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語音對企業(yè)網 企業(yè)升級VoIP實戰(zhàn)指南

2008/12/16

　　傳統(tǒng)企業(yè)局域網(LAN)，不具備對非IP話音的交換功能;傳統(tǒng)的PBX系統(tǒng)不具備IP數(shù)據(jù)交換功能，因此在傳統(tǒng)的企業(yè)中，PBX語音網絡系統(tǒng)與LAN數(shù)據(jù)網系統(tǒng)一直是相互獨立的兩條線，互不交叉，更不能相互訪問。

　　VoIP技術在企業(yè)網條件下，建立了IP環(huán)境與企業(yè)語音的整合，但也帶來了企業(yè)用戶在部署VoIP上不可逾越的問題。企業(yè)網因專用性強，擴展性較差，構成情況也比較復雜，因此很難對企業(yè)網帶寬和速率進行充分挖掘和利用，限制了大多數(shù)企業(yè)對新的、大量的多媒體業(yè)務的應用，然而多媒體業(yè)務恰恰是企業(yè)VoIP的商用價值所在。

　　因此，企業(yè)語音網絡與數(shù)據(jù)網絡的整合，首先就需要根據(jù)現(xiàn)有網絡的狀況和未來的需求進行必要的升級，來適應VoIP的需求。

語音對企業(yè)網的要求

　　VoIP的部署需要進行基礎IP網絡和VoIP設備的建設。

　　大多數(shù)企業(yè)現(xiàn)有網絡環(huán)境無法為部署VoIP提供直接的支持。VoIP的部署需要進行基礎IP網絡和VoIP設備的建設，企業(yè)部署VoIP，現(xiàn)有的網絡環(huán)境主要考慮基礎IP網絡的構建情況，目前有些企業(yè)的IP網絡已經具備條件，可以通過直接增加VoIP設備進行部署，有些企業(yè)的網絡還需要進一步升級。例如，VoIP對網絡的帶寬、時延要求比較高。在廣域網上，大多數(shù)企業(yè)鏈路選用的是直接接入互聯(lián)網的方式，一般選用ADSL、LAN進行接入，在路由器上啟用VPN，實現(xiàn)總部與分支機構的互聯(lián)，而互聯(lián)網的帶寬、時延等均無法保障，對話音質量的影響非常大;在局域網內，企業(yè)往往選用非智能以太網交換機，在網絡數(shù)據(jù)量大或病毒發(fā)作時會對語音質量產生較大影響。因此如果要很好地支持VoIP，需要對出口鏈路、局域網內的以太網交換機設備做升級準備，另外，一些企業(yè)還可以為VoIP建立專門的MPLS VPN。

交換并不只是語音

　　IP技術并沒有先進性可言，能夠得到廣泛關注是由于其既能滿足建設多業(yè)務融合網絡的要求，又具有廉價和簡便的特點。

　　交換是VoIP的核心。理論上，傳統(tǒng)的企業(yè)電話PBX交換系統(tǒng)相當于電信運營商的一個用戶接入端局，使企業(yè)PBX交換系統(tǒng)占有PSTN系統(tǒng)獨立的中繼局，以將企業(yè)內部話務量按一定比例集中分配到與電信網連接的中繼線上。這實際上是一種基于物理端口或電路交換形式的固定連接方式，這種傳統(tǒng)的語音組網方式必須使PBX的每一部分機與交換機的一個物理端口相關聯(lián)，這使網絡的擴展性與系統(tǒng)配置的靈活性受到了很大的限制。

　　而VoIP的交換是基于IP網絡實現(xiàn)的，在企業(yè)網絡中，VoIP終端設備之間的連接主要基于邏輯上的網絡結構，一個基于電路連接的物理端口可以對應于若干個邏輯端口，邏輯端口數(shù)目可由網守定義，IP地址按邏輯信息進行標識，通過包交換形式傳遞，不僅同樣可以從PBX的前向話音交換中分離出話音信號和呼叫控制信號，達到在LAN數(shù)據(jù)網絡上實現(xiàn)對語音信號的數(shù)字轉換和傳送的目的，同時，還可以通過呼叫服務器對設備的IP 地址進行管理，因此在網絡擴容或用戶變更時，不需要對交換機物理端口進行配置，僅需對部分或個別邏輯端口重新定義或對IP地址進行修改即可。例如，用戶可以隨意把話機插入任意可用的網絡端口中，網絡根據(jù)電話IP地址來識別用戶，而不需要知道話機的具體位置。因此，這種基于邏輯上的定義和連接的網絡結構，作為通過LAN網絡實現(xiàn)話務量重新分配的一種方法，在IP PBX設備上可以同時完成數(shù)據(jù)與語音的交換，達到真正實現(xiàn)在一個LAN網絡上建立低成本的語音增值業(yè)務服務的目的。

　　Avaya公司系統(tǒng)工程師總監(jiān)陳蔚告訴記者，用戶不需要添加或者更換當前網絡中的交換設備，就能夠在上面直接實現(xiàn)VoIP應用。但他指出，在企業(yè)級用戶的VoIP應用中，真正決定VoIP成功的關鍵，并不在于能否實現(xiàn)基于IP的通話，而在于能否提供比電路交換技術更吸引用戶的新業(yè)務。

　　VoIP系統(tǒng)最有可能首先實現(xiàn)的新業(yè)務包括視頻通信、數(shù)據(jù)和多媒體文本傳送等電路交換技術不能支持或只能部分支持的業(yè)務。傳統(tǒng)的電路交換網絡主要是針對語音業(yè)務設計的，無法完全滿足其他通信形式的需求。IP技術與之相比并沒有先進性可言，能夠得到廣泛關注是由于其可以將TCP/IP協(xié)議作為統(tǒng)一的傳輸協(xié)議來跨越不同形式的物理網絡，同時傳輸不同的媒體流，從而既能滿足建設多業(yè)務融合網絡的要求，又具有廉價和簡便的特點。

　　實施VoIP的企業(yè)網，需要考慮對語音業(yè)務的不同需求和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求，以及IP網絡設計傳輸?shù)脑拕樟?涉及網絡擁塞和數(shù)據(jù)包優(yōu)先級等問題)決定網關設備的選型，一個標準的VoIP企業(yè)網絡應該包括以下不同的硬件系統(tǒng):獨立網關、路由器網關、遠程接入服務器(RAS)網關、IP PBX網關。此外，VoIP的話音信號是以數(shù)據(jù)包的形式在IP網絡中傳輸，因此，按網絡可能發(fā)生的最大呼叫數(shù)量和設備的信息處理能力預測網絡需求的帶寬，確定合適的交換和路由設備端口數(shù)量，以最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)實現(xiàn)的設計功能和盡量減少設備的投資成本。

企業(yè)網需要添加的VoIP設備

　　一個典型的企業(yè)級VoIP系統(tǒng)，應該包括的設備有以下幾個方面，它們共同構成企業(yè)網絡的“語音”環(huán)境。

媒體服務器

　　媒體服務器能夠為企業(yè)通過網絡基礎架構，簡化語音和數(shù)據(jù)運行提供一套靈活的解決方案。它既可作為小型企業(yè)的獨立解決方案，也可作為擁有多個站點的大型企業(yè)網絡的遠程邊緣設備。媒體網關現(xiàn)在可支持最多幾個到幾十個遠程網關，并提供行業(yè)標準呼叫控制、服務質量和管理功能，同時支持面向獨立或企業(yè)邊緣解決方案的IP、數(shù)字和模擬終端。媒體服務器主要的功能是為遠程站點提供與總部同等級別的功能，從而提高企業(yè)網絡的利用效率，充分利用當前通信基礎架構，降低總體成本。

安全網關

　　安全網關檢查跟蹤每一個媒體流的包頭，確保只有合法的媒體流數(shù)據(jù)才能到達VoIP設備。安全網關設備既能防護針對不同操作系統(tǒng)的安全漏洞攻擊，又能從第一個呼叫信令開始直到最后通話結束，全程跟蹤呼叫通話過程，只有上一步信令操作成功，媒體流或下一個信令所需要的端口才會打開。

　　既校驗VoIP信令又檢查媒體流數(shù)據(jù)合法性是一體化安全網關設備與其他支持VoIP的防火墻產品明顯不同的又一特色，支持防火墻/VPN、網關防病毒、IPS、反間諜軟件等確保VoIP安全，同時能夠基于該設備建立企業(yè)的一體化安全解決方案。

IP PBX

　　IP PBX就是基于IP網絡的集團電話交換機，它是一臺IP設備，除了接入電信運營商PSTN網絡的接口還保留有諸如T1/ E1/PRI/BRI/FXO等電路接口外，其內部的話路交換、信令處理，以及與內線分機之間的通信都是基于IP數(shù)據(jù)包的處理。目前推出IP PBX的廠商大致來自兩個陣營，一個是通信設備生產商，如Avaya、Alcatel;一個是數(shù)據(jù)設備生產商，如思科。通信設備廠商有程控交換機和集團電話的生產經驗，其產品大而全，單機容量能夠支持幾千個電話終端，但定價較貴。

網管系統(tǒng)

　　網管系統(tǒng)的功能是管理整個IP電話系統(tǒng)，包括設備的控制及配置、數(shù)據(jù)配給、撥號方案管理及負載均衡、遠程監(jiān)控等。由于話音服務對于企業(yè)的正常運作而言至關重要，因此對于實施VoIP技術后的網絡管理也提出了很高要求。網絡管理系統(tǒng)不僅需要完成對于設備的實時監(jiān)測、故障診斷與恢復，可能還需要記錄每一呼叫的時間、長度、主叫/被叫方信息等。

　　另外，由于企業(yè)用戶已經習慣了PSTN網絡的高可靠性，因此也對企業(yè)VoIP的可靠性提出了很高要求。這通常意味著需要在網絡中布置備份設備呼叫服務器、網關、應用服務器等。另外，可能還需要利用傳統(tǒng)的電話線和PBX進行備份。

　　支持VoIP的網絡，需要從“提供簡單連接與控制的網絡”發(fā)展為“高品質業(yè)務網絡”。

　　企業(yè)用戶并不關心底層網絡基礎設施的技術選擇，但是，他們對于網絡所能支持的應用和特性的要求決定了企業(yè)VoIP網絡所能提供的功能要求。陳蔚說，獨立平臺的VoIP網絡結構應該是與某一廠家的設備和管理平臺無關的，應該能夠容納來自不同廠商的設備，并將他們集成起來完成必要的功能。

　　廣州網域科技總裁陳祥伍告訴記者:構建網絡，就像是修橋鋪路，交通能否安全暢通，取決于路橋的工程質量，對于企業(yè)級用戶來說，網絡建設就是為了實現(xiàn)相應的業(yè)務目標，而支持VoIP的網絡，要保證企業(yè)語音的電信級標準就更需要從“提供簡單連接與控制的網絡”發(fā)展為“高品質業(yè)務網絡”。

　　何保證業(yè)務網絡的高品質，關鍵的一點就是利用服務質量保證(QoS)使VoIP的通話質量處于可接受的范圍內，在VoIP網絡中必須實施必要的服務質量保證特性來控制VoIP數(shù)據(jù)包在傳輸中的丟包、延遲與抖動。QoS的實現(xiàn)可以有幾種方式，例如，可以采用靜態(tài)優(yōu)先級的方式，將VoIP數(shù)據(jù)包設置為最高優(yōu)先級，保證其在網絡擁塞時優(yōu)先通過;或者，在呼叫服務器或網關處實施呼叫接入控制，在預計擁塞要發(fā)生時主動限制呼叫的數(shù)量，從而確保被接入的呼叫可以得到好的服務。

　　港灣網絡有限公司高級產品經理陳勝權認為，從服務質量考慮，不同業(yè)務對帶寬、時延、抖動和誤碼/丟包率等關鍵指標的要求是不同的。

　　傳統(tǒng)的IP網絡只能簡單傳送各種業(yè)務，但難以同時實現(xiàn)多業(yè)務的服務質量保證，企業(yè)不得不為了一些重要業(yè)務的服務保證而建設專網，如視頻專網、OA專網等，因此高品質IP網絡必須解決多業(yè)務承載的QoS問題。有別于傳統(tǒng)IP網絡采用的靜態(tài)QoS解決方案，高品質IP網絡需要提供更強的智能性，這里的網絡智能不再是簡單的訪問控制和標記，而是體現(xiàn)在業(yè)務的動態(tài)感知。

　　所謂“業(yè)務動態(tài)感知”是實施服務質量策略和安全策略的基礎。其基本過程如下:IP網絡邊緣設備根據(jù)業(yè)務流的特征實現(xiàn)特定業(yè)務的感知。業(yè)務感知可以由邊緣節(jié)點獨立完成，也可以與業(yè)務管理系統(tǒng)配合，這樣更容易實現(xiàn)整體的策略部署。

　　中興通訊針對企業(yè)VoIP應用的全系列R10路由器產品以及以太網交換機產品，支持基于VLAN、MAC、802.1Q、源/目的IP地址、ToS、協(xié)議類型、端口號等進行流分類。同時，也全面支持MPLS VPN技術和MPLS線速轉發(fā)。能夠實現(xiàn)全網高效MPLS VPN服務。

　　中興通訊強調，在基礎IP網絡滿足上述要求之后，企業(yè)可以根據(jù)VoIP業(yè)務開展的需要部署語音設備，以實現(xiàn)多網融合，或者采用專用IP語音網關解決方案實現(xiàn)話路高品質。據(jù)介紹，中興通訊在以IP語音網關方式的路由器解決方案以及TDM over IP方式的“IP電話”解決方案繼承了傳統(tǒng)的路由器產品QoS和MPLS VPN特點，使得企業(yè)在以中興通訊低端路由器建設基礎IP網絡時，就可以為未來VoIP業(yè)務開展留下了擴展和升級空間。

帶寬:不是問題的問題

　　然不是越寬越好，但一定要“夠寬”才行。

　　VoIP是建立在IP技術上的分組化、數(shù)字化傳輸技術，其基本原理是:通過語音壓縮算法對語音數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按IP協(xié)議進行打包，經過IP網絡傳輸?shù)浇邮盏��！敖涍^IP電話系統(tǒng)的轉換及壓縮處理，每個普通電話傳輸約占用8～11Kbps帶寬，但目前大多數(shù)企業(yè)的公網帶寬即使到二三級連接仍然可以達到64～128Kbps”，陳祥伍說:“作為一種新的企業(yè)網技術，VoIP對帶寬的占用并不是很大，網域科技全公司將近200臺終端，實際產生的并發(fā)通話需要只有幾百K�，F(xiàn)在很多企業(yè)網絡都實現(xiàn)了專線或者寬帶，應該說，帶寬不是企業(yè)VoIP網絡最先應該考慮的問題。”

　　也有廠商不同意這種看法，陳勝權說，IP語音的實現(xiàn)需要嚴格保證企業(yè)網絡帶寬。企業(yè)的IP網絡要對每種業(yè)務提供帶寬資源，例如，為視頻業(yè)務分配384K的端到端帶寬、為語音業(yè)務分配25k端到端帶寬、為數(shù)據(jù)業(yè)務分配8M帶寬，在總帶寬不足或網絡異常情況下優(yōu)先保證關鍵業(yè)務的資源。

　　陳蔚也強調，單純的VoIP話音對帶寬要求并不大這是事實，但隨著企業(yè)新業(yè)務加入、業(yè)務流增長，企業(yè)網絡會經常處于變化中，這就要求IP網絡具備帶寬動態(tài)調整能力。例如，新業(yè)務加入的時候，IP網絡可以為新業(yè)務分配獨立的隧道或動態(tài)調整為新業(yè)務預留資源。除此之外，視頻會議、IP電話等實時業(yè)務還需要嚴格保證低時延、低時延抖動等指標，這些指標主要依賴于IP網絡的硬件隊列調度能力。因此，帶寬雖然不是越寬越好，但一定要“夠寬”才行。

網絡層的安全

　　在將語音技術引入IP環(huán)境時，需要與其他高安全數(shù)據(jù)應用同樣嚴格的安全標準。

　　企業(yè)VoIP網絡的安全是用戶最主要的擔心。在將語音技術引入IP環(huán)境時，需要與其他高安全數(shù)據(jù)應用同樣嚴格的安全標準。IP網絡需要對不同業(yè)務實施安全隔離，為不同業(yè)務分配獨立的邏輯專網，避免業(yè)務之間的互相影響。MPLS VPN、VLAN等技術的結合可將一個物理的企業(yè)網絡劃分為多個獨立的“邏輯網絡”，每類業(yè)務都可以獲得一部分網絡資源供自己使用，包括地址空間、路由轉發(fā)表、帶寬、隧道、服務質量等。

　　思科VoIP安全架構基于其SAFE安全指南計劃，強調數(shù)據(jù)通信的安全連接。針對傳輸語音的IP網絡的SAFE藍圖特別注重保護四種主要的語音系統(tǒng):IP電話、呼叫處理管理器、語音郵件系統(tǒng)和語音網關。同樣，在信任關系和身份管理以及威脅防范方面，也有專門針對語音的規(guī)定。思科的高級營銷經理和資深安全專家指出，一個范圍廣泛的、集成化的方法對于保障數(shù)據(jù)和語音的安全至關重要。盡管沒有任何一種安全方法可以做到100%的萬無一失，但是嚴格遵守SAFE指南將讓思科IP語音通信具有更好的安全性。

　　港灣網絡將IP語音對安全的需求集成在其NetHammer M系列路由器和Net Hammer系列以太網交換機產品中。NetHammer M路由器具有智能識別IP語音流并做優(yōu)先處理的功能，以保障業(yè)務的安全。Net Hammer以太網交換機同樣能夠識別IP語音流并做優(yōu)先處理，同時能夠與IDS系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，令企業(yè)網絡的升級簡單，提供良好的業(yè)務承載與控制能力。陳勝權認為，企業(yè)網絡升級到VoIP最好能夠“以點帶面，逐步實施”，這就需要交換和路由產品具有靈活的擴展能力和管理性能。

　　中興通訊強調在安全隔離的基礎上應用安全子隧道技術。安全子隧道技術是專門為保證業(yè)務流安全而設計，可以在IP網絡為部分關鍵業(yè)務提供類似于ATM PVC的嚴格帶寬保護和安全性。 當然，網絡安全問題不可能通過某種一勞永逸的技術來解決，而是隨著安全狀態(tài)的變化，綜合考慮時間、空間、網絡層次的因素，不斷調整安全策略。因此從長期發(fā)展來看，IP網絡還需要建立一個動態(tài)安全防御體系，邊緣節(jié)點可與業(yè)務管理系統(tǒng)協(xié)作，實現(xiàn)動態(tài)安全認證、病毒防御和入侵防御。其中業(yè)務管理系統(tǒng)提供安全認證、病毒檢測、入侵檢測策略的動態(tài)刷新，邊緣節(jié)點實現(xiàn)用戶隔離和動態(tài)防御。

最簡單和最復雜的升級

　　最簡單的升級就是不需要任何升級。而相對于復雜的企業(yè)結構，需對該網絡電話系統(tǒng)進行重新計劃和建設。

　　陳蔚說:“最簡單的升級就是不需要任何升級。”如果企業(yè)各地分公司電話全部是PSTN直線電話，沒有單位內部的PBX，不能通過語音網關把這些直線電話統(tǒng)一接入到IP網絡上。陳蔚建議，這類用戶可以用Avaya提供的企業(yè)語音服務器來替代IP PBX和多媒體語音網關設備，解決PSTN程控電話統(tǒng)一接入IP語音網絡的問題。安裝完全不需要改變布線。這樣就不需要改變用戶撥號方式，網關的電話號碼定義為程控電話的號碼，在IP語音網絡上還采用PSTN號碼方案，不需要用戶重新記憶一套IP電話號碼。這樣還可以實現(xiàn)IP電話網與PSTN電話網的自動切換。IP網絡正常時，通過IP建立呼叫，IP網絡中斷時，自動從PSTN進行呼叫。

　　而相對復雜的企業(yè)結構，如企業(yè)分支機構分布全國各地，均有寬帶網絡連接到互聯(lián)網，而且部分已使用企業(yè)內部IP電話業(yè)務，專家建議，需對該網絡電話系統(tǒng)進行重新計劃和建設:
  1. 根據(jù)實際需求在各分支機構安裝IP話機、語音網關或軟電話;

  2. 根據(jù)實際需求為IP話機、語音網關和軟電話配置公網電話號碼;

  3. 在總部設立內部IP電話網的控制中心，該控制中心以軟件方式工作，安裝在一臺服務器內，采用數(shù)字中繼網關與原PBX E1中繼接口相聯(lián), 網關提供的多路數(shù)字設置為中繼模式，網關一端連接專網;

  4. 利用電話會議交換機，構建基于網絡電話系統(tǒng)的電話會議系統(tǒng);

  5. 在控制中心的服務器上對IP電話號碼進行分配，或對原分機電話的撥號方式進行設定。通過適當調整控制中心軟件的參數(shù)就可完成IP電話系統(tǒng)的建設。
實例分析

　　讓我們通過前文提到的網域科技集團的實際案例，來認識VoIP的企業(yè)網升級。

　　廣州網域科技集團的經營架構是業(yè)務分離、平臺共享，設有多個分支機構，分別有本地的接入號碼，因此，要求新的IP PBX必須支持多個子語音門戶，同時能夠支持企業(yè)的協(xié)同工作。

　　也就是說，新的IP PBX需要突破地理界限，支持全國(全球)范圍的統(tǒng)一分機編號，異地之間撥分機號碼就能通話，而不是拔公共電話系統(tǒng)(PSTN)再通過總機轉達。為進一步縮短心理距離，IP PBX應提供可視的出席界面，讓每一個人都能看到關聯(lián)人員的出席狀況。IP PBX還應允許每一個人隨時建立起多方通話和召開電話會議的功能。

　　經過多方比對，該公司最終選擇了Zultys IP PBX，配合網域科技自己生產的XingNet IP話機。但由于XingNet話機目前不能兼容Zultys 的IP PBX做三方通話，因此還部署了部分Zultys原裝話機。

　　在確定選用VoIP方案之前，最令網域科技IT人員擔心的是網絡，特別是廣域網的穩(wěn)定性和QoS問題。因為如果網絡連接不穩(wěn)定，帶寬沒有保障，或者傳輸延時大于300毫秒，就會嚴重影響話音質量。

　　為此他們做了大量現(xiàn)場試驗。首先是局域網，網域科技四個地方分支機構的局域網環(huán)境已經全部實現(xiàn)100M交換到桌面，廣州終端數(shù)量有120多臺，但有三層交換機做網絡分段，局域網內部帶寬非常充足。廣域網環(huán)境比較艱苦，除了廣州有2M專線接入互聯(lián)網，其他三地都是ADSL撥號接入。為了避免用戶共享上網擠占VoIP的帶寬，該公司對通信量較大的廣州和北京的廣域網鏈路做了一些調整。首先是廣州，新增2條撥號ADSL，一并接入WAN，作為廣州100多人共享訪問之用，原來的2M專線只保留用作ERP、CRM、E-mail、VPN和VoIP等關鍵應用。其次是北京新增一條ADSL專線，專門用于VoIP。

　　帶寬的分配情況是，ADSL撥號線路的上行帶寬是512Kbps，IPsec VPN的損耗大約為10%~15%，即實際最大可用帶寬有450Kbps，Zultys IP PBX支持G.729語音編碼協(xié)議，每路話音只要占用11Kbps的帶寬，大約可以支持40路并發(fā)的語音數(shù)據(jù)流。

　　系統(tǒng)改造完成后，不但完全可以滿足一個分支機構50人的通話需求，而且實現(xiàn)了“分機隨著用戶走”的移動通信功能，極大地方便了多分支之間的互相聯(lián)系和協(xié)同工作。

編看編想　給企業(yè)的建議

　　綜合各方的觀點，以下幾點建議可以幫助確保實現(xiàn)企業(yè)網VoIP升級。

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