全面提升企业VoIP网
李吴健
2004/07/06
随着技术的不断更新和成熟，市场上各种VoIP产品已经可以满足企业话音通信的商用需求。然而一些用户仍然对这类产品心存顾虑，原因是认为基于IP的话音应用在可靠性上没有保障。这种担心是有理由的，因为传统话音和数据网络在本地是完全隔离的两个系统；对于VoIP系统则是需要叠加在企业现有的数据网络上。再从另一个角度来看，通过合理利用各级产品自身的冗余特性并组合数据网络的备份路由机制，VoIP系统可以完全满足用户对可靠性的要求，甚至在广域网的互联应用上有胜于传统的电路中继，从而能充分发挥VoIP技术给用户带来的优势和便利。
很多的用户在采购设备时就特别注重“可靠性”这项要求，参照一些已经明确的技术指标的确可以在各个不同厂家的产品之间遴选，但这些技术指标很多只是对硬件设备的一些静态要求。特别是对于一个同时涉及到话音和数据的网络系统，整个系统的可靠性需求将涉及到更多方面；例如产品自身的软硬件设计、整体结构、备份和恢复机制以及数据网络需要配合所提供的保障。一个完整的VoIP网络可靠性要求将会牵涉到以下多个方面：
1.话音/数据产品本身各个组成软硬部件的稳定可靠程度；2.话音和数据产品之间互联所需具备的可靠保障机制；3.网络设计时所需要全局化考虑的冗余性和备份机制。
在一个典型企业VoIP网络中，话音和数据类产品占据了主要的两大角色，因此首要的前提就是保证各级产品自身的产品可靠性。产品组成部件和元器件的寿命始终是影响产品可靠性的一大因素。北电网络提供了客户以端到端的通信产品解决方案，Succession 1000/1000M是目前针对企业用户推出的VoIP话音平台；Passport和Baystack系列数据产品则是覆盖了各类应用环境的需求。 通过Succession 1000/1000M和Passport8600/BayStack系列数据产品的有效整合，系统整体的可靠性达到了99.999%的电信级要求。其中首要的因素就是产品本身各个组成部件的稳定可靠性级别非常高，举例而言，话音产品系统部件的平均无故障间隔时间（MTBF）都大于40年，部分关键模块的数值甚至超过了60年。由此可见，设备生产厂家在保证产品的可靠性上的投入仍是不遗余力。
除了硬件环境需有质量上的保证外，还需要关注产品的软件操作系统。目前的通信产品越来越注重软件体系的开放性和兼容性。传统的话音系统由于和数据网络是平行隔离的，不会受到来自数据网络的攻击或病毒的影响。和传统的话音系统不同，由于VoIP是基于开放的协议体系，因此需要开放的软件平台来承载H.323或SIP协议。采用合适的软件平台在满足系统所需处理能力的同时，不仅提供了高可靠性保障，同时也可以有效地防御针对开放操作系统的病毒所带来的影响。在保证体系开放的前提下，适当的采用专有软件平台仍将是抵御绝大多数常见漏洞攻击的有效方法。
另外，从整体的体系结构上，增加关键部件的冗余特性也是提高系统可靠保证度的简单且行之有效的手段。很多产品可以根据用户的需求来配置不同级别的冗余特性，通过对某些关键部件的镜像配置，可以实现在单台设备失效的情况下由其他同类设备承担相同的功能。就北电的Succession话音系统举例而言，系统可以根据用户的实际使用环境和需求配置不同的可靠性保障：
- 冗余的呼叫处理服务器
- 冗余的信令服务器
- 三种关守（Gatekeeper）工作模式:Primary, Alternate and Fail Safe
- 具备本地处理/存活能力的远端网关
双向备份的IP终端登录注册
网络节点间的备份机制
以上这些可靠性保障策略还只是停留在相互独立的产品层面。在传统的话音网络上，话音信号是基于TDM的方式在各级基于固定时隙的网络上来传送，并且骨干传输网已经具备了相当高的可靠性；然而对于一个VoIP的系统，话音最终是基于IP网络来传输，并且在一个基于尽力而为传输机制的网络上，同时还充斥了大量的数据和不可靠因素对IP网络造成的冲击和破坏。因此，我们有必要将影响数据网络可靠性的因素一并考虑进来。
话音和数据层面的协同备份，可以有效地提升系统的可靠性。特别是在企业园区网或需要多个话音节点互联的使用环境下，通常传统的话音解决方案需要TDM中继的方式将各个节点组成网状或星型结构。企业部署这样的话音网络不仅实施相对复杂，而且可靠性方面也存在很多问题，毕竟企业还无法像电信运营商一样有足够的资金投入和技术力量去完成一个具备超高可靠性却仅是应用于某个企业内部的话音传输系统。然而当前的数据网络却可以利用IP的路由冗余特性来达到近似的效果。
北电网络的核心路由以太网交换机Passport8600，是满足客户对数据网络可靠性要求的极佳选择。假设某个制造型企业需要在厂区和各个办公楼宇内部部署话音通信系统；北电独特的SMLT功能，可以实现分布在不同楼宇内的核心交换机之间的双路互连，两条链路负载分担，互为链路备份。对于桌面交换机或楼层的低端交换机，只要满足 802.3ad 或支持 MLT协议，即可以实现与中心的双路连接，通过SMLT协议，实现双链路的负载均衡。当一个线路有问题时，另外一条可以进行动态备份，实现电信级99.999%的故障恢复。核心交换机通过VRRP国际标准协议实现核心点的冗余；以及配合双矩阵交换结构、一秒内第2层故障切换、DMLT实现等。此外，还可以根据链路层的MAC地址、网络层的IP地址、传输层的端口号等，对不同的应用进行分类，划分不同的优先级或定制不同的网络带宽。同时支持802.1P、DiffServ等标准的优先级控制策略，可以提供8个优先级控制队列。通过一系列的技术保障手段，北电网络提供的数据网络承载平台能够同时满足用户对数据和话音传输的可靠性和可用性的要求。
利用产品的冗余特性进行网络规划和设计，也将在一定程度上提高系统的整体可靠性。
例如：假设某用户有多个办公机构需要VoIP的互联，因此需要在网络上部署多个VoIP话音节点，我们可以利用信令服务器具备独立作为H.323关守的特点，在网络的任意位置上部署两套信令服务器作为全网话音的关守，并且互为备份；当某一信令节点出现故障时，各地的网关可以在预先设定的时间范围内切换到备份的信令服务器，整个网络的通话不受到影响。
此外，目前有很多的企业正利用VoIP的方式来组建和连接全国各地的分支办公机构。通常这些办公机构除了和总部进行话音通信外，还需要有本地中继接入以方便拨打当地的市话号码。假设分支和中心点之间的IP链路发生了故障，信令将无法正常的接续，因此也必然会失去同总部的联系；各地分支机构设备需要在紧急状态下具备本地的独立工作的能力。通过部署具备本地工作能力的网关，可以实现在同中心点链路失效的情况下，自动进入本地工作模式。同时，总部拨打分支办公室的电话将经由公网自动迂回到分支节点，保证使用者可以继续像往常一样的通信，所有功能均不受影响。如果用户已有了骨干数据网络和多套VoIP系统并部署了IP电话终端，还可以灵活地结合IP电话的多节点注册机制，进行系统之间的互为备份，最终确保VoIP系统的整体可靠性。因此，合理的网络设计将有助于提升系统整体的可靠性。
由此，提升VoIP系统的稳定性是一个从简单的产品运用上升至系统合理规划的工作。北电在实施大型的VoIP项目上有着丰富的经验。结合产品自身的特点并发挥数据网络的冗余特性，目的是建立一个持续稳定运行的VoIP网络，用户可以充分体验各类新兴的应用，同时也将减少用户为维护系统所投入的资源，并充分发挥先进技术所带来的经济和方便。
赛迪网 中国信息化(industry.ccidnet.com)