97
VoIP технологии SIPNET успешно применяются другими компаниями:
голосовые сервисы SIPNET интегрированы в популярные мессенджеры Mail.ru
Агент и QIP Infium.
Выберем вариант с собственным сервером, исходя из ТЭО вариант менее
затратный чем через сервер Ростелекома, и по техническим параметрам более
надежен чем через SIPNET. В итоге можно настроить сеть полностью под нужды
предприятия, при этом все что связано с внутренней сетью не потребует
дополнительных затрат.
При использовании собственного сервера мы имеем возможность
использовать некоторые элементы из других рассмотренных вариантов.
Например можно подключить пакетный телефонию от провайдера для выхода на
городскую ТфОП, а для межгорода использовать SIPNET.
Необходимо рассчитать параметры для IP телефонии и какие потребуются
скорости в сети.
Для реализации проекта необходимо следующая модернизация сети.
Необходимо убрать мини АТС из Главного офиса и монтировать IP АТС, для
того чтобы использовать уже имеющуюся телефонную разводку устанавливаем
VoIP шлюзы с портами FXS. Для выхода на внешние линии устанавливаются в
IP АТС платы с портами FXO (рисунок 2.14).
Рисунок 2.14 - - Модернизация главного офиса
98
В дополнительных офисах за место мини АТС устанавливаются шлюзы с
портами FXS, что бы была возможность использовать уже имеющиеся линии. На
некоторых рабочих станциях инсталлируем клиенты для Sip телефонии,
например X-Lite, или устанавливаем SIP телефоны.
При такой конфигурации важно обеспечить стабильность интернет канала
(Выхода в глобальную сеть) (рисунок 2.15 и 2.16).
Рисунок 2.15 - Модернизация дополнительного офиса
Рисунок 2.16 - Модернизация дополнительного офиса 2
99
Расчет возникающей местной нагрузки
Для расчета возникающей нагрузки следует определить число источников
нагрузки Nki по типам (секторам), взяв за основу общее число абонентов Nk и
структурный состав абонентов (таблица 2.9 и 2.10).
Таблица 2.9
Структурный состав источников нагрузки, главный офис
n
Тип терминала
Структурный
состав шт
Удельная
нагрузка y
(Эрл)
1
Y
fxs
(Внутренние линии)
40
0,05/1 линию
2
SIP терминалы
4
0,05/1
терминал
3
Факсимильные аппараты гр. 2 и 3 (Fax)
1
0,15/1линию
Таблица 2.10
Структурный состав источников нагрузки, дополнительный офис
n
Тип терминала
Структурный
состав
шт
Удельная
нагрузка
y
(Эрл)
1
Y
fxs
(Внутренние линии)
5
0,05/1
линию
2
SIP терминалы
2
0,05/1
терминал
3
Факсимильные аппараты гр. 2 и 3 (Fax)
1
0,15/1линию
Таблица 2.11
Структурный состав источников нагрузки для сайта Дополнительного
офиса 2
n
Тип терминала
Структурный
состав
шт
Удельная
нагрузка
y
(Эрл)
1
Y
fxs
(Внутренние линии)
4
0,05/1
линию
2
SIP терминалы
2
0,05/1
терминал
3
Факсимильные аппараты гр. 2 и 3 (Fax)
1
0,15/1линию
Расчет создаваемой нагрузки
100
Исходящая местная нагрузка.
Поступающая на сетевой узел от k-той группы абонентов местная
нагрузка определяется:
A
k
=1,1*N
k
*y
k
Где
k – тип нагрузки,
N – количество источников нагрузки
y – удельная нагрузка от k-того источника
Коэффициент 1,1 учитывает неуспешные соединения.
В проектируемой сети от различных типов терминалов возникает
суммарная местная нагрузка Aм
all
:
Aм
all
=(Aм
k1
+Aм
k2
+Aм
k3
+Aм
k4
+Aм
k5
+Aм
k6
) Эрл
Далее местную суммарную возникающую нагрузку необходимо
распределить по направлениям связи. При распределении нагрузки следует
учитывать:
выделенные направления к центру обработки вызовов (ЦОВ),
выделенные направления к Интернет-провайдерам (ISP)(Модемы не учитываем)
в каждом из этих направлений впоследствии создаются виртуальные
подсети в рамках единой мультисервисной сети оператора, следовательно,
необходимо отдельно учитывать нагрузку каждого типа, т.к. в дальнейшем
требуется расчет пропускной способности в каждом из направлений
оставшуюся нагрузку необходимо разделить на нагрузку, замыкающуюся
внутри каждого сайта и нагрузку между сайтами.
Таблица 2.12
Количество терминалов
Офисы
количество
линий
количество sip
терминалов
(телефонов,
софтфонов), шт
количество
факсов, шт
Количество
линий в офисе,
шт
Главный
40
4
1
45
Дополнительный
1
5
2
1
7
101
Местную нагрузку от пользователей находим по формулам:
;
;
.
Где Afxs - местная нагрузка от пользователей подключенных к fxs
шлюзам;
Asip - местная нагрузка от sip терминалов;
Afax - местная нагрузка от факсов;
Yfxs = 0.05 Эрл, Ysip = 0.05 Эрл, Yfax = 0.15 Эрл – Удельная нагрузка.
Таблица 2.13
Местная нагрузка от абонентов
Местная нагрузка
от пользователей
Главный офис
Дополнительный
офис 1
Дополнительный
офис 2
Afxs, Эрл
2.2
0.28
0.22
Asip, Эрл
0.22
0.11
0.11
Afax, Эрл
0.165
0.165
0.165
Общая местная
нагрузка (Ak), Эрл
2.59
0.555
0.495
Междугородняя нагрузка определяется по формуле:
Akm=Ak*0.1,
Где Ak – общая местная нагрузка
Суммарная местная нагрузка определяется по формуле:
Дополнительный
2
4
2
1
6
Общее
количество
абонентов
58
102
Каждый вызов начинается и заканчивается передачей сигнальных
сообщений протокола SIP. Рассмотрим процедуру управления вызовом, в
которой для организации одного соединения необходимо обменяться 16-ю
сигнальными сообщениями по маршруту SIP-терминал A – SIP-Proxy – SIP-
терминал B
Расчет пользовательской и сигнальной нагрузки надо производить
отдельно, так как сигнальная нагрузка идет по пути от пользователя до сервера
SIP, а пользовательская нагрузка передается непосредственно между
абонентами.
Оценим объем сигнальной нагрузки, создаваемой при обслуживании M-
вызовов от N SIP-терминалов:
1. При заданной удельной речевой нагрузке от одного SIP-терминала
величиной y
SIP
, от него поступает в среднем
Mвызовов = (y
SIP
*3600с/T) *N
SIP
2. Время разговора для местных вызовов примем равным Т=120 с (2
минуты)
3. При этих данных от N=900 SIP-терминалов сайта SIP-1 в ЧНН
поступит:
Мвызовов = (y
SIP кв
*3600с) / T + (y
SIP нх
*3600) / T) * N
SIP
4. Для обслуживания каждого вызова требуется передать 18 сообщений,
каждое длительностью 4096 бит (512 байт), следовательно, для обслуживания
М=8680 вызовов, необходимо передать K бит в течение этого ЧНН (часа):
K = 4096бит* Мвызовов =бит/ЧНН
5. Следовательно, для пропуска этой сигнальной нагрузки в Ethernet-
интерфейсах 1 и 2 необходимо выделить пропускную способность
С = К /3600с
6. Однако, данная пропускная способность рассчитана при допущении
равномерного и детерминированного поступления вызовов в течение часа. В
этих условиях, рассчитанную пропускную способность можно считать средней
пропускной способностью.
7. Реальная сигнальная нагрузка представляет собой случайный процесс.
При отсутствии достаточной статистики по протоколу SIP, будем считать, что от
103
смены аналогового терминала на SIP-терминал поведение речевых абонентов не
изменится, следовательно, характеристики распределения вызовов от
аналоговых абонентов и от SIP-терминалов идентичны. Идентичны также
характеристики сигнального трафика, создаваемого протоколом ISUP и
протоколом SIP. По характеристикам сигнальной нагрузки от протокола ISUP
известно, что пачечность (неравномерность) скорости поступления сообщений
ISUP лежит в пределах Кпач=2…3. Примем, что Кпач=2,5, следовательно,
пиковая скорость, при передаче ISUP или SIP сообщений равна: Vпик =
Vср*Кпач
8. Следовательно, для обеспечения такой скорости передачи сигнальной
информации, необходимо предусмотреть в Ethernet-интерфейсах 1 и 2
пропускную способность Спик
Спик = Vпик
Мвызовов = ] (y
SIP кв
*3600с) / T + (y
SIP нх
*3600) / T) * N
SIP
С = К /3600с Vпик = Vср*Кпач Спик = Vпик
9. Следовательно, для обеспечения такой скорости передачи сигнальной
информации, необходимо предусмотреть в Ethernet-интерфейсах 1 и 2
пропускную способность Спик
Cпик
SIP-Proxy
= Спик
SIP-1
+ Спик
SIP-2
10. Так как SIP сообщения переносятся в единой мультисервисной сети
вместе с речевыми и другими пакетами, то для гарантирования качества
каждому виду трафика, необходимо в этой сети создать отдельные виртуальные
подсети со своими параметрами (пропускной способностью, классом качества,
уровнем приоритета).
11. В частности, согласно рекомендации ”Базовые основы QoS”,
сигнальная информация принадлежит классу AF31, где AF - гарантированная
доставка (Assured Forwarding, AFxy) – гарантирует минимальную полосу
пропускания и буферной памяти, 3 – класс (от 1 до 4), 1- минимальная
вероятность сброса.
12. В данном случае, для гарантии пропуска сигнальной нагрузки от SIP-
терминалов SIP в направлении SIP-Proxy, необходимо в Ethernet-интерфейсах
создать следующие условия:
104
13. Пиковая пропускная способность Спик=58,8 кбит/с
a. Класс качества в магистральной сети – AF31/PHB
b. Уровень приоритета – 3 (011) по полю ToS_IP-Pr или 01100000
Количество вызовов в ЧНН определяется по формулам:
???? ????
???? ????
???? ????
Найдем количество переданных байт К в ЧНН:
Определение необходимой пропускной способности Cпик:
Суммарная пропускная способность равна Сall=95.23 бит/с
Суммарная пропускная способность в ЧНН равна:
Сpik=Vpik=238 бит/с
Vpik =Сall*Kpach Vpik =95.23*2.5= 238 бит/с
Где Kpach =2.5 – пачечность
105
2.3.4 Расчет основных технических характеристик сети
Для задач выработки стабильной ЛВС важно понять текущее состояние
базовых параметров. При этом часто используются методики ранней
диагностики сети. В модели сети в рамках реализации подобная задача включена
в обязательную программу, но, если сеть работает, задача уже может быть почти
нереализуема с точки зрения практики.
Любая методика проверки рабочей сети связана с имеющимися в арсенале
сисадмина программными и аппаратными средствами.
Анализаторы трафика и его содержания выпускаются также в
программной оболочке. Малая универсальность дополняется здесь хорошими
возможностями. Съемом данных часто занят любой ПК, соединенный как
аппаратный зонд или сетевое устройство методом SFlow/RMON/NetFlow, а
переводить полученные данные уже поручено ПО.
Также часто используются встроенные средства маршрутизаторов и ОС
клиентов, например, IPfw, IpFilter, NetFlow и т.д. Все анализаторы делят на
стековом и анализаторы реального времени, а также на программные и
аппаратно-программные.
Стековые анализаторы используют для подробного изучения присланного
трафика, то есть в файл передаются все данные, начиная от 2 уровня OSI,
которые были найдены в разных точках сети.
Основной мировой производитель решений в рамках тестирования,
мониторинга и анализа работоспособности сетей, компания Fluke Networks,
имеет собственный взгляд на эту задачу. Во-первых, есть решения для анализа и
отслеживания. Самый массовый продукт отслеживания - это OptiView Network
Analyzer. Пожалуй, это единственный внедренный сетевой анализатор,
предоставляющий обзор всей корпоративной сети и способный помочь внедрить
новые технологии и приложения, контролировать изменения инфраструктуры и
реализовать их, решать проблемы скорости работы приложений и сети и
защищать сеть от явных угроз. Этот анализатор включает в себя функции
обследования сети, изучения трафика и инфраструктуры, перехвата и проверки
пакетов и поддерживает WAN, WLAN и VoIP в одном устройстве. Но цена
девайса высока.
106
Аппаратные анализаторы значительно успешнее выполняют анализ
потоков быстрых соединений, оснащены функцией диагностики 1-2 уровней
OSI, применяются автономно в любом месте сети, имеют классический
интерфейс управления и самое важно, являются инструментом, который
работает, не взирая на другие компоненты, ОС, программы и т.д. Но главным
недостатком подобных комплексов становится очень завышенная цена [5].
Рассмотрим существующие программы тестирования сетей.
‒ Nagios;
‒ LAN Speed Test;
‒ FTest;
‒ Essential NetTools;
‒ Zenoss;
‒ AggreGate Network Manager.
Zenoss — распространяемая под свободной лицензией GPL система
мониторинга сетевой инфраструктуры, позиционируемая в качестве открытой
альтернативы продуктам IBM Tivoli, HP OpenView, BMC Patrol.
Программа написана на языке Python с использованием Zope, в качестве
СУБД используется MySQL 5.0.x. В web-интерфейсе присутствуют элементы
Ajax.
Сравнение рассмотренных программ приведено в таблице 2.14.
Таблица 2.14
Сравнение программных средств тестирования сети
Nagios
LAN
Speed
Test
FTest
Essentia
l
NetTool
s
Zenoss
AggreGa
te
Network
Manager
Диаграммы
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Отчёты SLA
Да
Через
плаги
н
Да
(Ограниче
нные)
Да
Да
Да
Логическая
группировка
Да
Да
Да
Да
Нет
Да
Агент
Нет
Да
Да
Да (не
обязате
лен)
Да
(поддерж
ивается)
Поддерж
ивается
SNMP
Да
Через
плаги
Да
Да
Да
Да