VoIP網(wǎng)守的功能

潘曉成 2002/01/22

　　在我國長(cháng)話(huà)業(yè)務(wù)中, IP電話(huà)業(yè)務(wù)所占比例由1999年全年電話(huà)業(yè)務(wù)量的0.192%, 迅速上升到2000年末的4.5%（數據來(lái)源：ccidnet）,2001年的統計數據還沒(méi)有見(jiàn)到，預計將在10％左右。IP語(yǔ)音業(yè)務(wù)的迅速增長(cháng)，讓我們已經(jīng)見(jiàn)到他的強大生命力。下面我們就來(lái)談一下VoIP網(wǎng)守的功能。

　　在IP電話(huà)中，網(wǎng)守處于高層，是用來(lái)管理IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)的，下面這張圖描述了網(wǎng)守在網(wǎng)絡(luò )中的位置。

圖一：網(wǎng)守與其他設備關(guān)系示意圖

一、RAS功能

　　RAS部分的功能有用戶(hù)認證、地址解析、帶寬管理、路由管理、安全性管理、區域管理。

　　1、區域管理：由于IP Phone網(wǎng)絡(luò )正在發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構各種各樣，考慮到目前的發(fā)展趨勢，網(wǎng)守在結構上應能適應各種結構，既能支持單網(wǎng)守、單區域，也能支持多網(wǎng)守、多區域；在多區域情況下，各個(gè)區域即可以建立平等和直接的聯(lián)系，也可通過(guò)上級網(wǎng)守聯(lián)系。每個(gè)區域可配置多個(gè)網(wǎng)守，以用于備份和負荷分擔。每個(gè)網(wǎng)關(guān)保存兩個(gè)網(wǎng)守的地址，網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)后定期向網(wǎng)守發(fā)RRQ登錄，如果登錄失敗，則向另一網(wǎng)守登錄。登錄時(shí)網(wǎng)守保存網(wǎng)關(guān)的登錄生存周期，超時(shí)后未重新收到網(wǎng)關(guān)的RRQ則認為網(wǎng)關(guān)故障，將其狀態(tài)置為不可用。

　　2、用戶(hù)認證：網(wǎng)關(guān)用ARQ把用戶(hù)卡號和密碼發(fā)給網(wǎng)守，網(wǎng)守再把卡號和密碼送給計費認證中心，如果計費認證中心認證通過(guò)，網(wǎng)守向網(wǎng)關(guān)發(fā)ACF，否則回ARJ。

　　3、地址解析：網(wǎng)關(guān)在用戶(hù)認證完成后，接受被叫號碼，接收完被叫號碼后把號碼用ARQ送給網(wǎng)守，網(wǎng)守在路由表中查找目的網(wǎng)關(guān)的IP地址，如果目的網(wǎng)關(guān)不在本區域中，向上級網(wǎng)守或鄰近網(wǎng)守請求在別的區域中查找。找到目的網(wǎng)關(guān)后在A(yíng)CF中返回其IP地址，未找到返回ARJ。網(wǎng)守到網(wǎng)守的通信方式遵循H.225.0 Annex G的建議。

　　4、帶寬管理：由于每個(gè)網(wǎng)關(guān)接入到Internet的帶寬有限，為了避免在話(huà)務(wù)高峰期造成網(wǎng)絡(luò )擁塞，影響所有的呼叫，網(wǎng)守可設定進(jìn)行帶寬管理，網(wǎng)關(guān)在A(yíng)RQ中填入所需的帶寬，網(wǎng)守判斷有無(wú)足夠的帶寬資源，如果資源不足，就拒絕呼叫。由于呼叫所需的帶寬取決于語(yǔ)言編碼的類(lèi)別、是否采取靜音、每個(gè)RTP包帶幾幀數據等，因此，在A(yíng)RQ中的帶寬應按最大需求申請，在通話(huà)開(kāi)始時(shí)，再用BRQ修改所需帶寬。

　　5、路由管理：為了提高網(wǎng)絡(luò )的可靠性和接通率，對話(huà)務(wù)流量進(jìn)行分配，網(wǎng)守提供路由管理。在路由表中，每個(gè)區號可以對應多個(gè)路由，路由具有優(yōu)先級，選路時(shí)先選高優(yōu)先級路由，如果高優(yōu)先級路由擁塞或不可達，再選低優(yōu)先級的路由。當呼叫跨區域時(shí)，雙方的網(wǎng)守可以直接建立聯(lián)系，也可以通過(guò)上級網(wǎng)守聯(lián)系，還可以通過(guò)別的同級網(wǎng)守聯(lián)系，方式靈活，保證系統的靈活配置和網(wǎng)絡(luò )的可靠性。具有相同區號和路由特性的網(wǎng)關(guān)可以組成網(wǎng)關(guān)組，選路時(shí)可以針對網(wǎng)關(guān)，也可以針對網(wǎng)關(guān)組。對某一網(wǎng)關(guān)組選路時(shí)，可以按每個(gè)網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先級，也可以按百分比在網(wǎng)關(guān)間進(jìn)行流量分配。為了在某些情況下能與即不在本網(wǎng)守的控制下，也無(wú)法與其網(wǎng)守通信的網(wǎng)關(guān)互通，路由還可設為“獨立網(wǎng)關(guān)”，直接與之通信。

　　6、安全性管理：由于Internet是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )，容易遭到攻擊，網(wǎng)守應提供基于H.235的安全機制，在相互通信的網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)守之間、網(wǎng)守與網(wǎng)守之間設置密碼，相互認證。為了與別的設備互通或別的原因，網(wǎng)守也可以不提供基于H.235的安全性機制或也可以針對IP地址進(jìn)行認證，根據對方的IP地址來(lái)判斷對方是否是合法用戶(hù)。

二、呼叫處理功能

　　網(wǎng)守除了進(jìn)行RAS功能外，還需要具有呼叫處理功能，利用H.225.0和H.245進(jìn)行呼叫的建立，能力交換，呼叫維護和結束呼叫等處理。對于PC-to-Phone業(yè)務(wù)，PC需要對網(wǎng)守發(fā)起呼叫。再由網(wǎng)守向被叫網(wǎng)關(guān)發(fā)起呼叫，網(wǎng)守在進(jìn)行呼叫處理的時(shí)侯，其處理能力會(huì )下降很多。

三、用戶(hù)界面和參數設置

　　用戶(hù)界面和參數設置部分完成路由表、網(wǎng)關(guān)數據表、網(wǎng)關(guān)組數據表、本網(wǎng)守數據設定等數據的輸入、修改、保存和調試信息、日志信息、告警信息的管理和用戶(hù)權限管理。

　　1、各種數據的管理：網(wǎng)守的數據主要有網(wǎng)關(guān)數據表、網(wǎng)關(guān)組數據表、網(wǎng)守數據表、路由表、國家信息表五個(gè)表格和本網(wǎng)守的各種設置，如RAS端口號，是否采用H.235，本網(wǎng)守的國家號和國家號前綴等。通過(guò)用戶(hù)界面，可以實(shí)時(shí)修改大部分數據，少數參數如端口號等只能在系統初始化時(shí)設定，運行中禁止修改。所有的數據都可以保存在文件中，下次啟動(dòng)可直接使用。

　　2、告警信息管理：提供告警窗口，在系統出現異常時(shí)打印告警信息。

　　3、調試信息管理：可以輸入一些命令，來(lái)控制系統的運行和顯示某些感興趣的信息，如VOS的內存信息，顯示收到的消息等。

　　4、日志管理：記錄網(wǎng)守所有的操作，以便進(jìn)行問(wèn)題跟蹤等。

　　5、用戶(hù)權限管理：對操作設置各級權限，根據權限確定用戶(hù)對網(wǎng)守的操作。

四、RADIUS Client程序

　　計費認證中心中保存著(zhù)所有卡號用戶(hù)的信息，當網(wǎng)關(guān)向網(wǎng)守發(fā)送ARQ請求對用戶(hù)進(jìn)行認證時(shí)，GK通過(guò)Radius Client向計費認證中心發(fā)送用戶(hù)驗證請求，等待計費認證中心的驗證結果。呼叫開(kāi)始通話(huà)時(shí)，網(wǎng)守收到網(wǎng)關(guān)的通知后通過(guò)Radius Client向計費認證中心發(fā)送計費開(kāi)始消息，通話(huà)結束后發(fā)送計費結束消息。

五、網(wǎng)管功能

　　網(wǎng)守支持SNMP，通過(guò)運行SNMP代理，與網(wǎng)管中心建立聯(lián)系。

六、其他功能

　　1、設備備份的考慮：為了保證系統的可靠性，每個(gè)區域應至少配置兩個(gè)網(wǎng)守，這兩個(gè)網(wǎng)守可以配置為一個(gè)為主，一個(gè)為從，也可以配置為兩個(gè)平等的網(wǎng)守，對區域內的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行負荷分擔，同時(shí)互為備用。在正常情況下網(wǎng)關(guān)只向主網(wǎng)守登記，但主備網(wǎng)守中都保存有該網(wǎng)關(guān)的數據，當網(wǎng)關(guān)向主網(wǎng)守登記失敗后，向備用網(wǎng)守登記。

　　2、設備管理：為了在某一網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)守出現故障時(shí)能及時(shí)改變路由，提高接通率，網(wǎng)守應能及時(shí)發(fā)現其管理下的網(wǎng)關(guān)和與之聯(lián)系的其它網(wǎng)守的狀態(tài)改變并以此改變路由數據。網(wǎng)守管理下的網(wǎng)關(guān)不斷向網(wǎng)守發(fā)送登記請求，每次登記的生存周期可以設得很短，當生存周期已到而未收到網(wǎng)關(guān)新的登記請求時(shí)，網(wǎng)守就可以認為網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障，并不在向其分配呼叫。與此同時(shí)，網(wǎng)關(guān)不停向所有與之向連的網(wǎng)守發(fā)送服務(wù)請求，與之建立聯(lián)系。當向對方發(fā)出服務(wù)請求未收到對方的證實(shí)，重發(fā)也超過(guò)最大重發(fā)次數時(shí)，認為對方發(fā)送故障，這時(shí)改變自己的路由表。

　　3、會(huì )話(huà)管理：網(wǎng)關(guān)上的每一個(gè)呼叫在網(wǎng)守中都有一與之對應的呼叫控制塊，當網(wǎng)關(guān)發(fā)起呼叫時(shí)向網(wǎng)守發(fā)送ARQ，網(wǎng)守在收到后ARQ創(chuàng )建呼叫控制塊，呼叫結束時(shí)網(wǎng)關(guān)向網(wǎng)守發(fā)送DRQ，網(wǎng)守釋放呼叫控制塊。為了避免在某些情況下網(wǎng)守未收到網(wǎng)關(guān)的DRQ而造成網(wǎng)守無(wú)法釋放呼叫，網(wǎng)守定期向網(wǎng)關(guān)發(fā)送查詢(xún)命令，檢查呼叫是否存在，如果不存在，則釋放呼叫控制塊。為了避免呼叫超出網(wǎng)守處理能力而造成網(wǎng)守崩潰，網(wǎng)守可以設一最大呼叫數，超出的呼叫將被拒絕。對每個(gè)網(wǎng)關(guān)也設一最大呼叫數，當該網(wǎng)關(guān)上的呼叫數超出門(mén)限值時(shí)呼叫也將被拒絕。網(wǎng)守還可以閉塞某一網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)守，禁止其呼入或呼出。對每一網(wǎng)守，還可以設一擁塞上限和擁塞下限，當呼叫超出呼叫上限時(shí)認為該網(wǎng)守已擁塞，不再向該網(wǎng)守分配呼叫；當呼叫數低于擁塞下限時(shí)，認為擁塞已經(jīng)解除。

圖二：GateKeeper處理流程示意圖

計算機世界網(wǎng)　2002/01/22