IP Phone cho lãnh ñạo:
Điện thoại cho Giám ñốc
CP-7942G= Cisco Unified IP Phone 7942, spare 1
CP-PWR-CORD-UK= 7900 Series Transformer Power Cord, United Kingdom 1
CP-PWR-CUBE-3= IP Phone power transformer for the 7900 phone series 1
CON-CBNT-CP7942 COLL 8X5XNBD INT Cisco Unified IP Phone 7942 1
IP Phone cho nhân viên:
Điện thoại cho nhân viên
CP-7962G= Cisco Unified IP Phone 7962, spare 1
CP-PWR-CORD-UK= 7900 Series Transformer Power Cord, United Kingdom 1
CP-PWR-CUBE-3= IP Phone power transformer for the 7900 phone series 1
CON-CBNT-7961G COLL 8X5XNBD INT Cisco Unified IP Phone 7962 1
IP Phone cho lễ tân
Điện thoại cho lễ tân
CP-7911G= Cisco IP Phone 7911G, spare 1
CP-PWR-CORD-UK= 7900 Series Transformer Power Cord, United Kingdom 1
CP-PWR-CUBE-3= IP Phone power transformer for the 7900 phone series 1
3.3 Kết luận
Chương này ñã trình bày giải pháp tính toán băng thông, lựa chọn ñường truyền cho phù hợp với hoạt ñộng của hệ thống kết hợp với sử dụng VoIP. Giải pháp thiết kế
hệ thống VoIP cho VNA là mô hình Multi-Site Multi-Call-Processing. Tức là sẽ có VPKV, Đà Nẵng và 2 trung tâm, sẽ có một bộ tổng ñài IP ở trung tâm miền Bắc (Hà Nội) và một bộ tổng ñài IP ở trung tâm miền Nam (Hồ Chí Minh). Trong giải pháp cũng ñưa ra thiết kế dự phòng về ñường truyền và voice gateway cho tổng ñài trung tâm ñồng thời thiết kế dự phòng SRST cho các chi nhánh ñảm bảo nếu kết nối WAN gặp sự cố thì hệ thống thoại tại chi nhánh vẫn hoạt ñộng bình thường. Bên cạnh ñó trong chương này cũng trình bày giải pháp cho hệ thống ghi âm và tính cước cho VNA và ñề xuất thiết bị phần cứng phục vụ cho việc triển khai hệ thống VoIP.
CHƯƠNG 4 – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG VOIP 4.1 Mô tả hoạt ñộng hệ thống
4.1.1 Hoạt ñộng của các server tổng ñài trong cluster dự phòng lẫn nhau
Hệ thống thoại IP phải ñảm bảo ñược ñộ sẵn sàng như hệ thống thoại truyền thống. Để ñạt ñược ñiều này, cần phải thực hiện việc cluster các server Cisco Unified Communication Manager.
Đối với hệ thống thoại tại VNA sẽ có 02 cluster: một ñặt tại trung tâm Hà Nội và một
ñặt tại trung tâm Hồ Chí Minh. Cluster này bao gồm 02 server tổng ñài trong trung tâm. 02 server này chạy dự phòng lẫn nhau khi một server chính gặp sự cố thì lập tức server còn lại sẽ ñảm nhiệm vai trò của server chính và hoạt ñộng tốt không có bất kì một ảnh hưởng nào ñến ñộ ổn ñịnh của hệ thống. Ngoài ra chúng ta còn có thể cấu hình 02 server này chạy song song chia tải lẫn nhau. Việc thực hiện cluster các CallManager không chỉñơn thuần là chọn Cisco Unified Communication Manager nào sẽ lưu trữ một bản sao của cơ sở dữ liệu SQL mà còn phải cân nhắc ñến các yếu tố dự
phòng khác.
Hình 4.1 Mô hình clustering giữa các server
Với mô hình trên, sẽ có 01 Cisco Uninfied Communication Manager-CUCM dự
phòng. Mỗi một Cisco Unified Communication Manager chính ñều có khả năng hỗ trợ ñến 500 máy ñiện thoại IP khi không cấu hình cluster. 01 CUCM ñược cấu hình ñảm nhiệm chức năng vừa là Publisher vừa là TFTP server. Tính năng Publisher cho phép thiết bị có khả năng lưu các cơ sở dữ liệu, ñây là dữ liệu chính trong cluster và ñược tái tạo lại cho những CUCM gặp sự cố trong hệ thống. Tính năng TFTP server cho phép CUCM có khả năng cung cấp ñầy ñủ thông tin cho các thiết bịñầu cuối kết nối vào (ví dụ nhưñiện thoại IP Phone dùng giao thức SCCP), các thông tin ñược cung cấp có thể
là tên của thiết bị tương ứng với ñịa chỉ MAC và danh sách các CUCM server mà thiết bị có thể kết nối vào. Mặt khác, khi thiết bịñầu cuối dùng phiên bản IOS cũ hơn phiên bản trong cluster ñang dùng thì CUCM làm nhiệm vụ TFTP server sẽ upload phiêm bản mới ñến thiết bị cuối. Phương pháp này giúp toàn bộ các thiết bị trong cluster luôn luôn ñược cập nhật các phiêm bản mới nhất ñể hoạt ñộng một cách tối ưu.
4.1.2 Tính năng dự phòng của các router Voice Gateway – Servivable Remote Site Telephony – SRST (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo thiết kế trên mô hình tổng ñài trung tâm sẽñược ñặt tại hai trung tâm Hà Nội và Hồ Chí Minh, mỗi tổng ñài chịu trách nhiệm quản lý cho các chi nhánh ở hai miền Nam và Bắc. Hai tổng ñài này kết nối trunking với nhau. Các ñiện thoại từ các chi nhánh miền bắc sẽñăng kí với tổng ñài tại Hà Nội qua ñường truyền WAN và do tổng
ñài Hà Nội quản lý. Tương tự như vậy cho các chi nhánh ở miền Nam. Như vậy trường hợp xảy ra là khi ñường truyền WAN gặp sự cố thì các IP Phone tại các chi nhánh sẽ hoạt ñộng như thế nào khi không ñăng kí ñược với tổng ñài IP?
Giải pháp là các thiết bị Voice Gateway tại các chi nhánh chạy chức năng SRST, khi
ñó thì các thiết bị voice gateway có các gói tin Keep alive sẽ gửi ñịnh kì ñến tổng ñài tại trung tâm. Nếu gói tin keep alive không trả lời thì thiết bị router voice gateway biết rằng tổng ñài có lỗi xảy ra hoặc ñường truyền WAN gặp sự cố, khi ñó lập tức voice gateway sẽñảm nhiệm thay vai trò tổng ñài và các ñiện thoại IP Phone tại chi nhánh sẽ ñăng kí với chính router voice gateway của mình và hoạt ñộng bình thường. Khi ñó các ñiện thoại IP tại chi nhánh liên lạc với các chi nhánh khác và với trung tâm bằng
ñường PSTN.
4.1.3 Đường truyền và chất lượng dịch vụ QoS
4.1.3.1 Tính cần thiết của việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ
Do việc kinh doanh và mô hình kết nối mang tính ñặc thù của công ty VNA trải rộng các vùng ñịa lý với khoảng cách xa, kết nối qua mạng WAN nên việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ và hoạt ñộng thông suốt, tiết kiệm và chia sẻ băng thông với các dịch vụ
khác trên ñường truyền là một yêu cầu tiên quyết và phải giải quyết ñược một các tốt nhất và khắc khe nhất.
Đảm bảo chất luợng dịch vụ là khả năng của mạng trong việc cung cấp các dịch vụ với các ñòi hỏi cụ thể cho các ứng dụng trên mạng. Đối với mô hình mạng VoIP của VNA hệ thống sẽ tích hợp cả thoại, số liệu và video. Các ứng dụng sẽ rất ña dạng do ñó nếu khâu ñảm bảo chất lượng dịch vụ không tốt sẽ dẫn ñến các hiện tượng như nghẽn, mất gói tin, chất lượng âm thanh, hình ảnh kém, không ñảm bảo ñược các ứng dụng yêu cầu thời gian thực, không kiểm soát ñược tài nguyên mạng, giảm hiệu quả sử dụng
ñường truyền.
4.1.3.2 Phương án ñảm bảo chất lượng dịch vụ và băng thông trên ñường truyền truyền
Như ta ñã biết, kĩ thuật mã hóa theo chuẩn G.729 tạo ra dữ liệu thoại 8K, sau khi thêm các header vào ñể tạo ra gói IP có dung lượng tổng cộng là 16K trên một kênh thoại và khi kết hợp với thuật nén cRTP (compression Real Time Protocol) dùng ñể nén các header sẽ giảm kích thước kênh thoại xuống còn 12K/kênh thoại.
Trong trường hợp xảy ra nhiều cuộc thoại cùng lúc giữa các chi nhánh và văn phòng trung tâm thì khả năng chiếm ñường truyền WAN là n x 12K = 12N Kbps và băng thông này còn chia sẻ với băng thông truyền dữ liệu. Trong giải pháp ñường truyền tại VNA thì ñường truyền là 512Kbps, khi ñó giả sử từ môt chi nhánh gọi tới trung tâm, mỗi cuộc gọi sẽ tốn băng thông là 12Kbps, ta sẽ có thổng số cuộc gọi ñồng thời là 512/12=42 cuộc gọi ñồng thời giữa chi nhánh và trung tâm.
Do ñó, một trong các phương án ñảm bảo chất lượng dịch vụñược thực hiện như sau:
• Hạn chế số người gọi thoại cùng lúc từ các chi nhanh và văn phòng trung tâm theo nhu cầu sử dụng.
• Ưu tiên dành riêng một phần băng thông ñể truyền dữ liệu nếu xảy ra truyền thoại và dữ liệu cùng lúc theo các thông số phù hợp sao cho tại một thời ñiểm có thể thực hiện nhiều cuộc gọi thoại cùng lúc và có thể ưu tiên người gọi theo một chính sách nhất ñịnh.
Mặt khác, một số giải pháp còn ñược xem xét và giải quyết việc ñảm bảo chất lượng dịch vụ dựa trên các yếu tố như sau:
• Phân loại các gói tin, ñánh dấu và ñặt chính sách ñói với các gói tin ñó. Khả
năng phân biệt các gói tin của các ứng dụng khác nhau, có thể phân loại dựa trên: ñịa chỉ lớp mạng nguồn/ñích, cổng vào , port ứng dụng lớp 4 mô hình OSI.
Đánh dấu IP Precedence hoặc Type of Service ñể phân mức ưu tiên cho gói tin trên mạng của các ứng dụng. Thông qua phương pháp này, chúng ta có thểñịnh nghĩa gói tin dữ liệu là quan trọng hơn gói tin thoại và các thiết bị mạng sẽ ưu tiên xử lý truyền các gói tin dữ liệu nếu chúng phải xử lý 02 gói tin cùng lúc. Các hệ ñiều hành mạng IOS trên Cisco router triển khai cho VNA ñã tích hợp tính năng mạnh mẽ này và cho phép cấu hình một cách dễ dàng.
• Cơ chế xếp hàng các gói tin thông minh, tránh tắc nghẽn: bảo vệ các số liệu có
ñộ ưu tiên cao trong trường hợp xảy ra tắc nghẽn. Các hàng chờ có ñộ ưu tiên cho số liệu thoại và các ứng dụng nhạy cảm với ñộ trễ khác, Trên các bộ ñịnh tuyến và RSM của các bộ chuyển mạch trung tâm ñều cho phép ñặt các cơ chế
hàng ñợi khác nhau như: WFQ, CQ, PQ… Chức năng Traffic Sharping, thay
ñổi MTU… hỗ trợ các mức loại bở Weighted Random Early Detection (WRED) ñể giảm nghẽn trong mạng. Nếu các gói tin ñã ñược phân loại và ñịnh nghĩa thì khi có bất cứ trường hợp nào xảy ra nghẽn, các gói tin có ñộ ưu tiên cao hơn sẽ ñược xếp vào các hàng ñợi cao hơn và ñược truyền ñi trước. Mặc
ñịnh thì các tính năng cơ bản này ñã ñược tích hợp vào hệñiều hành mạng của cisco router.
• Nén các header: Header của các gói tin TCP, RTP sẽ ñược nén lại tại cisco router giúp cho việc sử dụng băng thông trên các kết nối WAN hiệu quả hơn. Sau khi ñến thiết bị mạng ñích, tại ñây các header của gói tin sẽñược giải nén và khôi phục trở lại ban ñầu và ñược truyền tới ñích.
• Mặc khác ta có thể sử dụng hệ thống quản lý lưu lượng cho các giao diện WAN trong tương lai: hệ thống cho phép lắp ñặt thêm các thiết bị ñể hỗ trợ cho việc theo dõi, kiểm soát băng thông trên các kết nối WAN.
• Chức năng ñảm bảo chất lượng dịch vụ trên các Cisco router: IP RTP Reserve, COPS, RSVP… Trong ñó RSVP là thích hợp hơn cả. RSVP cho phép các thiết bịñầu cuối báo hiệu với mạng và yêu cầu loại chất lượng dịch vụ cần thiết cho các ứng dụng cụ thể. RSVP là một giao thức báo hiệu end-to-end, out-of-band cho phép yêu cầu một lượng băng thông và ñộ trễ với phần tử kế tiếp trên mạng có hỗ trợ RSVP. Nếu một nút mạng không hỗ trợ RSVP, RSVP sẽ chuyển hướng tới nút mạng kế tiếp. Trong giải pháp thiết kế ở ñây, tất cả các thiết bị
Với các kỹ thuật ñảm bảo chất lượng dịch vụ triển khai nói trên, lưu lượng cho các cuộc gọi Voice và data vẫn ñược ñảm bảo chất lượng, ñộưu tiên cao ngay cả trong các trường hợp tắc nghẽn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2 Tích hợp hệ thống VoIP vào hệ thống mạng
Do ñặc thù mạng data và thoại truyền thống hiện tại VNA tại trung tâm riêng biệt với mạng IP Telephony dự ñịnh triển khai nên việc triển khai cũng sẽ linh ñộng và mềm dẻo hơn. Có thể tận dụng lại các switch hiện có ñể cung cấp giao tiếp cho các ñiện thoại và kết nối cho mạng IP Telephony. Các ñường truyền WAN kết nối các site sẽ
thiết kế riêng và ñộc lập với mạng VNA ñể ñạt hiệu suất hoạt ñộng và tính bảo mật cao.
Các thiết bị thoại ñều có giao diện kết nối tương thích theo chuẩn Ethernet. Các thiết bị xử lý cuộc gọi tại các Trung tâm xử lý – tòa nhà VNA sẽ có nhiệm vụ phân tích và thực hiện các dịch vụ thoại cho khu vực mà Trung tâm quản lý, các site mở rộng sẽ
không có hệ thống xử lý cuộc gọi nhưng Cisco router tại ñây sẽ ñảm nhiệm công việc này thông qua hệ ñiều hành Voice nên có thể thực hiện chuyển các cuộc gọi trong nội bộ site hoặc chuyển ñến Trung tâm quản lý mà site ñó thuộc về nếu có các cuộc gọi ra ngoài chi nhánh.
Mặt khác, ñểñiện thoại giao tiếp ñược với các thiết bị khác như máy tính qua mạng dữ
liệu, chúng cần phải có một ngôn ngữ chung ñược gọi là giao thức (Protocol). Có 2 giao thức ñược sử dụng rộng rãi cho thoại IP. Cả hai giao thức ñều xác ñịnh cách thức cho các thiết bị kết nối với các thiết bị khác sử dụng thoại
• Giao thức ñầu tiên là giao thức H.323 ñược tạo chuẩn bởi ITU (International Telecommunications Union). Đây là giao thức toàn diện và phức tạp. Nó cung cấp các ñặc tính Real-time, truyền hình hội nghị, chia sẻ dữ liệu và các ứng dụng Audio nhưñiện thoại IP. H.232 kết hợp rất nhiều giao thức riêng ñể có thể phát triển ñược các ứng dụng ñặc trưng.
• Một giao thức khác H.323 là SIP (Session Initiation Protocol) ñược phát triển từ IETF (Internet Engineering Task Force). SIP là một giao thức tối ưu hơn, ñược phát triển cho mục ñích ñiện thoại IP. SIP ñược ñánh giá là giao thức hiệu quả
hơn H.323. Chẳng hạn MGCP (Media Gateway Control Protocol) sử dụng SIP ñể
tạo các Gateway tới hệ thống PSTN.
Để hệ thống dễ dàng nâng cấp, mở rộng trong tương lai, chúng tôi ñề nghị áp dụng cả
02 giao thức cho hệ thống mạng tại VNA.
4.3 Tích hợp hệ thống tổng ñài ñiện thoại cũ vào hệ thống VoIP
Hệ thống tổng ñài thoại ñang sử dụng tại VNA sử dụng công nghệ analog với các ñiện thoại thông thường, hệ thống này ñang hoạt ñộng ñộc lập. Giải pháp Cisco IP Telephony cho phép khả năng tích hợp và giao tiếp với các tổng ñài analog hiện tại
một các dễ dàng thông qua các giao tiếp FXO ñược trang bị trên router Voice Gateway kết nối ñến tổng ñài Analog hiện có.
Để thực hiện việc tích hợp cần ñáp ứng một sốñiều kiện về phần cứng và các khe cắm hỗ trợ:
• Trang bị giao tiếp card FXO hoặc lớn hơn là sử dụng E1 trên router voice gateway 2811 của trụ sở chính hoặc trên Cisco Router 2801 của chi nhánh trong
ñề xuất chúng tôi khuyến cáo sử dụng card FXO 8 cổng ñối với tại trụ sở và 4 cổng ñối với chi nhánh, có thể hỗ trợñồng thời 8 hoặc 4 cuộc gọi từ mạng thoại tổng ñài cũ sang hệ thống IP Phone mới.