Сравнение оборудования CISCO и Clarent для операторов IP-телефонии

Решения для операторов IP-телефонии от CISCO Systems

Компанию CISCO специально представлять не нужно. Одно то обстоятельство, что глава Intel г-н Крейг Баррет, выступая перед студентами МГУ сообщил, что капитализация всего трех "High-Tech" компаний (Cisco Systems, Intel и Microsoft) за десть лет превысила стоимость всего золота добытого человечеством за всю свою историю, о чём то да говорит. На Российском и мировом рынках телекоммуникаций и Интернет - CISCO бесспорный лидер. Высокая надёжность, функциональная гибкость, а так же огромный накопленный опыт по работе с данным оборудованием, заслуженно сделали его чрезвычайно популярным. Появившись в 1986 году, компания совершила головокружительный взлёт к вершинам мирового лидерства в области производства оборудования для передачи данных, доступа в Интернет и различных видов сетевой интеграции. Сайт компании www.cisco.com, всегда отличавшийся содержательностью, поможет терпеливому пользователю освоить многие тонкости конфигурирования и работы с тем или иным видом производимой CISCO продукции. Большая часть материалов и технической документации, а также некоторые программы, на этом сайте, доступны совершенно бесплатно любому посетителю. Железкам CISCO посвящено великое множество различных конференций и форумов проводимых в Интернет и Фидонет (http://x62.deja.com или http://online.comptek.ru/forum.php3).

Говоря о технологиях передачи голоса по сетям TCP/IP, следует заметить, что оборудование CISCO, было способно осуществлять это, достаточно давно и вне прямой связи с рекомендациями Н.323v2. Однако, в силу своих ограниченных возможностей, такой способ передачи информации, интересен скорее для пользователей корпоративных сетей и большого распространения в среде операторов IP-телефонии, на мой взгляд, не получил. Поэтому, ниже мною будет рассматриваться наиболее популярный вариант интеграции голоса и данных реализованный в оборудовании CISCO с использованием рекомендаций семейства протоколов Н.323.

С появлением рекомендаций семейства Н.323 и развитием технологий для операторов IP-телефонии, CISCO не осталась в стороне. Это далеко не случайно, так как, изначально предназначенное для передачи данных оборудование маршрутизаторов и серверов доступа, с достаточно небольшими затратами, можно доукомплектовать для поддержки VoIP приложений. Основная идея CISCO при разработке оборудования IP-телефонии – создание специализированных модулей и расширение возможностей операционной системы для уже существующих моделей. Компанией CISCO для своих модульных маршрутизаторов и серверов доступа выпущены специализированные голосовые модули, которые осуществляют компрессию и декомпрессию речевой информации в реальном времени. Семейство VoIP оборудования производимого CISCO, в силу своей специфики гораздо шире рассмотренного выше продуктового ряда Clarent. На сегодняшний день это серии 1750, 26хх, 36хх, 38хх, AS5300, AS58хх, 72хх. В большей, чем у Clarent, степени представлены недорогие устройства, которые способны выполнять задачи не только по передаче голоса через IP, но и осуществлять доступ в Интернет, связывать локальные сети и т.п. и т.д. Для корректности постараюсь представить оборудование CISCO в некоем соответствии с выше упоминавшимися изделиями от Clarent с аналогичными возможностями.

Коротко о продуктовом ряде

В отличии от рассмотренной ранее компании Clarent, CISCO Systems является самым что ни на есть, непосредственным производителем телекоммуникационного оборудования и программного обеспечения к нему. Большим достоинством изделий CISCO является их изначально узкая специализация только для решения ряда определённых сетевых задач. В операционных системах CISCO IOS нет ничего лишнего, что не будучи необходимым в конкретной ситуации, требует для себя вычислительных ресурсов (это однако не означает что там нет и ошибок). Отсутствие механических носителей информации и использование вместо них модулей памяти FLASH, существенно повышает надёжность и производительность оборудования CISCO, а так же увеличивает его срок службы. Графический интерфейс для конфигурирования основных параметров оборудования хоть и существует, но вторичен, а основной режим конфигурирования и взаимодействия с операционной системой – текстовый режим командной строки. При использовании оборудования CISCO, реализующего функции серверов доступа или шлюзов VoIP, для организации биллинга и ведения абонентских счетов необходима биллинговая система способная работать с использованием протоколов Radius и/или TACACS+. Функции контроллера шлюза (гейткипера) Н.323 реализуются в отдельном дополнительном маршрутизаторе (предлагается 36хх или 26хх) со специализированной IOS. Для каждого семейства существует несколько разновидностей операционной системы выбор которых зависит от конкретной задачи. При неудачно подобранной конфигурации, определённые интерфейсные карты и модули расширения могут либо не функционировать либо конфликтовать с выбранным типом IOS. На это нужно обратить особое внимание, и, поэтому, до приобретения того или иного устройства лучше проверить правильность конфигурации с помощью виртуального конфигуратора для оборудования CISCO лежащего на http://www.cisco.com/pcgi-bin/front.x/config_root.pl.

Голосовые модули расширения для серий 26хх, 36хх

Гибкое и недорогое решение предлагает компания CISCO владельцам своих маршрутизаторов серий 26хх и 36хх. Вы захотели внедрить технологию VoIP? В вашей CISCO есть свободный слот? Пожалуйста! Для начала приобретаете Digital T1/E1 Packet Voice Trunk Network Module NM-HDV-1E1-30E или NM-HDV-2E1-60.

рис.16

Этот сетевой модуль, (на рисунке 16, изображен с уже установленной интерфейсной картой) содержит на своём шасси слот для интерфейсных карт и "материнскую" плату с DSP, которые позволяют осуществлять компрессию декомпрессию вплоть до 60 голосовых каналов. Форматы компрессии G.711, G.723, G.726, G.728, G.729 и G.729a/b. Положительным свойством данного модуля является и его масштабируемость. На "материнской" плате расположены панельки под модули DSP (PVDM-12) оформленные аналогично модулям памяти SIMM в обычных компьютерах. Таких панелек пять (см. рис.17).

рис.17

Установка одного модуля с DSP (рис.18) позволяет получить 12 голосовых каналов (G.711) итого 60 голосовых каналов или два тракта Е1.

рис.18

Рассчитывая число одновременных разговоров, следует иметь в виду некоторую специфику данного продукта. Дело в том, что все алгоритмы компрессии (кодеки), с которыми способен работать данный модуль в трактовке CISCO поделены на две категории: средней сложности и высокой (medium и high complexity). При конфигурировании параметров IP соединения (dial-peer voip), мы можем выбрать уровень сложности используемых кодеков. Так задав средний уровень сложности, нам будут доступны для работы кодеки: G.729a/b, G.726, G.711, при этом, используя одно-портовую интерфейсную карту VWIC-1MFT-E1-DI или двух портовую VWIC-2MFT-E1-DI, мы получаем 30 или 60 одновременных разговоров/факсов соответственно. Если мы зададим, при той же самой конфигурации, высокий уровень сложности, то доступными станут кодеки: G726, G729, G723.1, G.728, G729a/b, G711, но уже одновременных разговоров/факсов соответственно будет 18 или 30. Для уменьшения требований к ширине канала, занимаемой голосовым трафиком, рекомендуется использовать детектирование голосовой активности (VAD - Voice Activity Detection). Технология VAD позволяет существенно сэкономить полосу пропускания канала за счёт оптимального кодирования пауз неизбежно присутствующих в разговоре. Подключение трактов Е1 осуществляется при помощи интерфейсной карты Multiflex Voice/WAN Interface Card (Multiflex VWIC), которая устанавливается в один из пустых слотов сетевого модуля (подробнее на http://www.pluscom.ru/general/news/product/voice36/index.htm), внешний вид интерфейсной карты VWIC для двух трактов Т1/Е1 приведён на рисунке 19.

рис.19

IP шлюз на основе CISCO 1750.

рис.20

Модульный маршрутизатор доступа CISCO 1750, внешний вид которого с тыльной стороны представлен на рисунке 20 (более подробно о 1750 можно прочесть на http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/pcat/1750.htm или http://www.mark-itt.ru/CISCO/adv/cs1750/cs1750.htm), хоть и невелик по размерам и цене, но имеет достаточно мощный RISC процессор Motorola MPC860T PowerQUICC с тактовой частотой 48 МГц, и содержит два слота расширения для установки различных модулей. Один из этих слотов (WAN1) (см. рис.21) позволяет устанавливать модули синхронных/асинхронных портов, одно-портовый модуль ISDN BRI и некоторые другие модули, другой слот позволяет, в зависимости от потребностей, установить в него от одной до двух 2-х портовых аналоговых интерфейсных карт с портами FXO/FXS/E&M.

рис.21

Такая конфигурация, в сочетании с возможностями операционной системы (IOS) версии 12.1.0.2Т, позволяет получить VoIP шлюз с 4-мя голосовыми аналоговыми портами. Кроме того, такой VoIP шлюз будет обладать многими присущими маршрутизатору функциями, такими как например, установка очередей для голоса и данных, поддержка шифрования информации на скоростях до 512 Кбит/с, возможность организации сетевых экранов.

Модульные маршрутизаторы серии 26хх.

рис.22

Недорогие модульные маршрутизаторы доступа семейства 26хх (рис. 22), построены на базе центрального процессора Motorola MPC860 40 МГц и содержат на своём шасси три слота для установки различных модулей расширения. Два из них (WAN1 и WAN2) позволяют устанавливать модули синхронных/асинхронных портов и одно-портовый модуль BRI в различных сочетаниях друг с другом (рис. 23). Третий слот (AIM) позволяет, в зависимости от потребностей, установить в него от одной до двух 2-х портовых аналоговых интерфейсных карт с портами FXO/FXS/E&M.

рис. 23

В результате, можно получить до 4-х голосовых аналоговых портов. Кроме этого, возможна установка рассмотренных выше модулей NM-HDV-1E1-30E (или NM-HDV-2E1-60) совместно с интерфейсными картами T1/E1 Multiflex Voice/WAN Interface Card (Multiflex VWIC), однако следует заметить, что при определённом выборе типов используемых кодеков, мощности процессора 26-ой CISCO может оказаться недостаточно и будут поддерживаться не 30 цифровых голосовых портов, а всего лишь 24 порта, кроме того, версия операционной системы IOS должна быть 12.1(2a)XH, а объём оперативной памяти маршрутизатора - составлять не менее 64 Мбайт (более подробно об этом можно прочитать на сайте http://online.comptek.ru/forum.php3). Упомянутые модули и интерфейсные карты в полном объёме проявят свои достоинства в более мощных моделях семейства CISCO 36хх.

Маршрутизаторы CISCO 36хх для IP-телефонии

рис. 24

Семейство модульных маршрутизаторов 36хх (внешний вид 3620 и 3640 представлен на рисунке 24) является бестселлером на мировом телекоммуникационном рынке. По утверждениям самой компании CISCO, объём проданных во всём мире маршрутизаторов этой серии, на сегодняшний день составил около 350000. Такая популярность не случайна и объясняется, как удачным отношением цена - возможности, так и правильно выбранным позиционированием данной продукции на соответствующий сектор рынка. В семейство входят: CISCO 3620 с RISC процессором Motorola R4700 (тактовая частота 80 МГц) два слота расширений, CISCO 3640 с RISC процессором Motorola R4700 (тактовая частота 100 МГц) и четыре слота расширений, CISCO 3660 с RISC процессором Motorola OED R5271 (тактовая частота 225 МГц) и шесть слотов расширений. Рассмотрению устройств этой популярной серии уделено достаточно много внимания и, поэтому, я постараюсь не повторять общеизвестные факты, а остановлюсь лишь на особенностях применения данного оборудования для удовлетворения потребностей операторов IP-телефонии. (Более подробную информацию о модульных маршрутизаторах серии 36хх можно получить на: http://www.cisco.com). Как уже упоминалось выше модульный принцип построения маршрутизаторов производимых CISCO Systems, позволяет использовать одни и те же унифицированные модули в различных платформах. Поэтому, уже неоднократно упоминавшиеся мною сетевые модули NM-HDV-1E1-30E (или NM-HDV-2E1-60) совместно с интерфейсными картами T1/E1 Multiflex Voice/WAN Interface Card (Multiflex VWIC) можно, а в нашем случае даже нужно J, установить и в 36-ую серию. При этом мы получим ряд IP-шлюзов Н.323 v 2 следующей ёмкости:

• CISCO 3620 с двумя модулями NM-HDV-2E1-60E, в зависимости от выбранного типа кодеков, от 60 до 120 голосовых портов.
• CISCO 3640 с четырьмя модулями NM-HDV-2E1-60E, в зависимости от выбранного типа кодеков, от 120 до 240 голосовых портов.
• CISCO 3660 с шестью модулями NM-HDV-2E1-60E, в зависимости от выбранного типа кодеков, от 180 до 360 голосовых портов.

Все маршрутизаторы серии 36хх имеют по умолчанию 1 порт Ethernet, могут работать, как от сети переменного тока 220 В, так и от источника постоянного тока напряжением –48 В.

Сервер доступа CISCO AS5300 – голосовой шлюз

рис.25

Сервер доступа CISCO AS5300 (рис.25) на основе процессора R4700 с тактовой частотой 150 МГц был разработан, прежде всего, как гибкое и многофункциональное решение для компаний провайдеров услуг Интернет. Данная платформа принципиально отличается от рассмотренных выше решений на базе семейств 26хх – 36хх. Главное отличие AS5300 от своих младших собратьев – иная (более узкоспециализированная) концепция модульной архитектуры. Шасси сервера доступа (показанное на рис 26) имеет три установочных слота, расположенных на тыльной стороне устройства.

рис.26

Модули расширения для серии AS5300 объединены в наборы или "бандлы" (в терминологии CISCO, "бандл" - совокупность интерфейсной карты, и карты "пост-обработки", например, интерфейсная карта на 4 тракта Е1 PRI + карта на 60 цифровых модемов – решение для организации сервера доступа в Интернет по коммутируемым линиям). Интерфейсные карты, в зависимости от разновидности позволяют подключить от 4-х до 8-ми цифровых трактов Т1/Е1 и до 4-х портов WAN с интерфейсом V.35. (рис.27)

рис. 27

На интерфейсной карте размещены все разъёмы для подключения цифровых трактов, светодиодные средства индикации, разъемы интерфейсов v.35. Карты пост обработки (рис.28), в большинстве случаев "слепые" и содержат лишь, вспомогательные светодиодные индикаторы текущего состояния. Карты пост обработки делятся на два типа: карты цифровых модемов и карты голосовой обработки для VoIP.

рис. 28

Не останавливаясь на вариантах применения AS5300 для организации dial-up сервера по доступу в Интернет рассмотрю данное устройство в аспекте применения для VoIP. Наибольший интерес при этом для начинающего оператора IP-телефонии, на мой взгляд, представляет "бандл", AS53-E1-60VOXD. Расскажу о нём подробнее. Специально разработанный набор AS53-E1-60VOXD (D – означает использование модулей DSP двойной плотности) содержит интерфейсную карту на 4 тракта Е1 и карту пост обработки с DSP на 60 голосовых портов. Карта пост обработки содержит на себе ОЗУ и отдельный процессор Motorola MIPS 4700 с тактовой частотой 100 МГц, а также пять посадочных мест для плат DSP. Одна голосовая карта двойной плотности (рис. 29) может обеспечить передачу до 60 одновременных разговоров/факсов. Плата позволяет дискретно наращивать число голосовых каналов путём установки небольших плат – модулей DSP.

рис.29

Плата модуля DSP содержит шесть DSP Texas Instruments TMS320C549 с тактовой частотой 100 МГц (внутренняя память SRAM 128 Kwords 16 бит). Для поддержки 60-ти голосовых портов и, соответственно, двух трактов Е1 потребуется установить 5 модулей DSP. Установив в свободный третий слот на шасси AS5300 ещё одну голосовую карту можно довести общее число голосовых портов до 120 и полностью использовать все четыре тракта Е1 интерфейсной карты бандла. С версией операционной системы IOS 12.1(2а) и программного обеспечения для голосовой карты VFCWare версии 6.08, бандл позволяет получить поддержку кодеков G.711, G.729, G.726, G.723.1, G.728, оптимизированную трансляцию команд факсимильной передачи сообщений - fax relay и специфических команд модемных соединений, а так же оптимальную трансляцию тональных команд DTMF. Число голосовых портов не зависит от типов выбранных кодеков, а определяется лишь пропускной способностью WAN – каналов. К недостаткам AS5300 можно отнести проблемы ограничения общей скорости передачи факсимильных сообщений, "обрезание" фраз интерактивного голосового меню, спонтанная перезагрузка шлюза. Замечу, что данные неприятности относятся к сочетанию операционной системы IOS версии 12.0.7(Т) и VFCWare версии 4.10.