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Wie SIGTRAN Schicht für Schicht funktioniert
SIGTRAN behält den SS7-Anwendungsstack – MAP über TCAP über SCCP – vollständig bei und tauscht lediglich die unterste Transportschicht aus. Während klassisches SS7 MTP1/MTP2/MTP3 über TDM-Zeitschlitze nutzte, verwendet SIGTRAN SCTP über IP und fügt eine Anpassungsschicht ein, die den von den höheren Schichten erwarteten MTP-Dienst emuliert. Ein SMSC, HLR oder eine Firewall spricht weiterhin dieselbe MAP-Protokollierung wie bisher; die Verbindung zum Gegenüber erfolgt lediglich über eine IP-Assoziation anstelle einer 64-kbit/s-Verbindung. Siehe /answers/what-is-sigtran und /answers/sigtran-adaptation-layers.
SCTP: der Transport darunter
SIGTRAN verwendet kein TCP, sondern SCTP (Stream Control Transmission Protocol, RFC 4960), da die Signalisierung drei Eigenschaften benötigt, die TCP nicht bietet: Sie ist nachrichtenorientiert statt byte-streamorientiert, sie multiplexiert mehrere unabhängige Datenströme, um Head-of-Line-Blocking zu vermeiden, und sie ist multi-homed – eine Verbindung kann sich über zwei IP-Pfade erstrecken und bei Ausfall eines Pfades sofort umschalten. Genau diese Ausfallsicherheitseigenschaften sind für die Steuerungsebene eines Netzbetreibers erforderlich. Siehe /answers/what-is-sctp.
Die Anpassungsschichten: M3UA, M2PA, M2UA, SUA
Die Anpassungsschicht legt fest, welche MTP-Grenze emuliert wird. M3UA stellt SCCP-Nutzern den MTP3-Dienst bereit und wird heute von den meisten Betreibern für die Anbindung von SS7/MAP-Peers verwendet. M2PA verbindet zwei Signalisierungspunkte wie über eine MTP2-Verbindung (für IP-basierte STPs). M2UA leitet rohes MTP2 von einem Mediengateway zu einem Signalisierungsgateway. SUA transportiert SCCP-Nutzer direkt über SCTP. Siehe /answers/what-is-m3ua und /answers/what-is-sccp.
Vorteile gegenüber TDM SS7
Deutlich höhere Bandbreite pro Verbindung als eine 56/64-kbit/s-TDM-Verbindung, kostengünstigere IP-Übertragung, integriertes Multi-Homed-Failover durch SCTP und einfachere Skalierung – die Kapazität wird durch Hinzufügen von Verbindungen erweitert, nicht durch Verkabelung weiterer E1/T1-Leitungen. SIGTRAN ermöglicht es einem SMSC-Gateway, Tausende von SMPP-Bindungen zu bedienen und dennoch SS7-Netzwerke in großem Umfang zu erreichen. Siehe /operators/smsc-gateway.
Einschränkungen und die Auswirkungen auf die Sicherheit
Die Migration von SS7 auf IP bringt die damit verbundenen Schwachstellen mit sich: Ein über IP erreichbarer Signalisierungsendpunkt ist für jeden erreichbar, der ihn routen kann. Daher vergrößerten SIGTRAN-Verbindungen die Angriffsfläche von SS7, die GSMA FS.07/FS.11 eigentlich verringern sollten. SCTP wird zudem von Standard-Firewalls und NAT weniger häufig unterstützt als TCP, weshalb entsprechende Verbindungen eine sorgfältige Netzwerkplanung erfordern. Eine Schutzmaßnahme ist eine Signalisierungs-Firewall, die den darauf aufbauenden MAP (Mapper Access Protocol) überprüft. Siehe /operators/ss7-firewall und /answers/gsma-fs07-fs11-signaling-firewall.
Ist SIGTRAN dasselbe wie SS7?
Nein – SIGTRAN ist kein Ersatz für SS7, sondern ein Transportprotokoll dafür. Die SS7-Anwendungsprotokolle (MAP, CAP, ISUP, TCAP, SCCP) sind identisch; SIGTRAN überträgt sie lediglich über IP anstatt über TDM. Eine über eine SIGTRAN-Verbindung zugestellte SMS ist daher weiterhin eine SS7 MAP MT-ForwardSM-SMS. Aus diesem Grund prüft eine SS7-Firewall SIGTRAN- und TDM-Verkehr auf dieselbe Weise. BroadNet betreibt SIGTRAN-basierte Verbindungen hinter 1.000+ direkten Betreiberanbindungen. Siehe /answers/ss7-map-explained.