Проектирование корпоративной VoIP сети на базе Asterisk в ТОО “Центр технической компетенции DEMEU”

 

Рисунок 5.3.1. Логотип  компании Alcatel

 

Пользователи SIP могут быть помещены в корпоративную LDAP-директорию, и следовательно, им можно позвонить “по имени”. Со стороны ОmniPCX SIP-пользователи “видны”  как обычные телефоны, и им можно  назначить класс обслуживания, включить в систему биллинга и выделить ящик голосовой почты. Вызовы с традиционных телефонов маршрутизируются на устройства SIP с использованием функции Automatic Route Selection (ARS). Поддерживаются SIP-устройства других производителей.

Если SIP-устройства поддерживают такие расширенные функции, как идентификация вызывающего или вызываемого абонента, постановка на удержание, перевод и,переадресация звонка и т.п., шлюз гарантирует их поддержку и со стороны OmniPCX Enterprise. С другой стороны, для SIP-устройства обеспечивается индикация нового сообщения (message waiting indication), когда для абонента оставляется голосовая почта.

OmniPCX Enterprise SIP proxy-сервер  поддерживает параллельные вызовы  одновременно на несколько SIP-устройств,  принадлежащих одному пользователю. Сервер OmniPCX SIP registrar динамически обновляет свою базу данных при получении уведомления, что пользователь подключился к сети. Благодаря поддержке DNS proxy-сервер может устанавливать соединения с другими SIP proxy-серверами в этом же или других доменах. Поддерживаются транспортные протоколы TCP и UDP.

Данное оборудование уже описывалось в проекте, установленное  в городе Алматы.  Для передачи информации по общей сети интернет является не безопасным решением. Примерная  стоимость станции около 3 млн. тенге.

Изучив рынок  телекоммуникационного оборудования и программного обеспечения, был  принят выбор в сторону проекта Asterisk, по следующим причинам:

- во-первых, бюджет проекта ограничен, поэтому основной выбор IP-PBX делается с учетом стоимости, проект Asterisk является бесплатным программным обеспечением с гибким выбором аппаратного решения для него;

- во-вторых, не смотря на то, что Asterisk является бесплатным программным обеспечением, его функциональные возможности абсолютно не уступают его коммерческим аналогам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Выбор  оборудования

Для полноценной  работы сети, помимо Asterisk, потребуется следующее оборудование:

- аппаратное  обеспечение в виде сервера;

- плата потока  Е1;

- шлюзы FXS.

 

6.1 Сервера

Сервер (англ. server от to serve — служить) — аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нем сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач).

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Некоторые сервисные  задачи могут выполняться на рабочей  станции параллельно с работой  пользователя. Такую рабочую станцию  условно называют невыделенным сервером.

Консоль (обычно — монитор/клавиатура/мышь) и участие  человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удаленно).

Серверы (и другое оборудование), которые требуется  устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки и шкафы) приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.

Серверы, не требующие  высокой производительности и большого количества внешних устройств зачастую уменьшают в размерах. Часто это уменьшение сопровождается уменьшением ресурсов.

В так называемом «промышленном исполнении», кроме  уменьшенных размеров, корпус имеет большую прочность, защищенность от пыли (снабжен сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться  в настольном, напольном, стоечном и  потолочном вариантах. Последний вариант  обеспечивает наибольшую плотность  размещения вычислительных мощностей  на единицу площади, а также максимальную масштабируемость.

По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жестких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях — наращивании ресурсов и их уменьшении.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда  производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распараллеливанием задачи между несколькими серверами.

Уменьшение  ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

В данном проекте  предлагается использование серверов IBM System x3250, в силу того, что, данное оборудование подходит по своим техническим и ценовым показателем для IP-PBX.

 

Рисунок 6.1.1. Сервер IBM System x3250

Описание:

- Производитель - IBM ;

- Модель - System x3250

Основные характеристики приведены в таблице 6.1.1.

 

Таблица 6.1.1 –  Основные характеристики IBM System x3250

Тип	сервер / базовой  производительности
Корпус	монтируемый в  шкаф-стойку корпус высота в  стойке 1U
Встроенные  устройства	USB панель
Процессор	1 x Intel Xeon E3120 (макс. 1) - socket 775 - 3.16 ГГц - системная шина: 1333 МГц - Wolfdale (2 ядра) кэш память: - уровень 1 •  64 кБ - уровень 2, совместно  используемый • 6 МБ особенности архитектуры: - Enhanced Halt State - Execute Disable Bit - Stop Grant state - Streaming SIMD (SSE) - Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) - Streaming SIMD Extensions 3 (SSE3) - Streaming SIMD Extensions 4.1 (SSE4.1) - Virtualization Technology - технология 64-разрядной  адресации памяти (EM64T) - технология MMX - улучшенная  технология SpeedStep
Материнская плата	• Intel 3010 • 333 МГц (FSB)
Оперативная память	PC6400 DDR2 SDRAM • 2 ГБ (макс. 8 ГБ) • 4 x 240-конт. DIMM (2 не занято) • 800 МГц
Контроллер  устройств хранения	RAID контроллер • встроен. предоставляемый интерфейс: Serial Attached SCSI / Serial ATA • 2 канала уровни RAID: 0, 1
Жесткие диски	2 Serial ATA 250 Гб
Оптическое  устройство хранения	DVD/CD-RW • способ установки: внутр. • интерфейс: Serial ATA 1.0
Видео	внутр. • ATI ES1000 • PCI • 1024 x 768 • 16 МБ (макс. 16 МБ) DDR SDRAM
Сеть	• сетевой адаптер • встроен. 2 - портовый тип сети: - Ethernet • (10 Мбит/сек.) - Fast Ethernet • (100 Мбит/сек.) - Gigabit Ethernet •  (1000 Мбит/сек.)
Отсеки расширения	2 x 3.5" (hot-swap) (2 не занято) 1 (доступ спереди) (занят)
Слоты	1 x PCI Express x8 1 x PCI Express x4
Интерфейсы	1 x последовательный • DB-9M (основное устройство) 1 x VGA • HD-15F (основное устройство) 2 x Ethernet 10/100/1000BaseT • RJ-45 (основное устройство) 2 x USB 2.0 • Тип A (задняя панель) 2 x USB 2.0 • Тип A (передняя панель)
Поддерживаемые  сетевые стандарты	- IEEE 802.3 (Ethernet) - IEEE 802.3u (Fast Ethernet) - IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)
Электропитание	1 x блок питания  • встроен. • 700 Вт • 100 / 240 В (перемен. ток) (макс. 1)
Размеры, вес	44 x 4.3 x 55.9 см, 12.7 кг

 

Приблизительная цена сервера около 200 000 тенге.

 

6.2 Плата  потока Е1

Е1 — это цифровой канал передачи данных, соответствующий  первичному уровню европейского стандарта иерархии PDH. В отличие от американской T1, E1 имеет 30 B-каналов каждый по 64 кбит/сек для голоса или данных и 2 канала для сигнализации (30B+D+H) — один для синхронизации оконечного оборудования — содержит кодовые синхрослова и биты сигнализации, другой для передачи данных об устанавливаемых соединениях. Общая пропускная способность E1 = 2048 кбит/c (2 Мбит/с).

Основные рабочие  характеристики интерфейса:

- номинальная битовая скорость 2048 кбит/c;

- схема кодирования HDB3 (двуполярная высокоплотная схема);

Отдельные линии  приема и передачи:

- по одному коаксиальному кабелю на прием и передачу (cопротивление = 75 Ом)

- по одной симметричной витой паре на прием и передачу (cопротивление = 120 Ом)

Плата OpenVox D110P —  это высокопроизводительный, экономичный  и гибкий интерфейс T1, E1 или J1. D110P —  это универсальная плата PCI, работающая в режимах 3.3 и 5.0 вольт, предназначенная  для преобразования первичных групп T1 (24 основных цифровых канала), E1 (32 основных цифровых канала) или J1 (24 основных цифровых канала) в тракт TDM IP-PBX сервера.

Эта плата может использовать несколько цифровых каналов, определяемых поставщиком связи, для доступа  в телефонную сеть общего пользования, и несколько каналов — для передачи данных. В таком случае, сервер IP-PBX Asterisk, оборудованный D110P, можно использовать в качестве интеллектуального маршрутизатора.

Рисунок 6.2.1. Плата потока Е1 OpenVox D110P

 

Данная плата  потока Е1 будет установлена в городе Астане на сервере Asterisk для подключения центрального офиса компании к корпоративной VoIP сети. Так как находящаяся в обслуживании АТС Nortel Meridian 1 Option 11С не поддерживает функции VoIP, а апгрейд данной станции до уровня Nortel Communication Sever 1000E весьма дорогостоящая процедура.

 

6.3 Шлюз FXS

Интерфейс FXS —  порт, который дает возможность подключения  абонента к аналоговой телефонной линии. Другими словами «розетка в стене» выдает сигнал станции, обеспечивает батарейное питание линии и напряжение, необходимое для звонка.

Рисунок 6.3.1 Шлюз FXS

 

Шлюз FXS используется для подключения одной или более традиционных аналоговых мини-АТС к VOIP мини-АТС или провайдеру. Шлюз FXS необходим для соединения портов FXO (которые обычно соединяются с телефонной компанией) с Интернетом или VOIP мини-АТС.

Данные шлюзы  будут использованы в городе Атырау для подключения аналоговых телефонов  к IP-PBX (Asterisk). Так как было принято решение списать устаревшую АТС Panasonic KX-TA308.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Расчет канала 

 

Основной задачей  расчетной части данного проекта  является, расчет интенсивности поступающей  нагрузки и расчет необходимой ширины канала для осуществления качественной передачи звуковой информации по корпоративной VoIP сети. Общая корпоративная сеть состоит из 100 абонентов.

 

Астана

 

Для того чтобы  рассчитать интенсивность нагрузки на сервер, нам необходимы следующие  данные (таблица 7.1), полученные путем  статистического анализа за месяц :

 

Таблица 7.1 –  Статистика среднего количества вызовов в рабочее время

Время звонка	9:00	10:00	11:00	12:00	13:00	14:00	15:00	16:00	17:00	18:00
Кол-во звонков  в час	4	7	11	19	19	22	16	13	7	4

 

Итого получается, в среднем, нагрузка на сервер Asterisk , составляет 120 вызовов в день.

Для расчета  интенсивности нагрузки используем формулу:

 

 

 

Т - случайная  величина, средняя продолжительность  обслуживания одного вызова, измеряемая в единицах времени.

λ - средняя частота  поступления вызовов, измеряемая числом вызовов в единицу времени, выз/ч. Является общей характеристикой случайного потока вызовов.

Характеристики  нагрузки – среднюю частоту поступления  вызовов λ, трафик А – обычно оценивают  для часа пик, т.е. для часового интервала  в период наибольшей нагрузки системы  связи.

Из таблицы 7.1 рассчитываем среднее количество звонков в час:

 

 

Где N – количество входящих и исходящих звонков  в рабочее время, - час звонка.

, выз/ч

 

Средняя продолжительность  обслуживания одного вызова (Т) рассчитывается по формуле: