Сетевой журнал: галерея ИТ-проектов

MERA Systems: управление VoIP-трафиком в операторской сети

Российско-канадская компания MERA Systems со штаб-квартирой в Нижнем Новгороде специализируется на создании программных продуктов для IP-телефонии. Основная и самая популярная ее разработка – MVTS, система для управления VoIP-трафиком в операторских сетях. Проект, о котором пойдет речь, заключался во внедрении новой версии MVTS в сети компании LANCK Telecom – IP-телефонного оператора междугородной и международной связи, имеющего широкую географию точек присутствия.

Задача
Под торговой маркой LANCK Telecom в 2002 году объединились три провайдера IP-телефонии – LANCK Telecom (Санкт-Петербург и Ленинградская область), "СеверТрансКом" (Ярославль) и Express Teleservice (Бостон, США). Так образовался оператор связи нового поколения, нацеленный на создание интеллектуальной сетевой инфраструктуры, которая соответствовала бы глобальным тенденциям развития телекоммуникаций и учитывала требования как традиционных, так и новейших транспортных технологий.

Собственная сеть оператора имеет узлы подключения в Санкт-Петербурге, Москве, Ярославле и Франкфурте-на-Майне (Германия). Партнерские соглашения связывают ее с внешними сетями таких операторов, как Equant, iBasis, Lambda-net, MCI, Teleglobe, "РТКомм", "ТрансТелеКом" и "Ростелеком".

Эффективная маршрутизация звонков в подобной сложной структуре со множеством стыков – задача не из простых. Естественно, на каждом узле нужен сервер, который будет обрабатывать трафик, но управление этим трафиком должно быть единым. Именно для таких сетей MERA разработала распределенную версию MVTS.

Система
Односерверная версия MVTS предназначена для сравнительно небольших операторских сетей. В них она выполняет одновременно функции гейткипера (программы для обслуживания шлюзов между обычной телефонной сетью ТфОП и сетью VoIP), транзитного программного коммутатора класса light и контроллера соединений (session controller), обслуживающего стыки между сетями IP-телефонии. Все три группы функций, органично сочетаются друг с другом и образуют эффективно работающий комплекс. MVTS используется в очень многих операторских сетях и в России, и за рубежом. Пожалуй, с этой системой хотя бы однажды встречается практически любой наш IP-телефонный звонок на своем пути от одного собеседника к другому.

Распределенная (или, в терминологии разработчиков, кластерная) архитектура MVTS организована иерархически и включает три уровня, каждый со своим типом специализированных ключевых элементов. Функции разделены между ними в зависимости от типа трафика.

На верхнем уровне находится центральный сервер. Он распределяет сигнальный трафик между серверами следующего уровня – сигнальными, а те обрабатывают сигнальную информацию, всякий раз выбирая для звонка оптимальный маршрут прохождения. Затем вызовы передаются на третий уровень, где медиасерверы, установленные в региональных точках присутствия оператора, обрабатывают голосовой (и мультимедийный) трафик, проходящий через сеть.

Специализация позволяет добиться нескольких важных целей. Во-первых, можно поддерживать сеть большего размера и производительности, чем в случае одного сервера, – грубо говоря, просто за счет того, что трафик обрабатывается не на одной машине, а на нескольких. В распределенном варианте MVTS масштабируется до 40 тыс. каналов.

Во-вторых, сеть приобретает повышенную отказоустойчивость: помимо того что ее ключевые элементы резервируются, при необходимости они еще могут дублировать друг друга, т.е. брать на себя обработку трафика, не принятого отказавшим сервером.

В-третьих, все сигнальные серверы в сети работают с единой таблицей маршрутизации и, пользуясь ею, направляют медиапоток по наименее загруженному каналу. В результате обеспечивается эффективное управление трафиком и качеством сервиса (QoS).

В-четвертых, единым для всех серверов является и набор конфигурационных файлов, поэтому для изменения конфигурации системы достаточно поменять настройки лишь на одном сервере – на остальных они обновятся автоматически. Если понадобится нарастить сеть, добавив новый сервер, то сделать это в рамках распределенного решения будет проще, так как сервер не придется конфигурировать с нуля, а выигрыш в производительности окажется выше за счет специализации и, соответственно, меньших накладных расходов.

Понятно, что преимущества распределенного решения могут проявиться только в достаточно обширной сети – национальной или международной, может быть, масштаба региона. И точно такая же сеть необходима, чтобы испытать это решение в реальных условиях. Согласие на тестирование нового продукта дал оператор LANCK Telecom, сеть которого на тот момент базировалась на нескольких односерверных MVTS-решениях, и работа началась.

Проект
Структура VoIP-сети LANCK Telecom показана на схеме. Основной центральный сервер установлен на узле оператора во Франкфурте-на-Майне и продублирован резервным в Санкт-Петербурге. В этих же городах находятся и сигнальные серверы (тоже основной и резервный), а медиасерверы (в количестве от двух до четырех) кроме Петербурга и Франкфурта располагаются также в Москве и Ярославле. Общая производительность для данной конфигурации – до 10 тыс. одновременных соединений.

Схема прохождения звонка через сеть следующая. Весь сигнальный трафик поступает на центральный сервер – по умолчанию на основной, а в случае его перегрузки на резервный. Оттуда он по аналогичному принципу распределяется между сигнальными серверами. Те по протоколу RADIUS запрашивают путь прохождения звонка у модуля маршрутизации системы VTBS (VoIP Transit Billing System). Эта система, предназначенная для управления операторским бизнесом, представляет собой совместную разработку LANCK Telecom и MERA Sysytems. В ее функции наряду с упомянутой выше маршрутизацией вызовов входят биллинг, мониторинг состояния узлов, управление тарифной и операторской базой, формирование технических и финансовых отчетов. VTBS спроектирована специально для распределенной архитектуры MVTS, и ее модули маршрутизации и биллинга существуют "в двух экземплярах" – во Франкфурте и Петербурге – и дублируют друг друга.

Система VTBS в реальном времени рассчитывает маршрут, оптимальный с точки зрения соотношения цены и качества. При этом учитываются доступность, загрузка и удаленность медиасерверов, тарифы на каждом направлении, а также уровень качества поставщиков.

Вскоре в распределенную архитектуру планируется включить (со статусом дополнительного медиасервера) конвертирующий модуль SIP-HIT, предназначенный для организации эффективного взаимодействия транзитной сети с офисными IP-УАТС. У LANCK Telecom уже немало клиентов, внедривших у себя корпоративную IP-телефонию.

В настоящее время распределенная сеть MVTS работает в тестовом режиме, причем тестирование вошло в завершающую стадию и проходит уже на коммерческом трафике. Начало промышленной эксплуатации запланировано на конец февраля. По мнению ИТ-директора компании LANCK Telecom Сергея Алексеева, главным эффектом от перехода на распределенную архитектуру стало увеличение надежности. "Внедрение кластера, – говорит он, – позволило повысить отказоустойчивость сети с 99,9 до 99,999%. Если раньше проблемы с каналом в одной из точек присутствия могли привести к простою в несколько часов за год, то сейчас сбой может возникнуть только в период длительной недоступности центральной базы данных. В ближайшем будущем, когда мы добавим резервирование центральной базы, этот показатель поднимется до 99,9999%".

Рис. Структура транзитной сети LANCK Telecom

сетевой форум
поиск
подписка на журнал
о сетевом