Общие сведения о концепциях и компонентах телефонии

Применимо к: Exchange Server 2010

Последнее изменение раздела: 2009-10-13

Приступая к планированию и развертыванию в сети единой системы обмена сообщениями Microsoft Exchange Server 2010, необходимо разобраться в принципах работы единой системы обмена сообщениями и телефонных сетей. В этом разделе дается обзор основных понятий инфраструктуры и компонентов телефонии, применяемых при планировании и развертывании сервера, предназначенного для поддержки единой системы обмена сообщениями Exchange 2010.

Содержание

Обзор

Основные положения и компоненты

Сети с коммутацией каналов

Сети с коммутацией пакетов

УАТС

УАТС на основе протокола IP

Протокол VoIP

Шлюзы IP

Дополнительные сведения

Обзор

В версиях Microsoft Exchange, предшествующих Exchange Server 2007, главной задачей администратора Exchange было управление почтовыми сообщениями и иногда сетевой инфраструктурой. В более ранних версиях Exchange функции единой системы обмена сообщениями отсутствовали. Администратор Exchange Server версии 5.5, Exchange 2000 Server и Exchange Server 2003 должен был сосредоточиваться только на среде Exchange и сетевой инфраструктуре, а в управлении телефонной средой и инфраструктурой всецело полагаться на специалистов по телефонии.

Основные положения и компоненты

Чтобы успешно развернуть сервер единой системы обмена сообщениями в Exchange 2010, необходимо хорошо разбираться в основных понятиях и компонентах телефонии. Освоив основы телефонии, можно приступать к интеграции единой системы обмена сообщениями Exchange 2010 в организации Exchange 2010. К основным концепциям и компонентам телефонии относятся следующие:

• Сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов
• УАТС (Private Branch eXchange)
• УАТС на основе протокола IP
• Протокол VoIP
• Шлюзы IP

Сети с коммутацией каналов

В сетях с коммутацией каналов, таких как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), по одному каналу передается несколько звонков. Часто в PSTN в качестве каналов передачи используются медные провода. Кроме того, также может использоваться оптоволоконный кабель.

Сеть с коммутацией каналов — это сеть, в которой существует выделенное подключение. Выделенное подключение — это схема или канал, настроенные между двумя узлами, чтобы они могли обмениваться данными. После установки связи между двумя узлами подключение может использоваться только эти двумя узлами. Когда вызов завершается одним из узлов, подключение прерывается.

Примечание.
Сеть PSTN — это группирование во всемирном масштабе открытых телефонных сетей с коммутацией каналов. Это группирование напоминает схему работы Интернета — объединение во всемирном масштабе открытых сетей с коммутацией пакетов на основе протокола IP.

Существует два базовых типа сетей с коммутацией каналов: аналоговый и цифровой. Аналоговые были разработаны для передачи голоса. Много лет сети PSTN были только аналоговыми, но сегодня коммутируемые сети, такие как PSTN, переводятся с аналоговой на цифровую основу. Для поддержки аналогового сигнала передачи голоса по цифровой сети необходимо, чтобы до его отправки в глобальную телефонную сеть он был закодирован или преобразован в цифровой формат. Принимающая сторона должна расшифровать цифровой сигнал или преобразовать его обратно в аналоговый формат.

У сетей с коммутацией каналов есть как преимущества, так и недостатки. Сети с коммутацией каналов имеют несколько недостатков. Сети с коммутацией каналов относительно неэффективны, поскольку их пропускная способность может расходоваться впустую. Совсем иначе обстоит дело, когда в сети с коммутацией пакетов используется протокол VoIP. VoIP использует доступную пропускную способность совместно со всеми остальными сетевыми приложениями, что делает потребление доступной пропускной способности более эффективным. Другой недостаток сетей с коммутацией каналов заключается в том, что должна быть обеспечена поддержка максимального количества телефонных звонков, которое может иметь место только в пиковое время. В то же время платить за использование каналов сети приходится постоянно как за пиковую нагрузку.

По сравнению с сетями с коммутацией пакетов переключение каналов имеет одно большое преимущество. В сети с коммутацией каналов в течение всего времени подключения канал используется монопольно, без конкуренции с другими пользователями. Сети с коммутацией пакетов этого не обеспечивают.

Примечание.
Протокол SDH стал основным протоколом передачи для большинства сетей PSTN. Передача данных по протоколу SDH осуществляется по оптоволоконным сетям.

В начало

Сети с коммутацией пакетов

Коммутация пакетов — это метод деления данных сообщения на более мелкие блоки, которые называются пакетами. Пакеты отправляются адресату по оптимальному доступному маршруту, а затем вновь собираются в точке приема.

В сетях коммутации пакетов, таких как Интернет, пакеты направляются адресату по самому целесообразному маршруту, однако не все пакеты между двумя узлами перемещаются по одинаковому маршруту, даже если принадлежат одному сообщению. Это почти гарантированно приводит к тому, что пакеты прибывают в разное время и не в исходном порядке. В сети с коммутацией пакетов пакеты (сообщения или фрагменты сообщений) независимо маршрутизируются между узлами с помощью ссылок данных, которые могут совместно использоваться многими другими узлами. При коммутации пакетов, в отличие от коммутации каналов, доступная пропускная способность используется несколькими одновременными подключениями к разным узлам сети.

Примечание.
При коммутации каналов все пакеты приходят к получателю в исходном порядке и по одному пути.

Сети с коммутацией пакетов используются для обеспечения передачи данных через Интернет по всему миру. Открытая сеть передачи данных, или сеть с коммутацией пакетов, — дополнение к PSTN, предназначенное для передачи данных.

Принцип коммутации пакетов используются также в таких сетевых средах, как локальные и глобальные сети. Глобальная сеть с коммутацией пакетов базируется на телефонных линиях, но каналы устроены так, чтобы поддерживалось постоянное подключение их к конечным пунктам. В локальной сети с коммутацией пакетов, таких как сеть Ethernet, передача пакетов данных осуществляется с помощью коммутаторов пакетов, маршрутизаторов и кабелей локальной сети. В локальной сети коммутатор устанавливает соединение между двумя сегментами на время, достаточное для отправки текущего пакета. Входящие пакеты хранятся во временной области (буфере) памяти. В локальной сети на основе Ethernet кадр Ethernet содержит полезную нагрузку, или порцию данных пакета, и специальный заголовок с адресными данными управления сетевым доступом (MAC-адресом) для источника и адресата пакета. Поступив в пункт назначения, пакеты вновь собираются в нужном порядке сборщиком пакетов. Сборщик пакетов необходим, так как пакеты могут доставляться по разным маршрутам.

Организация сети с коммутацией пакетов сделала возможным существование Интернета и в то же время стала основой большой доступности и широкого распространения сетей передачи данных, особенно локальных сетей на базе протокола IP.

В начало

УАТС

УАТС ранних моделей — это телефонные устройства, действующие как коммутатор для переключения звонков в телефонной сети или сети с коммутацией каналов.

Примечание.
Такие устаревшие УАТС не могут передавать пакеты по протоколу IP. Во многих организациях устаревшие УАТС заменены на УАТС на основе протокола IP.

УАТС — это устройство, используемое в большинстве средних и больших компаний. УАТС позволяет пользователям или абонентам совместно использовать определенное количество внешних линий для совершения телефонных вызовов, которые рассматриваются как внешние по отношению к УАТС. Использовать УАТС намного дешевле, чем предоставлять каждому пользователю в организации выделенную внешнюю телефонную линию. К УАТС можно подключать телефонные аппараты, а также факсы, модемы и многие другие коммуникационные устройства.

Оборудование УАТС обычно устанавливается в организации и коммутирует телефоны, расположенные в помещениях организации. Ограниченное число внешних линий, известных также как магистральные линии, обычно доступно для дозвона и приема вызовов, внешних по отношению к организации и поступающих из внешнего источника, такого как PSTN.

Внутренние звонки на внешние номера с помощью УАТС в некоторых системах выполняются набором 9 или 0 с последующим набором внешнего номера. Для выполнения звонка автоматически выбирается исходящая магистральная линия. С другой стороны, звонки между пользователями в пределах организации обычно не требуют набора специальных цифр или использования внешней магистральной линии. Это объясняется тем, что внутренние звонки маршрутизируются и коммутируются УАТС между телефонами, которые физически подключены к УАТС.

В средних и больших организациях возможны следующие конфигурации УАТС:

• Одна УАТС, которая поддерживает всю организацию.
• Структура из двух или больше УАТС, которые не образуют сеть и не имеют связи друг с другом.
• Структура из двух или больше УАТС, связанных друг с другом или образующих сеть.

Примечание.
Абонентская группа единой системы обмена сообщениями Exchange 2010 может охватывать более одной УАТС и один шлюз IP.

В начало

УАТС на основе протокола IP

УАТС на основе протокола IP — это УАТС, которая поддерживает протокол IP для подключения телефонов через сеть Ethernet или локальную сеть с коммутацией пакетов и осуществляет отправку голосовых данных в виде пакетов IP. Гибридная УАТС с поддержкой протокола IP поддерживает протокол IP для отправки голосовых данных в виде пакетов, но также позволяет подключать обычные аналоговые телефоны и цифровые телефоны с временным уплотнением (TDM). УАТС на основе протокола IP — это телефонное коммутационное оборудование, которое располагается не в телефонной компании, а в помещении организации.

УАТС на основе протокола IP часто используются для управления УАТС старого образца, поскольку администраторы могут легко настраивать службы новых УАТС с помощью веб-браузера или иной служебной программы, поддерживающей протокол IP. Кроме того, не требуется дополнительно прокладывать провода, делать кабельную разводку или устанавливать коммутационные панели. УАТС на основе протокола IP позволяет легко перемещать телефон на основе IP, просто отключая его и подключая в новом месте, не прибегая к дорогостоящим услугам специализированных организаций, как это имеет место при переносе телефона в старых УАТС. Организации, владеющие УАТС на основе протокола IP, также избавлены от дополнительных расходов на инфраструктуру поддержки и управления двумя отдельными сетями — с коммутацией каналов и пакетов.

Протокол VoIP

Протокол VoIP — это технология, в которой применяются оборудование и программное обеспечение, позволяющие использовать в качестве канала передачи телефонных вызовов сеть на основе протокола IP. В VoIP голосовые данные отправляются в виде пакетов с помощью протокола IP, а не передаются по обычным коммутируемым каналам телефонной сети общего пользования. Шлюз IP/VoIP, который подключается к сети IP, использует протокол VoIP для передачи пакетов голосовых данных между сервером единой системы обмена сообщениями Exchange 2010 и системой УАТС.

Шлюзы IP

Шлюз IP/VoIP — это оборудование или продукт независимых производителей, который соединяет УАТС старого типа с локальной сетью. Шлюз IP позволяет УАТС взаимодействовать с сервером единой системы обмена сообщениями Exchange 2010, на котором работает протокол IP.

Примечание.
Шлюз IP может также подключаться к системам УАТС, которые вместо протоколов коммутации каналов сети общего пользования применяют VoIP.

Единая система обмена сообщениями Exchange 2010 использует возможности шлюза преобразовывать применяемые в УАТС протоколы временного уплотнения или коммутации каналов типа ISDN или QSIG в протоколы IP или VoIP, такие как SIP, RTP или T.38 для передачи факсов в реальном времени. Шлюз IP является неотъемлемой частью единой системы обмена сообщениями.

Важно!

После установки шлюза IP/VoIP необходимо создать объект шлюза IP в Active Directory, который будет представлять шлюз IP. После создания объекта шлюза IP единой системы обмена сообщениями сервер этой системы, связанный со шлюзом IP системы, отправит запрос SIP OPTIONS на шлюз IP, чтобы убедиться в работоспособности шлюза IP. Если шлюз IP не отвечает на запрос SIP OPTIONS сервера единой системы обмена сообщениями, на этом сервере в журнале событий будет записано сообщение об ошибке запроса с идентификатором 1088. Для решения этой проблемы необходимо убедиться в том, что шлюз IP доступен и находится в оперативном режиме, а также в правильности настройки единой системы обмена сообщениями.

Дополнительные сведения о поддержке настроек УАТС на основе IP и УАТС старого типа приведены в разделе Общие сведения о конфигурациях УАТС и УАТС на основе протокола IP.

В начало

Дополнительные сведения

Рекомендации по настройке УАТС, проверенные корпорацией Майкрософт или поставщиками шлюзов IP