 概述1.1 背景随着信息化进程的不断推进和人民物质文化生活水平的不断提高，广大用户对信息服务质量的要求也越来越高，特别是与人们日常生活息息相关的各种资讯、服务系统，需求量越来越大，使用率越来越高。随着人们生活方式的改变，人们对信息的需求呈任何时间、任何地方都希望获得的特点，近年来呈高速发展的短消息(SMS)、MMS、USSD、WAP、GPRS等新型无线数据业务则很好地满足了这种需求。在当今众多的移动数据业务中，短消息业务通过存贮转发、实时监测的机制，提供可靠的、低开销的增值服务，是现阶段最重要、最方便、最普及的移动数据通信手段。它改变了人们的生活，成为人们随时随地获取信息、掌握生活的重要工具。短消息的出现，从某种程度上来说，推动了“移动数据业务”产业的形成。把短消息称为“第五媒体”正表现出短消息这一通信媒介的在社会各界所获得的认可度及其对公众生活所产生的巨大的影响力。1.2 短信业务需求特点短信系统其业务需求有如下显著特点：大用户量由于短信的用户非常庞大，故一定要求平台有足够的的处理能力。业务的不均衡性 不同的时间段业务量将极不均衡。这就要求系统进行时效性极强的海量并行处理能力必须很高。高效的二次开发能力由于短信开展的业务的方式及类型需要经常变化，所于需要有动态加载业务的能力，并且开发业务的方式简单高效。维护的问题因为是一个运营级系统，且系统的正常运行牵涉到短消息网关、短消息中心、短消息计费中心等多个环节，一旦出现故障要求系统的设备供应商能够迅速与相关运营商等配合，诊断并排除故障，这就对设备供应商在设备稳定性、与运营商的配合经验、对底层通讯技术的掌握、以及系统的维护界面的友好性等方面提出了较高的要求，并要求系统具备远程维护、实时联网监控等功能，以便出现问题后能由用户维护人员与设备供应商的专业技术人员协同迅速解决问题。1.3 短信服务平台特点不同于一般的简单应用，短信平台应具备以下这些基本特征：A. 电信级的稳定性、可靠性/容错性；B. 超强处理能力（面向特大用户群，处理时效要求高）；C. 新业务推出的灵活性D. 互联互通性（支持移动、联通移动短信及电信/网通短信的接入，可全方位地服务公众）；E. 可维护性（远程维护、实时监控等）；F. 可管理性（友好完善的各种人机界面）；G. 技术可持续发展性（兼容MMS、WAP、USSD、GPRS、CDMA等）。1.4 实施方案简介在移动运营商推行“移动梦网”、“联通在信”等合作模式的过程中，取得了极大的成绩但是也普遍存在着一些问题，如缺乏电信级的稳定性可靠性，信息时延较长，特别是一些重要信息的延时让人无法忍耐；缺乏信息调度机制，对于所发出的信息是何时发出，用户有没有收到无法得知，服务质量不高；无路由备份，紧急重大的信息仍不敢通过短消息发送；计费困难，在费用结算方面普遍存在着较大的困难以上问题的出现主要是目前各业务提供商对短消息底层技术理解不深，与移动、联通、电信联接时只简单地根据运营商提供的API或CMPP/SGIP/SMGP等协议来开发具体业务，忽视了电信级、可运营、可管理的基本业务需求，没有考虑到诸如流量控制、缓冲调度、多端口备份、状态报告、消息优先级、路由管理等基本支撑功能。在这样的背景下，深圳市协尔信息系统有限公司在多年短消息技术应用的基础上，集中优势的开发队伍，开发出拥有自主知识产权，商用化，可运营、可管理的Infomaster综合信息平台，该平台运行于高性能的服务器和稳定的系统支撑平台之上，在典型的网络条件下，提供高达2000条/秒短消息处理能力，完全能够满足功能性、稳定性、效率性的要求。为更好地发展短消息增值服务提供根本性的保证。协尔公司以擅长的电信增值业务技术为切入点，为公众服务行业提供运营支撑级的包括产品、服务、咨询、策划在内的整体解决方案。在移动通信方面特别是短消息有着丰富的实施经验，在为政府、气象、航空、交警、金融服务机构等公众服务行业实现完整的业务运营支撑体系，为企业及行业软件集成商提供综合信息开发和使用平台，版本支持WAP、MMS、GPRS、KJAVA、CDMA1X、固网短信等应用环境。1.5 协尔公司成功案例协尔公司在短信方面典型成功案例有： 中央电视台移动数据业务平台：属于国家级短信平台，可面向全国手机用户提供服务。该平台承载包括春节联欢晚会、元旦相声晚会、焦点访谈、对话等300多个栏目的各种短信交互式业务，设计短消息处理能力达2000条/秒。 广东气象全省短信平台：目前400多万用户，已成为广东移动梦网合作伙伴中前几名的业务平台，作为一个有偿服务系统，2003年全年该平台可创造超过6000万的总收益。 深圳移动行业短信应用平台：负责深圳交警局、深圳机场、深圳市工商局等行业应用的信息点播和发布。 鸿联九五全国短信平台：目前已在北京、上海、广东、湖南等十余个省市开通运行。 南方航空全国短信平台：作为南方航空集团短信业务支撑平台，由协尔公司提供平台及开发接口，业务由南航自行开发的模式，将承载南航各类对内、对外服务业务。 其他：深圳、广州、江苏、甘肃、陕西等省联通来电通知、改号通知等短消息应用平台；湖北、湖南、贵州、河南、山东、江苏、河北、青岛、浙江等十余个省、市的气象短信平台； 河北省、黑龙江省等地的小灵通短信运营平台； 阿里巴巴短信平台； 深圳国税短信平台。 。第二章 InfoMaster平台介绍2.1 设计思想InfoaMaster平台采用业务与交换分离的设计思想，在产品设计结构上分为三层实现，即网络接入接口层、业务交换层、业务应用层,如图2-1所示。 图2.1 接入接口层提供于移动、联通,小灵通网络设备连接的模块。实现CMPP,SGIP,CNGP,SMGP,SMPP等等相关的协议栈。提供稳定、可靠、高性能的接入能力。 业务交换层解决业务系统的布置与发展的问题，能够的按照业务，用户群将短消息分配到各个不同的业务模块上。实现系统的可分布、可扩展性。 业务应用层能够迅速的实现各个业务逻辑，完成各种业务需求。业务实现层，提供了业务模板库，对关键的几类短消息功能进行基本实现，随着业务需求的变化，可以在原有的模板基础上作少量修改而获得新的业务模板。2.2 软件逻辑结构2.2.1 SGW：短消息接入网关实现与运营商协议的接口，实现包括SMPP,SGIP,CMPP,SMGP,CNGP等协议栈。详细的记录与运营商网关连接的各个短消息记录。以便结算使用。网关模块能够与多个移动网关相连接，可以充分利用运营商的网络资源，最大幅度提供短消息业务带宽。2.2.2 SWITCH：业务交换模块（选配）实现各个业务服务模块与各个SGW的互联互通，将上行的短消息按照目的号码，或发送号码进行路由并指定到对应的业务模块，同时将下行的短消息按照目的号码以及发送号码的不同提供给各个网关接入模块进行下发。业务交换模块同样实现SMPP,SGIP,CMPP,SMGP,CNGP协议栈，外部可以通过以上协议接入。2.2.3 SMSERVICE：业务服务模块（用户自行开发）请求应答模块：对于上行的短消息进行命令解析，并调用相关的功能，将获得的返回信息发送给手机用户，是实现互动的主要模块。批量发布模块：从运行数据库获得批量下发任务，按照系统指定的流量将短消息发送给移动网络。包月扣费模块：将用户包月扣费信息发送给运营商网关。2.2.4 SYDB:系统数据库（用户自行开发）业务数据库：所有业务数据主要存储点，各个业务信息，以及相关数据都存放在业务数据库。 帐务数据库：主要存放话单信息，网关模块定期将话单数据导入到帐务数据库中，通过定期任务统计每天以及每月的计费结果。客服也可以查询用户业务的使用情况，受理用户的投诉。2.2.5 SRSS:业务运营支撑系统（用户自行开发） 操作员管理根据角色不同为操作员分配不同的权限，如：信息录入的权限，信息发布/群发的权限，处理反馈信息的权限，业务统计与查询的权限。特别对于特定的权限要求精确到栏目，例如：信息录入的权限，信息发布的权限，业务统计与查询的权限。 栏目管理管理已经上线的各个栏目，包括，栏目名称，业务代码，栏目时间，等等。命令码管理系统提供图形界面方式，配置各个栏目的功能。通过配置各个栏目的上行的命令码以及与之对应的业务模板，可以灵活的实现栏目的各种复杂需要，例如，栏目定制，栏目点播，评论建议。 资费管理设置各种业务的资费，支持多种资费策略，目前支持：免费，按条，包月，封顶。支持把各种业务组合，成为资费套餐。 客服功能（用户自行开发）用户信息查询用户基本信息，能够根据用户的电话号码，用户的ID号码查询用户的基本信息。用户定制信息，根据用户的号码等相关信息可以查询用户所有定制的业务信息。定制信息包括起始定制的时间，取消时间，以何种方式取消等等。用户所有话单，能够查询到所有的用户使用的记录，包括，点播、定制、扣费等等相关的信息。用户历史记录（投诉、建议、咨询），能够根据用户的号码查询用户历史的投诉、建议、咨询等信息，便于对用户进行个性化的处理。用户业务受理用户通过电话或者短信或者其他进行定制。客服人员受理用户的相关请求，并通过系统对用户的业务定制以及业务取消需求进行处理。并能够将处理的结果告知用户。投诉处理对于用户的投诉系统可以进行记录，根据用户的投诉级别以及内容将投诉转往不同的工作流，并可以通过EMAIL、短消息等方式通知相关的责任人。建议处理能够浏览用户的留言以及建议，按照指定的标准答案进行答复，或者将相关的留言建议转发给相关的栏目。批量业务处理功能针对大批量的数据，系统提供了完善的批量处理的功能，包括：批量定制，批量取消等。只有具备相关权限的人员才能够批量对相关的业务数据进行处理。 红/黑名单管理（用户自行开发）对不想接收短消息的用户，系统可将其加入黑名单中，避免引起用户的争议。红名单用户可以免费接收短信。可以从文件中导放红黑名单。 统计功能（用户自行开发）业务量统计1. 每日业务量统计表按栏目统计每日各个业务上下行流量。统计各个栏目总量。2. 月度业务量统计表按栏目统计每日各个业务上下行流量。统计各个栏目总量。系统运行质量统计1. 每日分时段统计，上下行成功率。2. 按地区统计上下行成功率。帐务统计1. 统计总表，统计按日、月统计系统应收收入，包括：信息费、不均衡下行费等等。2. 按栏目业务统计，信息费、不均衡下行费等等。3. 统计计费失败以及不确定的费用。业务统计1. 按栏目定制用户数、新增定制用户数、取消用户数2. 按地区统计定制用户数、新增定制用户数、取消用户数按栏目各个分项调查、投票结果。 数据管理系统备份、恢复策略数据入库管理倒库管理 系统管理系统路由管理。流量控制管理。新增网关接口，业务接口2.3 系统支撑功能介绍2.3.1 多协议接入支持SMGP、CNGP、SMPP、CMPP、SGIP等多种协议及协议各个版本。能与移动，联通，电信，网通等运营商的短消息网关，短信中心成功对接。2.3.2 流量控制系统可以控制向运营商的短消息网关/短消息中心发送消息的消息流量，还可以对连接在它下面的业务接口的消息流量进行控制，流量可以从每秒1条到不限制流量。2.3.3 路由管理对于提交以及下发类型的消息，综合信息平台采用目的地址加消息内容进行路由的分发机制，增加对短消息内容的路由，在不增加接入地址的情况下，可大大扩展业务的分发能力。对于其它类型的消息，比如查询短消息消息状态，系统采用按照服务类型进行路由分发。2.3.4 实时话单InfoMaster平台提供分类的流水话单，可以方便的形成计费表。其中，话单采用数据库及文本形式输出，话单记录包括以下内容：流水号，消息类型，源地址，目的地址，最后时间，优先级，PID，编码格式（DCS），消息长度，消息状态及详细的计费信息。文件话单的形成以大小及时间为分割，当到预定大小或到一定时间，形成一个新的文件，此文件在写话单的同时，可以对其进行读操作。并且在同一天中，话单的流水号是单调递增加的。数据库话单每天形成一张表。2.3.5 冗余备份InfoMaster平台可以同时连接多个短消息网关及短信中心，在原归属短消息网关/短信中心严重拥塞、甚至发生故障时，可以将信息通过冗余短消息网关/短消息中心发给用户。或对于特别紧急而重要的信息，可以通过多个短消息中心同时向用户发送信息，确保信息万无一失。2.3.6 动态配置第三方服务模块接口采用可动态配置、动态绑定和设置路由的方式实现业务的快速接入，可以在不中断服务的请求下，通过配置帐号和路由功能等方式实现新增服务模块的平滑接入。2.3.7 状态报告InfoMaster平台通过对短消息底层协议的支持，可以方便地得到短消息业务的状态报告，从而得到详实的业务记录，能够清楚地了解各项具体业务的执行成功与否，如失败，具体是在哪一段出现问题。可以从的业务执行链中清晰地定位故障所在。InfoMaster通过对短消息底层协议的支持，可以方便地得到短消息业务的状态报告，并且详细记录用户收到信息的具体时间，使用户具有不可抵赖性。2.3.8 优先级/调度机制InfoMaster可以对不同业务的短消息设定不同的优先级。在实际应用中，某些应用需要很强的实时性，如用户查询股票业务，如果实时性很强的业务不能与普通业务的优先级加以区分，比如一条股票交易信息与大量的笑话、新闻等实时性要求不高的信息处于同一级别，一旦网络拥塞，这些实时性很高的业务得不到保障，会给用户带来很大的损失。InfoMaster具有类似于短消息中心的调度机制，可以判断消息的状态报告，并根据短消息的优先级，决定合理的重发策略。这样业务系统不再是盲目地发送短消息，同一条信息发送好多次，造成一些用户不断收到同样的信息，而另一些用户却不能收到信息。2.3.9 消息跟踪系统提供消息跟踪，统计功能，方便用户对系统的运行情况进行监视。当系统出现异常以及用户反映问题时，可对系统消息情况进行跟踪，分析错误原因。对于重要的错误信息，信息服务平台将产生告警记录，方便对异常情况进行分析。统计可以根据用户的号码，服务类型，或业务的连接接口号进行统计，使用户对系统的日常运行情况有比较明确的掌握。下图是跟踪平台与短信网关的消息流：2.3.10 维护功能InfoMaster的维测台可对系统的运行情况进行实时的监视。当系统出现异常时，系统能提供告警，并产生记录。维测台能够对路由、接口，帐号管理等方面进行配置管理工作，为用户提供对信息平台的管理手段。比如查询系统的运行状态、接口连接情况；方便用户增加新的业务，对短消息分发进行动态的管理等。2.3.11 多级缓存一般情况下，运营商短消息网关系统为保护本系统的安全，均有对流量的限制要求，超出流量限制的短消息将被强制丢失。InfoMaster信息平台可以控制向短消息中心或移动/联通/固网综合短消息网关系统发送消息的消息流量，还可以对连接在它下面的接口的消息流量进行控制，超过流量限制部分将进入缓冲池进行缓冲排队，使得业务的保障性和可用度得以提高。一旦平台缓冲池容量超过一定比例时时，系统会在消息的RESP中以加注一个特别错误码，以提醒发送方降低发送速度，或终止发送短消息。而当缓冲池容量已满后，系统会启动二级缓冲机制，系统可以把超出容量的短消息写到数据库中或文件中，等网络顺畅后，进行重发，以保证信息不会丢失。InfoMaster信息平台的最大缓冲容量根据内存大小而定，2G的内存，InfoMaster信息平台系统可以缓冲200万条短消息。2.4 系统设计特点2.4.1 对短消息设备网上现状的适应性平台与目前运营商（包括网通、移动、联通、电信）绝大多数短消息网关厂家设备成功对接，平台对以上各种连接方式都有良好的适配性。2.4.2 系统容量以及可扩充性考虑 扩展网关接入能力方案：SGW在一定配置下具有2000条/秒的吞吐量，基本上无需扩展。而网关给企业或SP的流量一般最多只有几百条，所于可以通过SGW连接多个短信网关来扩展网关接入能力。 扩展业务处理能力方案：目前，业务服务模块是采取负荷分担的方式，可以通过增加业务服务模块个数，可以“无限”的扩展业务处理能力。 数据库扩展方案：目前数据库是处理业务主要的瓶颈。目前的数据库每秒插入速度不超过600条/秒。对于平时的业务运营，不会有太多的问题，但是如果开展大型活动时，则数据库将成为瓶颈。扩展方案有两种：1. 在大型活动时，对数据库进行分布处理，按照用户区域，将数据分布到各个数据库中。节目结束时在将数据集中到一个数据库中。 优点：能够最大幅度的节约成本，提高设备的使用效率。 缺点：每逢大型活动，维护成本比较高。2. 在业务发展到一定程度时，将数据库服务器升级到小型机集群系统，大幅度提高数据库性能。优点：统一维护，集中管理。缺点：硬件成本比较高。 多运营商业务解决方案一些共用的业务可以连在SWITCH下， SGW具有费率转换功能，可以把内部业务码，转为对应运营商的业务码及费率。而一些运营商特有的业务可以直接连在SGW下面。 2.4.3 系统可靠性设计系统对所有关键部件都进行了备份方案。 SGW备份采用的是协尔公司专业的备份技术，可以让各个SGW能够互为备份。采用了浮动IP的技术，系统出现切换时，浮动IP紧随SGW主用进程。不会影响客户端的配置。系统切换时间小于10秒。 SWITCH备份与SGW备份是同样的方式。2.4.4 系统安全性设计系统与外界系统采用以下几种方式，防范病毒以及外来攻击： 与互联网采用硬件防火墙。 与运营商采用专线方式连接，通过路由器进行网段隔离。 运行系统与维护系统之间采用网段隔离方式。2.4.5 系统对未来新技术支撑的考虑系统在设计时充分考虑了对未来技术的考虑。在整个系统框架不变的情况下，增加对MMS, USSD等的支持。2.5 业务实现系统支持多种实现业务的方法，包括：2.5.1 存储过程开发模式 业务触发流程，如下图 流程说明： 当手机点播时，由平台路由到请求业务模块，请求业务模块执行对应的存储过程，如需要给用户返回消息，只要在存储过程输出指定格式的结果集，业务程序会取到，再送到SWITCH及SGW。对于非点播引起的发送，下发模块定时执行存储过程，取出存储过程返回的结果集，一个记录代表一条短信送到SGW，SGW再送到短信网关。所于，要实现业务，只要编写存储过程，里面的业务逻缉由用户自己控制，存储过程的输出输入接平台指定的格式就可以了。2.5.2 HTTP开发模式 业务触发模式，如下图流程说明当手机点播时，手机短信经过SGW/SWITCH，由SWITCH路由到SMSERVICE，请求业务模块查询数据表，找到本点播内容所对应的URL，发起HTTP请求。HTTP服务器给请求业务模块返回点播内容，最后由SGW送到短信网关。对于非点播引起的发送，需由HTTP客户端调用系统所提供的HTTP下发接口，送到业务模块接收到，最后由SGW送到短信网关。所于，如果要实现业务，只要用ASP等，开发出符合平台定义的HTTP规范的程序就可以了。第三章 平台特点 接入的专业性通过短信协议直接与短信网关或者短信中心相连，而不是通过调用运营商提供的API，有效摆脱调用API的低效率，难于控制接入，发送细节的局限性。 短信送达率高其于协尔公司对短信协议及TCP/IP等通信协议的深刻理解，通过对短信协议中的RESP及状态报告的分析，定位短信发送状态，如果发送失败，采取合理的重发策略，保证短信发送成功。 电信级的稳定性和可靠性平台通过消息软总线，业务与交换分离，消息驱动等电信产品的设计理念，保证了系统的高稳定性和高可靠性。 平滑的扩容能力通过动态加载业务模块，就可实现更大业务量的支撑能力。 开放性在基础平台的基础下，提供灵活简单的开发接口，容易构建新的业务。 计费的准确性话单记录中包含消息状态的字段，由于平台与网关连接的稳定性，丢包率极少，而且能够接收网关发回的状态报告，所于消息的状态基本上与网关设备上的消息状态是一致，方便与运营商对帐。 极大的吞吐能力在典型的网络机器环境下，系统提供2000条/秒的短信处理能力。高的处理能力为对时效性要求高的消息提供了很好的支撑。 多种媒体融合的解决方案适应通信网不断融合的发展趋势，依托协尔公司多年来综合产品技术的积淀，我们能够提供集成了语音、Internet、SMS、MMS，WAP，USSD等多种媒体接入的全面解决方案，不断满足用户日益增长的对通信融合解决方案的追求。第四章 系统组网与配置系统以软件模块构成，在物理上主要由计算机和网络通讯设