Компоненты построения современной телекоммуникационной мультисервисной инфраструктуры предприятия на основе открытого программного обеспечения
Автор Литницкий Максим.
В сегодняшнем мире телекоммуникации являются основной движущей силой трансформации общества и экономики. Какие телекоммуникационные сервисы требуются практически любой организации? По мнению автора, такими сервисами являются следующие:
- доступ в Интернет с каждого рабочего места;
- голосовая связь;
- видео связь;
- обмен короткими текстовыми сообщениями и файлами;
В работе анализируются потребности организации в разрезе вышеперечисленных телекоммуникационных сервисов и предлагается техническое решение по удовлетворению полного их комплекса.
Анализ потребностей компании в области телекоммуникационных сервисов
Организация доступа в Интернет
- Первичной и основополагающей телекоммуникационной услугой является предоставление доступа к глобальной сети Интернет. При рассмотрении данного вопроса должны быть учтены способ подключения, безопасность и качество обслуживания, рассматриваемые далее.
- На текущий момент сложилась ситуация, когда адресное пространство IPv4 практически исчерпано, а IPv6 массово не используется. Поэтому повсеместно для организации в рамках компании доступа в глобальную сеть используется технология трансляции сетевых адресов (NAT, Network Address Translation). В этом случае в организации устанавливается точка доступа в Интернет (маршрутизатор с функцией NAT), за которой провайдером закрепляется один реальный IP адрес. В рамках же внутренней локальной сети используются так называемые приватные (частные) IP адреса, из специально выделенных для этих целей диапазонов (192.168.0.0/24, 172.16.0.0/16, 10.0.0.0/8). Запросы, приходящие из внутренней сети, модифицируются, маршрутизатор подставляет свой реальный IP адрес, и далее направляет пакет в Интернет до точки назначения. Сервис назначения, обработав запрос, отсылает обратно маршрутизатору ответ, который после обработки маршрутизатором переправляется во внутреннюю сеть. Таким образом, за счет общего разделения (sharing) единого IP адреса осуществляется подключение любого числа внутренних пользователей к сети к Интернет.Технология трансляции сетевых адресов является прозрачной для уровня приложений, поэтому большая их часть работает через NAT. Однако, некоторые типы приложений, например, IPSec, или протоколы IP телефонии, требуют дополнительной настройки или не работают вообще, но, тем не менее, именно NAT является доминирующей технологией подключения организации к сети.
- Помимо трансляции сетевых адресов маршрутизатор может выполнять функции фильтрации сетевых пакетов. Сетевой фильтр — это устройство, проверяющее проходящие через него пакеты на соответствие заданным администратором политикам безопасности. В случае несоответствия правилам пакеты уничтожаются. Это позволяет гибко настраивать политики доступа в Интернет, а также реализовать меры по защите информации от несанкционированного доступа.
-
QoS (Quality of Service) — термин, обозначающий протоколы, отвечающие за качество обслуживания сетевым уровнем уровня приложений. Разные типы приложений накладывают разные требования к транспортной сети. Например, сеанс голосовой связи по IP телефонии требует доставки сетевых пакетов без задержек и потерь, так как иначе ухудшается качество передаваемой речи. Если одновременно начать сеанс передачи файла (FTP) и сеанс голосовой связи по IP телефонии, может возникнуть ситуация, при которой маршрутизатор будет занят пересылкой части файла, а фрагменты разговора будут либо задержаны, либо уничтожены. Чтобы такого не случилось, маршрутизатор должен «знать», что голосовые пакеты — это данные, требующие минимальной задержки, и максимального приоритета, а пересылка файла — не чувствительная к задержкам и потерям операция. Именно в этих целях в заголовке IP пакета существует отдельное поле — Type of Service (ToS). Приложение путем установки значений ToS «дает знать» сетевым маршрутизаторам о том, какое качество обслуживания ему требуется обеспечить.
-
Существуют и другие телекоммуникационные сервисы сетевого уровня, например, объединение распределенных сетей в единую виртуальную частную сеть (VPN, Virtual Private Network) и другие. Однако, трансляция сетевых адресов, фильтрация пакетов и качество обслуживания являются базовыми и необходимыми для организации качественного подключения к Интернет любой организации.
Никакая организация не может существовать без тесных коммуникаций между своими участниками и внешним миром. При этом устный обмен информацией (голосовая связь) является основным и наиболее распространенным коммуникационным каналом. В зависимости от участников и направленности голосовые коммуникации организации можно классифицировать следующим образом.
- внутренние (между сотрудниками);
- внешние (между сотрудниками и клиентами, поставщиками, партнерами).
По направленности:
- входящие (извне — вовнутрь);
-
исходящие (изнутри — вовне).
Традиционно для решения вопроса осуществления внешних коммуникаций привлекается оператор услуг связи, предоставляющий:
-
телефонный номер, по которому можно позвонить в компанию из внешнего мира;телефонные линии, служащие физическим транспортом для голосовых услуг.
Сложно представить себе организацию, не имеющую номера, по которому можно связаться с ее сотрудниками. Таким образом, вопрос внешних коммуникаций решается одинаково любой компанией независимо от ее размера. Однако, если рассматривать взаимосвязь размера компании и способа решения вопроса внутренних коммуникаций, можно увидеть следующую дилемму.
Традиционным решением в области внутренних коммуникаций является использование Автоматической Телефонной Станции (АТС). АТС выполняет две самые важные функции:
- позволяет совместно использовать номера и линии — разделять их между сотрудниками;
- переводит звонки между сотрудниками.
Дилемма состоит в том, что небольшая компания, на первый взгляд, может обойтись без АТС, по следующим причинам:
-
число сотрудников невелико, поэтому линии и телефоны можно использовать по очереди (видно, когда занятые ресурсы освобождаются), а вместо перевода звонка можно физически подойти к телефону;АТС требует денежных инвестиций, которых в малой компании чаще всего нет.
В результате, при первом приближении, малой компании телефонная станция и не требуется. Однако, существует другой взгляд на этот вопрос. Для малого бизнеса каждый клиент жизненно важен, и отсутствие сигнала «занято» - главный шанс не упустить очередную продажу, от которой может зависеть дальнейшее развитие компании. Однако отсутствие телефонной станции и многоканального номера не только не позволит принимать каждый вызов без исключения (за счет постановки звонков в очередь), но даже не позволит узнать, что такой шанс был. Высокая стоимость АТС с функцией поддержки многоканальных номеров и постановки звонков в очередь является дополнительным фактором, препятствующим эффективной обработке входящих звонков, и, следовательно, реализации потенциальных продаж.
Наличие дорогой многофункциональной АТС позволяет не только более эффективно обрабатывать голосовые коммуникации. Это также является вопросом имиджа, репутации и престижа, тем самым, что является составной частью понятия «гудвил» - нематериальной стоимости компании. Если потенциальный клиент звонит в компанию, и его приветствует система интерактивного голосового ответа, у него складывается ощущение «серьезности». «Здравствуйте, Вас приветствует компания АйИкс Трейдинг. Для связи с коммерческим отделом, нажмите 1. Для связи с отделом заботы о клиентах, нажмите 2, или наберите добавочный номер сотрудника. Благодарим за звонок!» За сценой остается факт, что все звонки принимает один человек — основатель и директор компании, выполняющий функции главного продавца и осуществляющий пост-продажное обслуживание. Главное, что у потенциального клиента складывается ощущение, что «здесь все серьезно». А если учесть, что, как правило, малый бизнес более качественно и эффективно удовлетворяет потребности своих клиентов, то можно сделать вывод о том, что наличие многофункциональной телефонной станции позволяет малому бизнесу более эффективно конкурировать с крупными компаниями.
Однако, простого наличия АТС сегодня не достаточно. Вернее, наличия традиционной АТС, позволяющей разделять номера и линии, переводить звонки и предоставлять продвинутые функции типа постановки в очередь, голосового меню и записи разговоров. Современная телефонная система должна непременно базироваться на протоколах IP телефонии, то есть являться IP АТС. Это обусловлено следующими факторами:
-
Экономией на международных звонках — наиболее развитой и распространенной областью использования IP телефонии является прием из Интернет и прямая терминация голосового трафика в некотором конкретном регионе. За счет низкой стоимости создания и поддержания операционного узла связи IP телефонии, и одноранговой архитектуры сети, себестоимость такой услуги крайне мала. В связи с этим, давно сформировался рынок альтернативной связи на базе IP телефонии, на котором качество услуги в подавляющем большинстве случаев не отличается от традиционной TDM связи, а цена — на порядок меньше. Если в организации существует потребность в международных переговорах, ей следует экономить на связи и использовать IP телефонию, напрямую подключаясь к операторам связи по каналам IP.
- Следующим фактором, обуславливающим потребность в IP АТС, является возможность прозрачного объединения географически распределенных офисов компании в единый внутренний номерной план. Это позволяет сотруднику филиала организации по короткому внутреннему номеру вызывать коллегу из главного офиса, при этом стоимость звонка близка или равняется нулю.
-
Интеграция с альтернативными сетями типа Skype. На сегодняшний день Skype — крупнейший в мире оператор связи с числом пользователей более 100 миллионов. Использование Skype давно стало привычным способом коммуникаций, более того, все большее и большее число людей использует Skype в бизнес целях. Современная IP АТС должна поддерживать интеграцию с сетью Skype, и предоставлять удобный способ приема звонков из сети Skype и осуществление вызова с обычного телефонного аппарата Skype абонента. Это позволит разместить корпоративный Skype ID на WEB сайте компании и бесплатно принимать звонки со всего мира.Современное телекоммуникационное решение должно обеспечивать мобильность сотрудников компании. Где бы они ни находились, на своем рабочем месте, дома или в командировке, должна быть возможность подключения по каналу IP телефонии к офисной IP АТС и прием звонков на свой внутренний номер, и все остальные функции, доступные из офиса. В настоящее время получили широкое развитие и распространение смартфоны, ставшие настоящими Интернет коммуникаторами, в каждом из которых есть SIP клиент — программный телефон, позволяющий подключиться к офисной IP АТС из любого места, где есть беспроводный доступ в интернет.
Видео связь только начинает внедряться в бизнес-коммуникации, что связано в первую очередь с новизной технической базы. Однако, не вызывает сомнений, этот тип коммуникаций займет свое прочное место в самом ближайшем будущем. По мнению автора, видеосвязь станет второстепенной возможностью, дополняющей голосовую связь, но не заменяющей ее, что связано с человеческим фактором. Однако видео звонки и видео конференции, безусловно, станут бизнес стандартом проведения переговоров с клиентами, поставщиками и партнерами компании. Отдельным случаем применения видеосвязи является технология телеприсутсвия, когда два и более помещения за счет видео конференц связи объединяется в единую виртуальную конференц-комнату.
Для осуществления видео звонков требуется оборудование IP телефонии с поддержкой видео, которое работает с IP АТС по протоколам IP телефонии.
Обмен текстовыми сообщениями
IM, Immediate Messaging — это технология, позволяющая двум и более собеседниками обмениваться текстовыми сообщениями в режиме реального времени. Наиболее распространенными IM сервисами являются ICQ, MSN, Yahoo, Google Talk, Skype (при этом последний постоянно теснит всех остальных). IM выполняет следующие функции:
- индикацию присутствия — статус пользователя, отражающий его коммуникационные возможности и настроение (например, «свободен», «занят», «не беспокоить», «ушел на обед») по сути, является отдельным автоматическим невербальным коммуникационным каналом. Коллеги и партнеры компании, использующие IM между собой, используют информацию о статусе для принятия решения о дальнейшем контакте.
- Выступает коммуникационным каналом в тех случаях, когда нет необходимости в телефонном звонке. Телефонный разговор требует полного отвлечения и переключения внимания на собеседника, а обмен текстовыми сообщениями в IM позволяет более удобно и комфортно осуществлять коммуникации в те моменты, когда это удобно собеседникам.
В настоящее время использование IM стало корпоративным стандартом во многих компаниях, особенно в тех, чей бизнес близко связан с Интернет. Например, в интернет магазинах России треть всех заказов обрабатывается в ICQ, еще треть — по телефону, и остальная часть — по электронной почте.
При использовании сторонней службы IM (например, ICQ) сообщения передаются через сервер поставщика услуги IM, что, в некоторых случаях, противоречит принятой в компании политике безопасности. В таких случаях целесообразно использовать внутрикорпоративный сервер IM, по аналогии с почтовым сервером.
Комплексная телекоммуникационная платформа уровня предприятия на базе отрытого ПО
Открытое программное обеспечение (ПО) — это добровольно создаваемое и распространяемое в исходном коде программное обеспечение. В рамках удовлетворения потребностей организации в области телекоммуникаций может быть использованы следующие открытые компоненты:
- Операционная система Linux — является основой, обеспечивающий уровень выполнения всех вышестоящих приложений. Также на уровне ОС Linux обеспечивается решение вопросов уровня подключения к Интернет. На базе Linux создается сетевой маршрутизатор с поддержкой качества обслуживания, выполняющий функции NAT и сетевого фильтра. Среда Linux включает в себя мощное средство фильтрации пакетов iptables, на базе которого могут быть реализованы любые политики безопасности и функции NAT. Пакет маршрутизации iproute2 позволяет активировать любые политики маршрутизации с поддержкой качества обслуживания.
- Asterisk IP-PBX — это Open Source приложение, работающее на Linux и FreeBSD и предназначенное для создания решений компьютерной телефонии. Asterisk обладает всеми возможностями классической АТС, поддерживает три VoIP протокола (SIP/H323/IAX), предоставляет функции голосовой почты, конференций, интерактивного голосового меню, центра обработки вызовов (постановка звонков в очередь и распределение их по операторам, используя различные алгоритмы), а также имеет гибкий и универсальный интерфейс для интеграции с внешними системами обработки данных (AGI). Все это делает Asterisk мощнейшей платформой для организации телекоммуникационного сервиса любого масштаба. Благодаря открытой лицензии, Asterisk активно развивается и поддерживается тысячами людей со всей планеты.
- XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol — расширяемый протокол обмена сообщениями и информацией о присутствии, ранее известный как Jabber — основанный на XML, открытый, свободный для использования протокол для мгновенного обмена сообщениями и информацией о присутствии в режиме, близкому к режиму реального времени. Изначально спроектированный легко расширяемым, протокол, помимо передачи текстовых сообщений, поддерживает передачу голоса, видео и файлов по сети. В отличие от коммерческих систем мгновенного обмена сообщений, таких, как AIM, ICQ, MSN и Yahoo, XMPP является децентрализованной, расширяемой и открытой системой. Любой желающий может открыть свой сервер мгновенного обмена сообщений, регистрировать на нём пользователей и взаимодействовать с другими серверами XMPP. На основе протокола XMPP уже открыто множество частных и корпоративных серверов XMPP. Среди них есть достаточно крупные проекты, такие как Google Talk, LiveJournal и Gizmo5. Существует открытый проект ejabberd — свободный распределённый и отказоустойчивый XMPP-сервер, написанный на Erlang. Работает на крупнейшем российском XMPP-сервере jabber.ru и главном молдавском сервере jabber.md. Внедряя Jabber, организация создает внутреннюю систему обмена текстовыми сообщениями, а также файлами. Использование Jabber внутри компании оказывает также влияние на корпоративную культуру и сплоченность сотрудников.
Три технологии — Linux, Asterisk и Jabber — позиционируются как единая комплексная программная платформа, обеспечивающая решение потребностей компании в области основных телекоммуникационных сервисов. При этом данное программное обеспечение не является коммерческим и приобретается бесплатно.
Аппаратная платформа- обладать низкой себестоимостью;
- быть максимально надежным.
Исходя из этих требований была выбрана аппаратная платформа на базе процессора 500 MHz AMD Geode LX800, с 256 MB оперативной памяти, и CompactFlash накопителем. В системе отсутствуют движущиеся механические части (вентиляторы, головки жестких дисков), что существенно сказывается на надежности узла в целом. Также прямо на материнской плате интегрированы 2 100-mbit Ethernet платы, 2 USB входа, 2 mini-PCI разъема. Размер материнской платы составляет 15x15 см. Стоимость платформы — порядка $200 USD.
Рис. 1 «Фотографии материнской платы и корпуса»
Заключение
В работе были проанализированы потребности организации в области телекоммуникационных сервисов, и предложено бюджетное, многофункциональное и надежное решение на базе открытого ПО и embedded платформы. Данное решение способно одновременно выполнять следующие функции:
- являться точкой доступа организации в Интернет, выполняющей функции трансляции сетевых адресов (NAT), фильтрации пакетов, и поддерживая обеспечение качества обслуживания (QoS).
- Служить системой IP АТС, полностью покрывая потребности в голосовой и видео связи (на базе открытого ПО Asterisk).
- Выполнять функции внутрикорпоративного сервера обмена текстовыми сообщениями и файлами.
Инновация данного решения заключается в агрегации всех телекоммуникационных функций в рамках одного недорого и доступного устройства, а также в открытости и расширяемости данной платформы за счет использования открытого программного обеспечения. В частности, в Систему может быть легко интегрирован корпоративный WEB сервер (nginx), почтовый сервер (postfix), VPN сервер (openvpn), и другие открытые и свободно доступные программные продукты.
