VoIP迁移的四个阶段和不可忽视的细节 - 网络通讯服务网 - VOIP通信服务网 | V...

VoIP迁移的四个阶段和不可忽视的细节


www.OpenVoIP.cn　　 2007-8-13 10:08:33　　来源：计世网　　作者：

研究数据显示，2006年全球IP电话用户从1030万增长到了1870万，增幅达83％。预计2007年VoIP通话量将达到全部通话量的75％。市场分析公司AMI Partners的调查显示：与去年同期相比，中小企业在VoIP上的投资约增加了40%。企业用户通过向VoIP的迁移，不仅获得了低廉的资费，而且实现了语音与数据应用的融合，从而使企业信息化真正融合到其内部管理及业务流程中。
虽然越来越多的企业开始从老式的时分复用（TDM）产品迁移到VoIP/IP电话系统，但这一过程并不像想像的那样容易。电源、空调、软件补丁……这些看似无关紧要的细节关系到企业能否成功地从基于TDM的电话切换到基于VoIP的系统。因此项目在设计之初应该制定严格的迁移方案，关注细节，这样有助于简化迁移过程、缓解风险，还能按时按预算完成项目。
这些细节分布在企业向VoIP系统迁移的四个阶段：
第一阶段：评估现有设备
迁移到VoIP会给现有网络及话音设备的运行带来一定压力。企业局域网将受到影响。要是广域网用作点到点IP中继来传输语音流量，它也会受到影响。基础设施的性能对VoIP的语音质量来说至关重要，数据传输能够容忍的一些因素（例如传输错误、延迟、抖动和数据库丢失），但同样的情况却会导致语音用户难以忍受间断的话音质量而挂断电话。
这一阶段的工作主要是确定数据网络上到底有哪些系统、传输VoIP流量方面性能如何，以及需要采取哪些措施来改进运作。
这个阶段需要查明的细节包括：
局域网交换机端口：项目组应清点一下局域网交换机中能提供以太网供电（PoE）的可用端口有多少，确定交换机和电源能否满足IP电话在将来的扩展。配有双以太网端口的IP电话可以使桌面计算机与IP电话共享局域网端口，同时还应部署802.1x以确保局域网访问安全。
以太网线缆：IT部门应将以前部署的老双绞线升级到五类线或更高类别线缆，并确保所有双绞线都正常工作。要是IP电话与1Gbps桌面共享端口，还需要高速率线缆。
局域网利用率：IT部门还应评估局域网的利用率，要是利用率超过20%到25%，就得考虑服务质量（QoS）。因为利用率提高后，拥塞现象也会增多，这会导致语音质量下降。还要为传输VoIP流量的所有端口建立全双工连接。
虚拟局域网支持：确保局域网交换机支持802.1q，并且使用不同的虚拟局域网（VLAN）隔离语音流量和数据流量，以提高语音的质量和安全。连接到同一交换机的双端口IP电话可以配置成能使用两个不同的VLAN――要是局域网交换机支持这项功能的话。
局域网服务质量：如果需要很高的服务质量，不妨实施802.1p，并且针对这项标准配置IP电话和网关，获得可以接受的语音质量。
POE（以太网供电）：IP电话可通过单独的外部电源来供电，不过让UPS支持这种配电方案比较困难。不妨考虑使用具有电源管理功能的局域网交换机，以减少电费。设计者要提前作好规划，因为将来可能需要增加交换机上支持PoE的端口数量，用于非IP电话连接，例如无线局域网接入点和电动监控摄像头。但是这些非IP电话设备需要的电力超过802.3af提供的电力。即将颁布的802.3at标准有望满足更大电力的要求，该标准把PoE电力输出从15瓦增至30瓦。要应对的另一个因素就是以太网交换机有限的供电能力。许多已安装的以太网交换机只有一半端口支持PoE；而有些新款交换机的所有端口支持PoE。
空调装置：服务器、网关和PoE交换机需要更大的电力，这意味着输出热量会相应增加。项目实施前应确保现有的空调装置能够排走增加的热量。
电源：设计人员必须考虑增加电源连接线，以支持额外设备，尤其是PoE硬件。110伏连接线可能需要升级到220伏。因为老式的时分复用（TDM）PBX和新系统在迁移过程中要同时使用，电源需求会随之增加，所以要与电源设备人员及地方电力公司讨论一下增加电力的需要。除此之外，设计人员应尽可能准确算出接下来三年的总体拥有成本，不断增加的电力成本也要估计在内。
UPS保障：电池系统可以提供有限的电源，适合短时间断电情况下的供电。要是停电时间超过一小时，就需要柴油或者燃气发电机。因此应确保放置局域网设备的机柜里面为电池留出了足够空间，并且承受得住电池重量。如果将来要安装几个UPS机柜，可以考虑采用集中式电池管理系统。还可以考虑直接把直流电连接到设备，这样有望把相应设备的电费减少20%到35%。
空间规划：TDM PBX需要多个机柜；有些VoIP/IP电话系统占用空间比较小。无论是连接到运营商和服务提供商，还是楼内的老式线缆连接，仍需要主配线架（MDF）。要是TDM PBX完全被替换下来，设计人员还要确保在迁移过程中新旧系统有足够空间。对于连接到老式电话和干线的网关，应该把它们放到MDF里面，而不是放到局域网设备的机柜里面。
广域网性能评估：企业IT部门应当购买网络性能管理工具，或者让VoIP/IP电话厂商对广域网的性能进行评估。评估内容包括针对未来VoIP站点间的相对位置来衡量语音质量和容量。如果站点到站点中继的利用率已经达到30%或更高，就需要增加一些带宽和服务质量。广域网性能的评估对象应当包括点对点语音连接和信令服务器连接，点对点连接将会影响语音质量。语音呼叫连接需要符合以下标准：延迟不超过100毫秒、抖动不超过10毫秒、数据包丢失率不到1%、一次突发传输丢失的数据包少于4个。
如果可能的话，广域网连接应当尽可能放在服务级别协议（SLA）上，以满足VoIP对网络性能的要求。如果不可能做到这一点，企业就要执行服务级别功能，并且不断监控广域网连接上语音的质量，定期修改广域网的网络设计。
广域网服务质量：有几种方法可以改进广域网的服务质量。大多数VoIP产品支持区分服务（DiffServ）。区分服务是推荐给VoIP的服务质量。其他选择包括资源预留协议（RSVP）、第四层交换和基于类型的加权公平队列（Class-based Weighted Fair Queuing，CBWFQ）。
管理工具配置：检查一下现有管理工具的功能，看看可以添加哪些功能，或者管理VoIP网络还缺少哪些功能。因为现有的管理工具有可能对VoIP 来说远远不够。不要着眼于VoIP/IP电话厂商的管理工具，可以考虑第三方工具，它们的适应范围可能更广泛。这些工具应当也适用于其他设备和系统，譬如DNS、DHCP、TFTP、NTP、统一通信平台、呼叫中心性能和系统、以及视频和网络会议。
IT/电信部门协调：对语音和数据人员进行交叉培训，然后成立双方人员组成的项目组，负责试点和实施项目。在进行试点及实施之前，修改混合小组成员的工作说明。要是电信这块属于CIO的职责范围，CIO同样要接受语音技术方面的培训。
第二阶段：试运行
VoIP/IP电话系统是新技术，所以为了作好准备，数据人员应熟悉数据网络的安全、可靠性及性能等方面的预期值。大多数企业在进入到VoIP全面实施之前都要试运行。试运行阶段
有助于确保系统的表现与厂商宣传的相一致，并且足够成熟，以确保VoIP成功部署。
由于总有一些项目组设计之初没有考虑到或者认为无关紧要的因素反倒会阻碍项目的成功，所以通过试运行发现这些漏洞很重要。试运行期间还可测试现有的IT和电信部门是否协调好了对VoIP/IP电话的迁移。
除此之外，为了支持VoIP，需要改动企业现有的安全解决方案，因为防火墙、入侵检测系统（IDS）和入侵预防系统（IPS）等系统可能会封阻VoIP流量，并认为它违反安全。使用虚拟专用网（VPN）来传输VoIP可以增加一定的安全性，但屏蔽了服务质量标记（QoS label）。因此，要是标记在加密隧道里面传输，服务质量就无法得到保障。正确建立测试平台很重要。在VoIP迁移的试运行阶段，企业IT人员应当建立可靠的测试环境来模拟实际环境。
试运行阶段应考虑的细节如下：
启动及登记VoIP/IP电话设备：这些设备的启动时间随厂商和配置的不同而不同。IT部门要分别测试这些设备从原始启动状态启动需要多久、软件下载需要多久。确定一下为网络规划众多IP电话网关所需要的登记时间。这可能长达几分钟，并会随端点数量的增加而增加。IT部门可以针对本地连接设备以及通过广域网的远程连接设备执行这些测试。
电源失效响应：关闭服务器、网关和电话的电源，衡量一下恢复使用的时间，并关注在此期间出现的任何问题。
IP电话选择：试用从最便宜到最昂贵三种款式的IP电话。比较昂贵的款式含有的扩展功能以及它在管理和安全上的优势，衡量是否值得投资。
软电话：测试软电话的功能：在使用软电话通话时，运行计算机中其他的程序（如打印），看看语音质量有没有出现下降。
网关连接：网关连接到老式设备和公共电话交换网（PSTN）干线。使用模拟和数字电话、传真机、PC调制解调器及TDM PBX支持的其他任何设备（TDD、警报器和遥测设备）来测试网关。通过T1线或者PRI线连接到PSTN，传输与PSTN之间来往的呼叫。要是没有T1线或者PRI线，就使用模拟干线连接。
功能设置：对用户进行调查，了解目前用户在老的电话系统中使用哪些功能。因为呼叫中心和技术支持部门可能使用其他部门通常不用的功能；有些主管及其助理可能依赖通常比较陌生的功能，所以确保试点系统有这些功能，而且工作正常。除此以外，还要问问用户认为新系统上的哪些功能会很有用，例如在线状态、统一消息及统一通信等。
测试管理功能：测试移动、新增及变更等功能来熟悉管理程序。管理所需的人工时间和复杂性视厂商的不同而不同。
IVR（交互式语音应答）支持：即使VoIP呼叫可以正常使用，IVR也可能无法正常使用，所以项目组要多测试几次IVR对话。
广域网连接：即使广域网连接不是初始部署计划的一部分，也要在广域网上部署一只或多只远程IP电话以及一个网关。由于实施之后再测试广域网连接已为时已晚，广域网连接的表现可能不如预期的那么好，因此企业就要在部署广域网之前知道这一点。
第三阶段：产品选择及实施
企业通常会考虑至少两种厂商：一种是传统厂商，如Avaya、北电网络、西门子或者NEC；另一种是IP数据厂商，譬如思科、ShoreTel或者3Com。即使企业没有发布需求建议书（RFP），也应当密切关注现有传统厂商和IP数据厂商提供的产品，以便选择。在产品选择及实施阶段，应考虑在试运行阶段曾经发生的那些问题。除此之外，第三个阶段增加了与标准、支持、可靠性、管理及逐步淘汰老部件有关的问题。
这个阶段的应关注的细节包括：
电话选择：桌面连接到IP电话的双端口IP电话可节省线缆成本和局域网端口。
备份操作：计划两台服务器，并安排成共享方式，那样一方可以
充当另一方的备份。把PSTN干线连接到网关，作为失效IP网络的备份机制。可以考虑使用模拟端口连接到PSTN的IP电话，以备不时之需。
部署顺序：先从不是很关键的部门和老式设备开始着手，然后添加PSTN中继、IP电话、新的特性和应用，最后添加IP中继。
性能测试：在繁忙时期运行性能测试，确保每个站点操作顺畅。
服务器和网关安全：选择安全的操作系统软件，譬如Unix、Linux或者VxWorks。始终确保安全补丁版本是最新的。控制使用管理员权限的访问。考虑使用VoIP防火墙或者会议边界控制器。VoIP系统应被放在防火墙后面保护起来；如果需要，使用会话边界控制器。
会话边界控制器（SBC）是一种相对较新的设备，能够安全地、经济有效地连接IP语音和视频网络。SBC位于企业或者电信运营商网络的边缘，能够充当呼叫信令和媒体的源和媒体。输入或者输出的呼叫信令将在SBC端接，再利用SBC的IP地址重新生成。媒体也会在SBC端接和重新生成，从而为生成呼叫的终端或者网络提供完全的隐私保护。
电话安全：限制软电话和Web电话的部署，因为PC的安全漏洞比IP电话多得多。由于具有Web浏览功能的IP 电话在访问不同系统时会被利用对系统造成攻击，因此相比之下没有Web浏览功能的IP电话要安全些。
可靠性：询问厂商在估算可靠性时的指标。要求对方告知在过去两年里宣布的补丁有多少，了解通常发布补丁程序的频率如何。另外调查一下有没有发生过硬件召回事件。
厂商或者第三方管理工具：大约一半的IP电话系统使用厂商提供的管理工具，另一半使用第三方的管理工具。即使你的IP电话系统随带厂商提供的工具，也要考虑第三方工具，因为后者通常拥有更出色、更全面的分析软件。第三方工具通常得到IP PBX厂商的支持和认证，提供更丰富的功能和特性，而且通常更易使用。
逐步淘汰老式系统：由于过渡阶段老式电话、传真机和PSTN线路还会用上好几年。暂时不要淘汰支持这些老式设备和接口的语音人员和工具。
第四阶段：正式运行及扩展
一旦VoIP迁移实施完毕，就会出现日常性的网络扩展、新的语音和数据流量以及新的特性和应用。VoIP/IP电话的一个重要承诺就是可以进一步迁移到统一通信。另外将来还可以连接到IT服务器（如微软的OCS）及这类服务器支持的所有第三方软件。扩展不仅需要添加更多用户，还需要添加IP平台能够支持的功能。随着硬件成本的持续走低，软件将成为主导性问题。
这个阶段应考虑的问题包括：
介质访问控制（MAC）：确保局域网交换机可用于核实及验证IP电话的MAC。
软件发布及打补丁：打补丁时可能需要让服务器、网关或者IP电话停止运行。由于广域网带宽有限，把IP电话或者网关的软件下载到远程位置需要很长时间。IT部门要认真安排好时间，因为用户假定语音服务随时可用。
故障排除：IT部门需制订一套规程，并且对技术支部人员进行VoIP/IP电话方面的培训，以应对网络或者软硬件随时可能出现的问题。
服务器连接：如果两台服务器采用了主/后备配置方案，它们就应当相隔几百英里之外。要是相隔距离不够远，贵企业防范自然灾难或电源灾难的能力就会受到影响。
网络性能评估：数据流量会不断增加。网络性能评估应当每三个月就进行一次，以预测拥塞和带宽问题，并确定流量趋势。
使用MPLS：多协议标记交换（MPLS）现在成了下一项广域网服务（帧中继厂商拒绝延长帧中继合同期，从而迫使用户迁移到MPLS）。VoIP需要级别最高、费用最贵的服务质量。而大多数IT部门订购的是最低级别的服务质量，并没有事先料到最高服务质量的成本。因此建议在选择MPLS提供商之前，了解一下最高级别服务质量的价格。另一个问题就是，如果VoIP 流量超出了已分配带宽，所有呼叫就会出现语音质量下降问题，而不仅仅是超出带宽限制的那些呼叫。对于这个问题，可以通过为广域网MPLS路径设置和运行呼叫准入控制（CAC）机制，以避免语音质量下降。
对于广域网服务，大多数运营商支持从成批流量到实时流量的四种基本的流量整形级别。你一定要确保：如果广域网采用了分包机制，与MPLS一样，要根据广域网的特点来合理映射数据包。另外，电信级以太网等其他技术也是如此。你肯定需要在网络边缘整形流量。

图一：VoIP迁移的四个阶段
基础设施的评估及准备　　　产品选择及实施　　　正式运行及扩展
试点/试用系统（可选）
VoIP迁移的四个阶段包括评估及准备、试运行系统、选择及
实施产品以及继续运转及扩展新系统。

图二：试点IP PBX
呼叫处理服务器　　电信级接入网关　　LEC T1/PRI干线
或者4条模拟干线
以太网局域网交换机　　路由器　　　　IP网络到IP电话和小型网关
3个IP电话　　　　　　　电话网关
1个软电话　　　　　　　　　1个模拟电话
1个数字电话
1只传真机
1只PC调制解调器
http://www.networkcomputing.com/channels/networkinfrastructure/showArticle.jhtml?articleID=201001708&pgno=1&queryText=
SIP协议
SIP（Session Initiation Protocal）称为会话初始协议，1999年由IETF（Internet Engineering Task Force）组织提出的，是一个在基于IP网络中，完成实时通信应用的一种信令协议。SIP协议作为VoIP通信的主要协议之一，以其简单，灵活，开放性而逐渐在VoIP通信领域内占据主导地位。SIP协议是一种信令控制协议，构成一个完整的通信系统需要附加SDP，RTP等媒体控制协议和媒体通信协议。
SIP中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序。用户代理（User Agent）和代理（Proxy）中含有客户机。服务器是用于向客户机发出的请求提供服务并回送应答的应用程序。