全面提升企業(yè)VoIP網
李吳健
2004/07/06
隨著技術的不斷更新和成熟，市場上各種VoIP產品已經可以滿足企業(yè)話音通信的商用需求。然而一些用戶仍然對這類產品心存顧慮，原因是認為基于IP的話音應用在可靠性上沒有保障。這種擔心是有理由的，因為傳統(tǒng)話音和數據網絡在本地是完全隔離的兩個系統(tǒng)；對于VoIP系統(tǒng)則是需要疊加在企業(yè)現有的數據網絡上。再從另一個角度來看，通過合理利用各級產品自身的冗余特性并組合數據網絡的備份路由機制，VoIP系統(tǒng)可以完全滿足用戶對可靠性的要求，甚至在廣域網的互聯應用上有勝于傳統(tǒng)的電路中繼，從而能充分發(fā)揮VoIP技術給用戶帶來的優(yōu)勢和便利。
很多的用戶在采購設備時就特別注重“可靠性”這項要求，參照一些已經明確的技術指標的確可以在各個不同廠家的產品之間遴選，但這些技術指標很多只是對硬件設備的一些靜態(tài)要求。特別是對于一個同時涉及到話音和數據的網絡系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的可靠性需求將涉及到更多方面；例如產品自身的軟硬件設計、整體結構、備份和恢復機制以及數據網絡需要配合所提供的保障。一個完整的VoIP網絡可靠性要求將會牽涉到以下多個方面：
1.話音/數據產品本身各個組成軟硬部件的穩(wěn)定可靠程度；2.話音和數據產品之間互聯所需具備的可靠保障機制；3.網絡設計時所需要全局化考慮的冗余性和備份機制。
在一個典型企業(yè)VoIP網絡中，話音和數據類產品占據了主要的兩大角色，因此首要的前提就是保證各級產品自身的產品可靠性。產品組成部件和元器件的壽命始終是影響產品可靠性的一大因素。北電網絡提供了客戶以端到端的通信產品解決方案，Succession 1000/1000M是目前針對企業(yè)用戶推出的VoIP話音平臺；Passport和Baystack系列數據產品則是覆蓋了各類應用環(huán)境的需求。 通過Succession 1000/1000M和Passport8600/BayStack系列數據產品的有效整合，系統(tǒng)整體的可靠性達到了99.999%的電信級要求。其中首要的因素就是產品本身各個組成部件的穩(wěn)定可靠性級別非常高，舉例而言，話音產品系統(tǒng)部件的平均無故障間隔時間（MTBF）都大于40年，部分關鍵模塊的數值甚至超過了60年。由此可見，設備生產廠家在保證產品的可靠性上的投入仍是不遺余力。
除了硬件環(huán)境需有質量上的保證外，還需要關注產品的軟件操作系統(tǒng)。目前的通信產品越來越注重軟件體系的開放性和兼容性。傳統(tǒng)的話音系統(tǒng)由于和數據網絡是平行隔離的，不會受到來自數據網絡的攻擊或病毒的影響。和傳統(tǒng)的話音系統(tǒng)不同，由于VoIP是基于開放的協議體系，因此需要開放的軟件平臺來承載H.323或SIP協議。采用合適的軟件平臺在滿足系統(tǒng)所需處理能力的同時，不僅提供了高可靠性保障，同時也可以有效地防御針對開放操作系統(tǒng)的病毒所帶來的影響。在保證體系開放的前提下，適當的采用專有軟件平臺仍將是抵御絕大多數常見漏洞攻擊的有效方法。
另外，從整體的體系結構上，增加關鍵部件的冗余特性也是提高系統(tǒng)可靠保證度的簡單且行之有效的手段。很多產品可以根據用戶的需求來配置不同級別的冗余特性，通過對某些關鍵部件的鏡像配置，可以實現在單臺設備失效的情況下由其他同類設備承擔相同的功能。就北電的Succession話音系統(tǒng)舉例而言，系統(tǒng)可以根據用戶的實際使用環(huán)境和需求配置不同的可靠性保障：
- 冗余的呼叫處理服務器
- 冗余的信令服務器
- 三種關守（Gatekeeper）工作模式:Primary, Alternate and Fail Safe
- 具備本地處理/存活能力的遠端網關
雙向備份的IP終端登錄注冊
網絡節(jié)點間的備份機制
以上這些可靠性保障策略還只是停留在相互獨立的產品層面。在傳統(tǒng)的話音網絡上，話音信號是基于TDM的方式在各級基于固定時隙的網絡上來傳送，并且骨干傳輸網已經具備了相當高的可靠性；然而對于一個VoIP的系統(tǒng)，話音最終是基于IP網絡來傳輸，并且在一個基于盡力而為傳輸機制的網絡上，同時還充斥了大量的數據和不可靠因素對IP網絡造成的沖擊和破壞。因此，我們有必要將影響數據網絡可靠性的因素一并考慮進來。
話音和數據層面的協同備份，可以有效地提升系統(tǒng)的可靠性。特別是在企業(yè)園區(qū)網或需要多個話音節(jié)點互聯的使用環(huán)境下，通常傳統(tǒng)的話音解決方案需要TDM中繼的方式將各個節(jié)點組成網狀或星型結構。企業(yè)部署這樣的話音網絡不僅實施相對復雜，而且可靠性方面也存在很多問題，畢竟企業(yè)還無法像電信運營商一樣有足夠的資金投入和技術力量去完成一個具備超高可靠性卻僅是應用于某個企業(yè)內部的話音傳輸系統(tǒng)。然而當前的數據網絡卻可以利用IP的路由冗余特性來達到近似的效果。
北電網絡的核心路由以太網交換機Passport8600，是滿足客戶對數據網絡可靠性要求的極佳選擇。假設某個制造型企業(yè)需要在廠區(qū)和各個辦公樓宇內部部署話音通信系統(tǒng)；北電獨特的SMLT功能，可以實現分布在不同樓宇內的核心交換機之間的雙路互連，兩條鏈路負載分擔，互為鏈路備份。對于桌面交換機或樓層的低端交換機，只要滿足 802.3ad 或支持 MLT協議，即可以實現與中心的雙路連接，通過SMLT協議，實現雙鏈路的負載均衡。當一個線路有問題時，另外一條可以進行動態(tài)備份，實現電信級99.999%的故障恢復。核心交換機通過VRRP國際標準協議實現核心點的冗余；以及配合雙矩陣交換結構、一秒內第2層故障切換、DMLT實現等。此外，還可以根據鏈路層的MAC地址、網絡層的IP地址、傳輸層的端口號等，對不同的應用進行分類，劃分不同的優(yōu)先級或定制不同的網絡帶寬。同時支持802.1P、DiffServ等標準的優(yōu)先級控制策略，可以提供8個優(yōu)先級控制隊列。通過一系列的技術保障手段，北電網絡提供的數據網絡承載平臺能夠同時滿足用戶對數據和話音傳輸的可靠性和可用性的要求。
利用產品的冗余特性進行網絡規(guī)劃和設計，也將在一定程度上提高系統(tǒng)的整體可靠性。
例如：假設某用戶有多個辦公機構需要VoIP的互聯，因此需要在網絡上部署多個VoIP話音節(jié)點，我們可以利用信令服務器具備獨立作為H.323關守的特點，在網絡的任意位置上部署兩套信令服務器作為全網話音的關守，并且互為備份；當某一信令節(jié)點出現故障時，各地的網關可以在預先設定的時間范圍內切換到備份的信令服務器，整個網絡的通話不受到影響。
此外，目前有很多的企業(yè)正利用VoIP的方式來組建和連接全國各地的分支辦公機構。通常這些辦公機構除了和總部進行話音通信外，還需要有本地中繼接入以方便撥打當地的市話號碼。假設分支和中心點之間的IP鏈路發(fā)生了故障，信令將無法正常的接續(xù)，因此也必然會失去同總部的聯系；各地分支機構設備需要在緊急狀態(tài)下具備本地的獨立工作的能力。通過部署具備本地工作能力的網關，可以實現在同中心點鏈路失效的情況下，自動進入本地工作模式。同時，總部撥打分支辦公室的電話將經由公網自動迂回到分支節(jié)點，保證使用者可以繼續(xù)像往常一樣的通信，所有功能均不受影響。如果用戶已有了骨干數據網絡和多套VoIP系統(tǒng)并部署了IP電話終端，還可以靈活地結合IP電話的多節(jié)點注冊機制，進行系統(tǒng)之間的互為備份，最終確保VoIP系統(tǒng)的整體可靠性。因此，合理的網絡設計將有助于提升系統(tǒng)整體的可靠性。
由此，提升VoIP系統(tǒng)的穩(wěn)定性是一個從簡單的產品運用上升至系統(tǒng)合理規(guī)劃的工作。北電在實施大型的VoIP項目上有著豐富的經驗。結合產品自身的特點并發(fā)揮數據網絡的冗余特性，目的是建立一個持續(xù)穩(wěn)定運行的VoIP網絡，用戶可以充分體驗各類新興的應用，同時也將減少用戶為維護系統(tǒng)所投入的資源，并充分發(fā)揮先進技術所帶來的經濟和方便。
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