Новый элемент в сетях VoIP

НЕ УСПЕЛИ еще операторы полноценно внедрить революционный элемент Softswitch, как на горизонте появилось новое решение — SBC. Термин Session boarder controller, дословно означающий «пограничный контроллер сессий», появился и стал активно обсуждаться сетевыми экспертами в нынешнем году. По заявлениям производителей и операторов связи, успевших воспользоваться такими продуктами в своих сетях, они позволяют решить множество проблем пакетной передачи голоса.

Надо сказать, ни один из ведущих поставщиков телекоммуникационного оборудования пока не заявил о полной готовности продукта данной категории, а все коммерческие инсталляции обеспечиваются десятком Start-up-компаний, среди них наиболее заметны Acme Packet, Jasomi, Kagoor Networks, Netrake Corp. и NexTone Сommunications. Однако независимые эксперты уже успели дать прогнозы о рыночных перспективах таких продуктов. Так, по оценкам Yankee Group, их продажи будут стремительно расти (рис. 1).

Рис.1. Продажи решений SBC в мире (по прогнозу Yankee Grop)

IP-телефония представляет собой сложившийся, зрелый бизнес. Тысячи провайдеров терминируют миллиарды минут по IP-сетям. Рынок постепенно сегментируется на провайдерский (peering-решения класса 4) и клиентский (решения класса 5, способные полностью заменить традиционные АТС). При этом в решениях первого сегмента технология VoIP используется для удешевления услуг и упрощения стыковки между сетями в целях обмена трафиком. В свою очередь, решения второго сегмента обеспечивают полный переворот в среде коммуникаций клиента, позволяя ему обойтись без услуг местной телефонной компании.

Использование IP-PBX и IP-телефонов миллионами клиентов позволяет операторам существенно увеличивать долю пакетного трафика и получать агрегированный VoIP-трафик, готовый для терминации через сети обмена. Популярность VoIP в данном сегменте рынка особенно резко выросла после успешной реализации проектов в области широкополосной телефонии (broadband telephony), таких как Vonage в США или IP-Office.ru в России.

Кроме того, конвергентные технологии дают возможность существенно улучшить качество звонков внутри пакетной сети. Цифровой сигнал транслируется непосредственно от телефона к телефону, что ведет к уменьшению помех, треска, эха и других явлений, знакомых абонентам аналоговых телефонных станций.

В то же время многие провайдеры по-прежнему придерживаются дорогостоящего метода взаимного подключения сетей (peering) через системы TDM. Причин тому несколько, в том числе — несовместимость сигнализаций, голосовых и факсимильных кодеков. Весьма существенны и проблемы обеспечения безопасности при соединении по публичным IP-сетям, поскольку открытые протоколы сигнализации и медийные сессии подвержены атакам типа Denial-of-service (DoS).

Кроме того, организацию межсетевых стыков по IP затрудняет необходимость поддержки качества услуг (QoS/SLA), преодоления сетевых экранов (firewall/NAT) и сокрытия топологии сети на уровнях 3—5. Последнее требование проистекает из того, что клиент не должен «видеть» структуру сети оператора, а оператору вовсе не обязательно наблюдать топологию сети клиента. А потребность конечных пользователей в дополнительных услугах ведет к неизбежной миграции с протокола Н.323 на SIP не только в клиентском, но и в операторском сегментах.

Какие же меры следует предпринять провайдерам для успешного налаживания взаимодействия между собой и сокращения расходов на содержание своих сетей передачи голоса? Выходом станет унификация параметров пакетной технологии передачи голоса, а другими словами, нормализация:

• сигнальной части (независимо от того, какую сигнализацию используют клиенты и контрагенты);
• медийной части (включая факс), подразумевающая выбор реализации одного из основных медийных кодеков;
• сигналов тональной частоты DTMF и др.

Все указанные задачи возлагаются на уже известные элементы, которые оператор может установить в собственной сети:

• программный коммутатор (Softswitch), отвечающий за нормализацию сигнальной части, авторизацию и аутентификацию клиента, генерацию CDR и конвертацию разных типов сигнализаций (SIP/H.323/MGCP/ISDN/ISUP);
• маршрутизатор ядра сети, осуществляющий роутинг звонков на основе информации о цене, качестве каналов, политики предоставления сервиса и т. д.;
• механизмы прокси, скрывающие внутреннюю топологию сети и транслирующие трафик через Firewall/NAT;
• медиа-сервер, служащий для нормализация кодеков и сигналов DTMF (для небольших систем разрабатываются так называемые «программные DSP»);
• Policy Server (сервер политик), управляющий параметрами SLA/QoS;
• пограничный маршрутизатор со встроенными функциями Firewall/NAT, размечающий входящий IP-трафик в соответствии со стандартами 802.1p/q (VLAN), DiffServ, ToS и MPLS.

Консолидация вышеупомянутой функциональности на одной платформе заметно упростила бы внедрение решений на основе пакетной передачи голоса. Удобство заключается как в сокращении числа элементов в сети провайдера IP-телефонии, так и в облегчении управления всеми механизмами с помощью одного Web-интерфейса.

В отличие от программного коммутатора, концептуально новый продукт сможет контролировать не только сигнализацию, но и медийный трафик. Это позволит считать его рациональной точкой сбора биллинговой информации и данных о реальном качестве услуг (QoS) для каждого звонка. Благодаря такому решению провайдер сумеет реализовать процедуру начисления возврата денег за звонки (rebate), качество которых оказалось ниже оговоренного в контракте об уровне обслуживания (SLA).

Процесс объединения элементов уже начался. В результате слияния функциональности двух типов продукции, Softswitch и медиа-сервера на свет появилась новая категория решений — Session Boarder Controller (SBC).

Согласно данному описанию может показаться, что SBC включает в себя полную функциональность Softswitch, но это не совсем так. По моему личному убеждению, Softswitch — это архитектурное решение сети следующего поколения (NGN) на базе пакетной передачи информации. Программный коммутатор решает проблему стыковки с традиционными сетями передачи голоса, использующими сигнализацию SS7. Для этого в Softswitch-архитектуре выделен специальный элемент — сигнальный шлюз.

Нынешние SBС лишены функциональности сигнальных шлюзов и не могут выполнять функций управления сессиями между традиционными и пакетными сетями. Реализация услуг на уровне 5 также скорее относится к «компетенции» Softswitch-архитектуры, в рамках которой применяются серверы приложений с внешним SIP-интерфейсом.

Таким образом, продукты Softswitch и SBC могут органично вписываться в единую архитектуру предоставления пакетных услуг. При этом программный коммутатор является носителем сетевого интеллекта и обеспечивает трансляцию сессий в сеть SS7 и обратно. А устройства SBC, находящиеся внутри пакетной сети, выполняют функции присоединения провайдеров VoIP, агрегацию трафика клиентов от IP-PBX и другого пользовательского оборудования.

Вместе с тем границы распределения функциональности между этими элементами довольно условны. В определенных конфигурациях Softswitch может брать на себя больший набор функций, а SBC — просто выполнять задачу нормализации медиа-трафика. В других случаях Softswitch отвечает только за взаимодействие с сигнализацией SS7, а остальная работа отдается на откуп SBC. Такая тенденция тем более возможна, что сами продукты SBC мигрируют к распределенной архитектуре. Она включает в себя центральный узел CSBC (Core SBC), находящийся внутри сети провайдера, и оконечные устройства ESBC (Edge SBC), которые устанавливаются на границе сети за МЭ (рис. 2). При этом CSBC распределяет трафик между ESBC.

Рис. 2. Применение программного контроллера сессий внутри и за пределами сети

Еще одним преимуществом пограничных контроллеров сессий является то, что данный сетевой элемент быстро и логично вписывается в уже действующую сеть провайдера VoIP. Причем не требуется существенного изменения архитектуры или настроек на уровнях 3 и 5.

Данный продукт применяется на практике десятками крупнейших провайдеров VoIP, среди которых — ITXC, iBasis и Global Crossing. Объединение множества функций в одном устройстве является вполне логичным шагом. Провайдеры стремятся к упрощению и оптимизации своих сетей, хотят поддерживать не десяток различных решений для десяти возможных ситуаций, а одно решение, которое обеспечивает все варианты развития бизнеса.