全面提升企業(yè)VoIP網(wǎng)
李吳健
2004/07/06
隨著技術(shù)的不斷更新和成熟，市場上各種VoIP產(chǎn)品已經(jīng)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(chǎn)品心存顧慮，原因是認(rèn)為基于IP的話音應(yīng)用在可靠性上沒有保障。這種擔(dān)心是有理由的，因?yàn)閭鹘y(tǒng)話音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在本地是完全隔離的兩個(gè)系統(tǒng)；對于VoIP系統(tǒng)則是需要疊加在企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上。再從另一個(gè)角度來看，通過合理利用各級產(chǎn)品自身的冗余特性并組合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的備份路由機(jī)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(wǎng)的互聯(lián)應(yīng)用上有勝于傳統(tǒng)的電路中繼，從而能充分發(fā)揮VoIP技術(shù)給用戶帶來的優(yōu)勢和便利。
很多的用戶在采購設(shè)備時(shí)就特別注重“可靠性”這項(xiàng)要求，參照一些已經(jīng)明確的技術(shù)指標(biāo)的確可以在各個(gè)不同廠家的產(chǎn)品之間遴選，但這些技術(shù)指標(biāo)很多只是對硬件設(shè)備的一些靜態(tài)要求。特別是對于一個(gè)同時(shí)涉及到話音和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性需求將涉及到更多方面；例如產(chǎn)品自身的軟硬件設(shè)計(jì)、整體結(jié)構(gòu)、備份和恢復(fù)機(jī)制以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要配合所提供的保障。一個(gè)完整的VoIP網(wǎng)絡(luò)可靠性要求將會(huì)牽涉到以下多個(gè)方面：
1.話音/數(shù)據(jù)產(chǎn)品本身各個(gè)組成軟硬部件的穩(wěn)定可靠程度；2.話音和數(shù)據(jù)產(chǎn)品之間互聯(lián)所需具備的可靠保障機(jī)制；3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)所需要全局化考慮的冗余性和備份機(jī)制。
在一個(gè)典型企業(yè)VoIP網(wǎng)絡(luò)中，話音和數(shù)據(jù)類產(chǎn)品占據(jù)了主要的兩大角色，因此首要的前提就是保證各級產(chǎn)品自身的產(chǎn)品可靠性。產(chǎn)品組成部件和元器件的壽命始終是影響產(chǎn)品可靠性的一大因素。北電網(wǎng)絡(luò)提供了客戶以端到端的通信產(chǎn)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(shù)據(jù)產(chǎn)品則是覆蓋了各類應(yīng)用環(huán)境的需求。 通過Succession 1000/1000M和Passport8600/BayStack系列數(shù)據(jù)產(chǎn)品的有效整合，系統(tǒng)整體的可靠性達(dá)到了99.999%的電信級要求。其中首要的因素就是產(chǎn)品本身各個(gè)組成部件的穩(wěn)定可靠性級別非常高，舉例而言，話音產(chǎn)品系統(tǒng)部件的平均無故障間隔時(shí)間（MTBF）都大于40年，部分關(guān)鍵模塊的數(shù)值甚至超過了60年。由此可見，設(shè)備生產(chǎn)廠家在保證產(chǎn)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(zhì)量上的保證外，還需要關(guān)注產(chǎn)品的軟件操作系統(tǒng)。目前的通信產(chǎn)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(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是平行隔離的，不會(huì)受到來自數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(xié)議體系，因此需要開放的軟件平臺來承載H.323或SIP協(xié)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(shí)，不僅提供了高可靠性保障，同時(shí)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(dāng)?shù)牟捎脤Ｓ熊浖脚_仍將是抵御絕大多數(shù)常見漏洞攻擊的有效方法。
另外，從整體的體系結(jié)構(gòu)上，增加關(guān)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(chǎn)品可以根據(jù)用戶的需求來配置不同級別的冗余特性，通過對某些關(guān)鍵部件的鏡像配置，可以實(shí)現(xiàn)在單臺設(shè)備失效的情況下由其他同類設(shè)備承擔(dān)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(jù)用戶的實(shí)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(wù)器
- 冗余的信令服務(wù)器
- 三種關(guān)守（Gatekeeper）工作模式:Primary, Alternate and Fail Safe
- 具備本地處理/存活能力的遠(yuǎn)端網(wǎng)關(guān)
雙向備份的IP終端登錄注冊
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的備份機(jī)制
以上這些可靠性保障策略還只是停留在相互獨(dú)立的產(chǎn)品層面。在傳統(tǒng)的話音網(wǎng)絡(luò)上，話音信號是基于TDM的方式在各級基于固定時(shí)隙的網(wǎng)絡(luò)上來傳送，并且骨干傳輸網(wǎng)已經(jīng)具備了相當(dāng)高的可靠性；然而對于一個(gè)VoIP的系統(tǒng)，話音最終是基于IP網(wǎng)絡(luò)來傳輸，并且在一個(gè)基于盡力而為傳輸機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)上，同時(shí)還充斥了大量的數(shù)據(jù)和不可靠因素對IP網(wǎng)絡(luò)造成的沖擊和破壞。因此，我們有必要將影響數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素一并考慮進(jìn)來。
話音和數(shù)據(jù)層面的協(xié)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(wǎng)或需要多個(gè)話音節(jié)點(diǎn)互聯(lián)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(gè)節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)狀或星型結(jié)構(gòu)。企業(yè)部署這樣的話音網(wǎng)絡(luò)不僅實(shí)施相對復(fù)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(yùn)營商一樣有足夠的資金投入和技術(shù)力量去完成一個(gè)具備超高可靠性卻僅是應(yīng)用于某個(gè)企業(yè)內(nèi)部的話音傳輸系統(tǒng)。然而當(dāng)前的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)卻可以利用IP的路由冗余特性來達(dá)到近似的效果。
北電網(wǎng)絡(luò)的核心路由以太網(wǎng)交換機(jī)Passport8600，是滿足客戶對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可靠性要求的極佳選擇。假設(shè)某個(gè)制造型企業(yè)需要在廠區(qū)和各個(gè)辦公樓宇內(nèi)部部署話音通信系統(tǒng)；北電獨(dú)特的SMLT功能，可以實(shí)現(xiàn)分布在不同樓宇內(nèi)的核心交換機(jī)之間的雙路互連，兩條鏈路負(fù)載分擔(dān)，互為鏈路備份。對于桌面交換機(jī)或樓層的低端交換機(jī)，只要滿足 802.3ad 或支持 MLT協(xié)議，即可以實(shí)現(xiàn)與中心的雙路連接，通過SMLT協(xié)議，實(shí)現(xiàn)雙鏈路的負(fù)載均衡。當(dāng)一個(gè)線路有問題時(shí)，另外一條可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)備份，實(shí)現(xiàn)電信級99.999%的故障恢復(fù)。核心交換機(jī)通過VRRP國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)核心點(diǎn)的冗余；以及配合雙矩陣交換結(jié)構(gòu)、一秒內(nèi)第2層故障切換、DMLT實(shí)現(xiàn)等。此外，還可以根據(jù)鏈路層的MAC地址、網(wǎng)絡(luò)層的IP地址、傳輸層的端口號等，對不同的應(yīng)用進(jìn)行分類，劃分不同的優(yōu)先級或定制不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬。同時(shí)支持802.1P、DiffServ等標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先級控制策略，可以提供8個(gè)優(yōu)先級控制隊(duì)列。通過一系列的技術(shù)保障手段，北電網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)承載平臺能夠同時(shí)滿足用戶對數(shù)據(jù)和話音傳輸?shù)目煽啃院涂捎眯缘囊蟆?br>
利用產(chǎn)品的冗余特性進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，也將在一定程度上提高系統(tǒng)的整體可靠性。
例如：假設(shè)某用戶有多個(gè)辦公機(jī)構(gòu)需要VoIP的互聯(lián)，因此需要在網(wǎng)絡(luò)上部署多個(gè)VoIP話音節(jié)點(diǎn)，我們可以利用信令服務(wù)器具備獨(dú)立作為H.323關(guān)守的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)的任意位置上部署兩套信令服務(wù)器作為全網(wǎng)話音的關(guān)守，并且互為備份；當(dāng)某一信令節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，各地的網(wǎng)關(guān)可以在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)切換到備份的信令服務(wù)器，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)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(jī)構(gòu)。通常這些辦公機(jī)構(gòu)除了和總部進(jìn)行話音通信外，還需要有本地中繼接入以方便撥打當(dāng)?shù)氐氖性捥柎a。假設(shè)分支和中心點(diǎn)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(huì)失去同總部的聯(lián)系；各地分支機(jī)構(gòu)設(shè)備需要在緊急狀態(tài)下具備本地的獨(dú)立工作的能力。通過部署具備本地工作能力的網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)在同中心點(diǎn)鏈路失效的情況下，自動(dòng)進(jìn)入本地工作模式。同時(shí)，總部撥打分支辦公室的電話將經(jīng)由公網(wǎng)自動(dòng)迂回到分支節(jié)點(diǎn)，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(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和多套VoIP系統(tǒng)并部署了IP電話終端，還可以靈活地結(jié)合IP電話的多節(jié)點(diǎn)注冊機(jī)制，進(jìn)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(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)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(gè)從簡單的產(chǎn)品運(yùn)用上升至系統(tǒng)合理規(guī)劃的工作。北電在實(shí)施大型的VoIP項(xiàng)目上有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合產(chǎn)品自身的特點(diǎn)并發(fā)揮數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的冗余特性，目的是建立一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的VoIP網(wǎng)絡(luò)，用戶可以充分體驗(yàn)各類新興的應(yīng)用，同時(shí)也將減少用戶為維護(hù)系統(tǒng)所投入的資源，并充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)和方便。
賽迪網(wǎng) 中國信息化(industry.ccidnet.com)