Архитектура Cisco Unified Communications

Базовая информация о Cisco Unified Communications Manager (CUCM) - Платформы и кластеризация

Серверы обработки вызовов (максимум 8 на кластер)

ccm.exe ccm.exe

ccm.exe ccm.exe

CTI Manager

Сервер MoH

Сервер TFTP

Publisher

Программные конференции

IDS Subscribers (Max. 19)

Репликация базы данных

Кластер Unified CM

Unified CM 8.x: DB=IBM-IDS | OS=Linux

DB DB

DB DB

DB DB

DB DB

DB DB DB DB

DB DB DB DB ICCS

DB DB

Архитектура кластера CUCM

Архитектура кластера CUCM: Свойства и правила

•  Кластер выглядит как единый коммуникационный узел, с единой точкой управления (publisher)

•  Несколько функций могут работать на одном и том же сервере. Это зависит от типа сервера и размера кластера.

•  У одного сервера Publisher может быть до 19 подписчиков (subscribers) (всего 20 серверов в кластере, считая publisher)

•  Обработкой вызовов могут заниматься до 8 серверов в кластере •  Максимум 10 000 IP-телефонов на одном сервере (зависит от серверной платформы)

•  Максимум 40 000 IP-телефонов в кластере Cisco Unified CM (зависит от серверной платформы и конфигурации кластера)

Directory Services

Call Processing CTI/QBE I/F SCCP I/F MGCP I/F H.323 I/F

Software MTP Software Conferencing Music on Hold

Активный сервер

Сервер голосовой

почты

Приложения JTAPI и IP-IVR

IPтелефоны

Шлюзы

Медийные и конференц-

ресурсы

Ресурсы транскоди- рования Intra-Cluster

Communications (ICCS)

SIP I/F

Сервер обработки вызовов

Сервер обработки вызовов

TFTP

Directory Services

Call Processing CTI/QBE I/F SCCP I/F MGCP I/F H.323 I/F

Software MTP Software Conferencing Music on Hold

SIP I/F

TFTP

Архитектура кластера CUCM: Обеспечение отказоустойчивости для подключенных устройств

Xcode Xcode

Conf Conf

Архитектура кластера CUCM: Схемы резервирования и отказоустойчивости: 1:1 или 2:1

•  Более экономная схема резервирования

•  Высокая доступность при апгрейдах

•  Обеспечение резервирования при единичном отказе

•  Балансировка нагрузки и резервирование

•  Высокая доступность при апгрейдах

•  Более быстрое восстановление сервиса

1 до 2500

2501 до 5000

Резерв

Схема резервирования 2:1 Схема резервирования 1:1 1 до 1250

1251 до 2500

2501 до 3750

3751 до 5000

Пример: сервер MCS 7835 поддерживает до 2500 телефонов на сервер. Требуется обеспечить резервирование серверов обработки вызовов для 5000 IP-телефонов

Базовая информация о Cisco Unified Communications Manager (CUCM) - абонентские устройства

Cisco Unified Personal Communicator

•  Интегрированные службы мгновенных сообщений, статус доступности, программный телефон SIP

•  Видео H.264 до 720p (1280x720) •  Поддержка RTCP •  Режим управления аппаратным телефоном для click to call

•  Поддержка протокола CAST в режиме управления аппаратным телефоном для работы с видео

•  Интеграция с офисными приложениями (MS Office, Outlook) для click to call и статуса доступности.

Cisco Jabber для Mac

Возможности: •  Мгновенный обмен сообщениями и статус доступности

•  Программный SIP телефон •  Визуальное отображение голосовых сообщений

•  Поддержка совместной работы и конференций

•  Управление аппаратным телефоном

Cisco UC integration для MS MOC/Lync

•  Клиент MS MOC/Lync выглядит как SIP телефон в CUCM

•  Используется Cisco Client Services Framework (CSF) для интеграции

•  Видео H.264 до 720p (1280x720)

•  Поддержка RTCP

•  Режим управления аппаратным телефоном для click to call

•  Поддержка протокола CAST в режиме управления аппаратным телефоном для работы с видео

•  Для обмена мгновенными сообщениями и статусом доступности используется MS Lync

Cisco Jabber Software Development Kit Новое предложение •  Сотрудничество в реальном времени из web-приложений

•  Ключевой компонент для разработки Web-приложений с возможностями UC

•  Голос, видео, мгновенные сообщения/статус доступности, голосовая почта, WebEx

•  Программный телефон для Web-браузеров (plug-in) (с поддержкой видео в следующей версии)

•  Библиотека разработчика с примерами кода

http://developer.cisco.com/web/jabber-developer/jabber/

Модели внедрения CUCM

Централизованная обработка вызовов – кампусная модель

Централизованная обработка вызовов – кампусная модель (Single Site)

•  Кластер CUCM, приложения, шлюзы, IP-телефоны расположены в пределах высокоскоростной кампусной сети

•  Модель поддерживает развертывание до 40,000 SIP или SCCP IP-телефонов на кластер

•  ТСОП используется для всех внешних звонков

•  До 2100 шлюзов и транков

ТСОП

Приложения (VMail, UCCX, CUP…)

Кластер CUCM

Кампусная модель: особенности применения

•  Как правило, используется один кластер CUCM. В некоторых случаях кластеров может быть больше, если это продиктовано большим количеством пользователей или необходимостью использования выделеного кластера для приложений (например, в случае развертывания UCC Enterprise).

•  Максимальное общее количество шлюзов или транков (SIP или H.323) – 2100.

•  Используются широкополосные кодеки для видео и голоса. •  Высокая доступность обеспечивается за счет отказоустойчивой схемы

кампусной сети и резервирования серверов кластера CUCM. •  Качество обслуживания для голоса и видео обеспечивается

инфраструктурой LAN (802.1q/p, приоритетные очереди). •  Ограниченное использование механизмов управления доступом к

ресурсам сети (Call Admission Control) при установлении соединений.

О чем имеет смысл задуматься при внедрении CUCM по данной модели

•  Готовность кампусной сети к работе с UC – QoS! •  Планирование ресурсов •  Подключение к внешним операторам связи •  Номерной план

SiSi SiSi

SiSiSiSi

Доступ

Распределение

Ядро

Зачем настраивать QoS в кампусной сети? •  Широкополосная сеть тоже подвержена перегрузкам, но ключевой проблемой является не недостаток полосы пропускания, а размер буфера порта коммутатора… Механизмы QoS позволяют приоритизировать чуствительный к задержкам трафик

Обычная 20:1 переподписка

Обычная 4:1 переподписка

= Данные

= Голос/видео

Мгновенная перегрузка интерфейса

Элементы QoS: Граница доверия и классификация

•  Для удобства масштабирования, классификация должна выполняться как можно ближе к границе сети

•  Самые крайние доверенные устройства определяют границу доверния •  Оптимальная граница доверия: оконечное устройство является доверенным, если оно корректно классифицирует траффик

•  Оптимальная граница доверия: оконечное устройство не классифицирует траффик

•  Неоптимальный вариант: коммутатор доступа не умеет классифицировать трафик

Абонент Доступ Распределение Ядро WAN

Граница доверия

1

2

3

1

2

3

SiSi

SiSiSiSi

SiSi

Кампусная модель Замечания по планированию ресурсов

•  Полоса пропускания достаточна для обслуживания любого типа вызовов - можно использовать высококачественные кодеки для голоса (G.722) и видео (HD)

•  Выделеный сервер Publisher рекомендуется при наличии более 1250 IP-телефонов.

•  Рекомендуется резервирование сервиса TFTP (DHCP опция 150 может содержать 2 ip-адреса серверов TFTP).

•  Сервер TFTP обслуживает запросы по протоколу TFTP и HTTP (TCP порт 6970)

•  Сервис транскодирования и MTP может потребоваться для подключения в ТСОП через SIP-транк.

•  Для корректной работы необходим NTP сервис!

Миграция на транки SIP для доступа к ТСОП

A

A CVP

Branch Offices

Campus Contact Center

A

A CVP

SP SIP

A

A CVP

SP SIP

1. Использования TDM – Вчера

2. TDM и IP-транки – Сегодня

3. IP-транки – Завтра Campus Contact Center

Campus Contact Center

Branch Offices

Branch Offices

Номерной план •  Кто или что выполняет набор номера

–  Пользователи набирают номер с клавиатуры телефона (они предпочитают использовать короткие номера)?

–  Приложения CTI (длина номера не важна)? •  Что является источником информации о номерах

–  Автономный справочник CUCM? –  Корпоративный справочник LDAP/Web?

•  Какой формат номеров использовать –  Внутренний номерной план или публичные номера? –  Как будет выполняться преобразование номеров (и будет ли)? –  Что будет видеть абонент при входящем звонке?

•  Привычки? –  “Я привык набирать 9 для звонков в город!” –  “Я хочу использовать тот же формат набора номера что и на мобильном!”

Распределенная модель с централизованной обработкой вызовов

Распределенная модель с централизованной обработкой вызовов

•  Кластер CM расположен в центральном офисе •  Приложения и DSP-ресурсы могут быть централизованными

или распределенными •  Поддержка до 40,000 телефонов на кластер •  При отказе IP WAN, прозрачное использование ТСОП (Automated Alternate

Routing—AAR) •  Survivable Remote Site Telephony (SRST) для филиалов •  Максимум 2000 филиалов на кластер

ТСОП

IP WAN

Центральный офис

Филиал A

Филиал Б

Маршрутизатор с поддержкой SRST

Приложения (VMail, UCCX, CUP…)

Кластер CUCM

ИнфраструктураUnified Communications Обработка вызова в централизованной модели

Unified CM

WAN сеть предприятия

IP телефон A

IP телефон B

Signaling leg 1

Signaling leg 2

Голос

Обработка номерного плана

Пример вызова телефон - телефон

Нормальная работа

Центральный офис Филиал

Маршрутизатор с поддержкой SRST

IP WAN

ТСОП

Сигнализация

Распределенная модель с централизованной обработкой вызовов: Отказоустойчивость

•  IP телефоны содержат IP адрес маршрутизатора с поддержкой SRST в качестве последней записи в конфигурации CM GROUP

•  Поддерживаются как SIP, так и SCCP IP телефоны •  SRST обеспечивает базовый набор функций телефонов (постановка на

удержание, перевод вызова, быстрый набор, caller ID и др.) •  Во время отказа маршрутизатор работает как H323 шлюз (VoIP/POTS dial-

peers); шлюзы MGCP требуют настройки ‘MGCP Fallback to H323’

Голос

Сигнализация

Голос

Кластер Unified CM

Приложения

Отказ WAN

Отказоустойчивость с использованием CME in SRST Mode Работа CME в режиме SRST

•  Если требуется расширенная поддержка телефонных функций при аварии канала связи до ЦО, рекомендуется использовать режим CME in SRST Mode вместо SRST –  Paging –  Ad-Hoc конференции –  Hunt groups –  B-ACD –  Парковки вызовов, перехваты, группы перехвата –  ...

•  Работает только для телефонов SCCP •  Не забудьте дать команду auto-provision none •  Для телефонов SIP настраивается SIP SRST

Контроль за размещением вызовов (CAC) в распределенной модели с централизованной обработкой вызовов

IP WAN

Голосовой шлюз

UC Manager

ТСОП

Сети с коммутацией каналов

Сети с коммутацией пакетов

PBX

физические транки

STOP

подключение к IP WAN

QoS на порту, подключенном к IP WAN, настроен для 2-ух вызовов (2 “виртуальных” транка)

3-ий вызов не проходит

Т.к. нет физического ограничения, 3-ий вызов будет проключен, но качество голоса всех вызовов пострадает. è Контроль над установлением соединений блокирует 3-ий вызов

Контроль над установлением соединений Зачем это нужно?

Управление доступом к ресурсам сети (CAC)

• Статическая настройка в системе управления вызовами • Не отражает реальной ситуации в сети (например, отказ канала) • Поддерживаются простейшие топологии • Должен быть единый центр информации • Примеры: CUCM Locations, Zone Bandwidth в IOS гейткиперах, Pipes в VCS

• Актуальная информация предоставляется сетью • Выделение полосы происходит в каждом направлении индивидуально • Отражает все изменения топологии • Требуется протокол управления резервированием (RSVP) • Нет ограничения по топологии • Может использоваться несколькими узлами связи • Примеры: CUCM RSVP Agent, CUBE, CME

Off-Path On-Path

Статический контроль с использованием концепции Locations

•  Предотвращает перегрузку WAN каналов ограничивая полосу пропускания для голоса

•  Ограничение полосы присваивается каждому Location

•  Когда ресурсы исчерпаны, абонент слышит сигнал fast-busy и видит сообщений на дисплее телефона

•  Если автоматическая альтернативная маршрутизация (AAR) включена, вызов проключается через ТСОП

IP WAN ТСОП

Центральный офис

Location 1 Location 2

<Hub_None> Location

Филиалы 1

2

Max BW = 24 kbps Max BW = 48 kbps

3

STOP

Решение: Контроль над установлением соединений с помощью RSVP

•  Агент RSVP настраивается в каждом удаленном филиале – поддерживается в IOS на ISR

•  Агент RSVP в маршрутизаторе работает как посредник, выполняя резервирование полосы пропускания для телефонов

•  RSVP может быть использован на WAN сети любой топологии

Центральный офис

Филиал 2 Филиал 1

IP WAN (любая топология)

A B C D

E

Cisco IOS RSVP Agent

Кластер Cisco Unified CM

RSVP резервирование

Частный случай распределенной модели с централизованной обработкой вызовов: Распределенный кластер

Расстояние Москва Санкт-Петербург

Централизованная обработка вызовов Распределенный кластер CM

•  Серверы одного кластера CM распределены между офисами •  Приложения могут быть в каждом офисе или в одном из офисов •  Единая точка администрирования, прозрачность функций (Extension Mobility), единый

номерной план •  Максимальная двусторонняя задержка задержка 80 (40)-ms •  Пропускная полоса 1544 kbps для каждых 10,000 BHCA + 1544 kbps для каждого

subscriber •  Максимум восемь офисов

Кластер CUCM

Приложения Приложения

Распределенная обработка вызовов

Распределенная обработка вызовов Распределенные кластеры CUCM

•  Кластеры CM, приложения, DSP ресурсы находятся в каждом офисе

•  Поддерживается до 40,000 телефонов на каждый кластер

•  100+ офисов •  Прозрачное использование ТСОП если IP-

сеть недоступна

Gatekeeper

Филиал A

Филиал B

Центральный офис

IP сеть

ТСОП

Приложения (VMail, IPCC, MP…)

Кластер CUCM

Кластер CUCM

Приложения

Приложения

Кластер CUCM GK GK

GK GK

Кластер CUCM A

Филиал Б

IP WAN Штабквартира

Филиал А

Штабквартира

Кластер CUCM Б

Медийный поток

СигнализацияRSVP

Агент RSVP

Агент RSVP

Агент RSVP

Агент RSVP

SIP Signaling

Использование RSVP в модели с распределенной обработкой вызовов

RSVP SIP Preconditions

Номерной план в распределенной модели управления вызовами: Сетевые сервисы: SAF/CCD

IP сеть предприятия

Service Advertisement Framework Ограничение статичного подхода к управлению номерным планом

IP сеть предприятия

Call Agent

Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

GK GK

•  Сложность настройки, скорость внедрения •  Высокие операционные затраты, TCO •  Доступность, непрерывность работы

SAF и Унифицированные коммуникации Сервис Call Control Discovery (CCD)

IP сеть предприятия с сервисом SAF

Call Agent

Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent Call Agent Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Call Agent

Реклама

Использование

Тип сервиса: Unified Communications

подсервис: Call Control Discovery

•  Реклама сервисов CUCM в сети – Реклама номеров в плане нумерации – Автоматическое получение рекламы от других кластеров CUCM – Взаимодействие со шлюзами, CUBE, CUCME, SRST.

•  Преимущества – Позволяет упростить внедрение СUCM в сложных сетях – Динамически добавлять/удалять узлы – Снижать стоимость внедрения

Компоненты SAF

•  SAF Форвардер –  Часть SAF-сети в задачу которой входит передача рекламы

SAF другим форвардерам и клиентам –  Отвечает за поддержку базы рекламируемых префиксов –  Эта база является общей для всех SAF-соседей

•  SAF клиент –  На нем работают сервисы CCD –  Устройства, которые рекламируют и получают рекламу из

SAF-сети известны как внешние клиенты –  Устройства, которые работают как SAF форвардеры, получают и отправлябт рекламу в SAF сети известны как внутренние клиенты

Архитектура SAF

Кластер CUCM Кластер CUCM

CUBE Голосовой шлюз

CUCME SRST

CCD CCD

SAF Форвардер

Клиент SAF

Маршрутизатор без поддержки

SAF

SAF Client Protocol

SAF Client Protocol

CCD CCD CCD

§  Позволяет системам управления вызовами обмениваться номерным планом, типом сигнального протокола и контролировать доступность через SAF

§  Добавляет к традиционной логике работы номерного плана динамическую информацию о маршрутах полученную с использованием SAF

§  Решение больше ориентировано на внутренний номерной план предприятия чем на маршрутизацию префиксов ТСОП

§  Реклама может содержать номера ТСОП для упрощения переключени на использование ТСОП в случае проблем с WAN

Киев

Call Control Discovery (CCD) Автоматическое использование ТСОП

DN Pattern “to DID” rule IP address Protocol

8212XXXX 4:+38044391 10.2.2.2 SIP

8442XXXX 4:+7727244 10.3.3.3 H.323

Номерной план кластера CUCM в Москве DN Pattern “to DID” rule IP address Protocol

8408XXXX 4:+7495961 10.1.1.1 SIP

8415XXXX 4:+7919628 10.1.1.1 SIP

8949XXXX 4:+7812313 10.1.1.1 SIP

8442XXXX 4:+7727244 10.3.3.3 H.323

Номерной план CME в Киеве

Москва

Казань СПб.

IP сеть предприятия с поддержкой SAF

Алматы

ТСОП 8408XXXX

8415XXXX 8949XXXX 8442XXXX

8212XXXX

10.2.2.2

10.3.3.3

10.1.1.1

8442XXXX 8442XXXX

Вызов на 84421000

Трансляция в +77272441000

SME

Unified Communications Manager в редакции Session Management

•  Экономия за счет консолидации приложений UC

– Межстанционное взаимодействие – Подключение АТС к операторам связи – Подключение АТС к другим компаниям, приложениям UC – c использованием Cisco IME, протоколов Web 2.0

•  Преимущества для предприятия – Маршрутизация по наименьшей стоимости – Уменьшение нагрузки на администраторов системы – Упрощение миграции на полноценное решение IP-телефонии

Centralized SIP Core / Least Cost

Routing

B2B Collaboration

Social Networking, Blogs, Wikis

Mobility Web 2.0

applications and Policy

Консолидация подключений к операторам связи

Консолидация приложений UC в центрах обработки

данных

IP транк в ТСОП

CUBE

SME УПАТС с поддержкой SNR

Пользователь Единого номера

Пользователь Единого номера

УПАТС использует SME для предоставления сервиса SNR

CUBE

ТранкTDM в ТСОП

Если УПАТС не поддерживает мобильные сервисы и не предоставляет услуги Единого номера, кластер CUCM SME может выступать в роли прокси этого сервиса. Создается профиль Remote Destination с двумя или более номерами Remote Destination для каждого пользователя. Один из них будет номером телефона УПАТС а другой – номером мобильного телефона пользователя.

Поддерживаемые функции Единого номера: Mobile Connect (или собственно SNR) Mobile Voice Access (MVA) Неподдерживаемые функции – все функции, которые используют в своей работе DTMF : Enterprise Feature Access (EFA) Desk Phone и Remote Destination pickup Mid-call Supplementary Services

Заметка – SME может быть

подключен к ТСОП через транки TDM

или SIP

SME предоставляет базовый сервис единого номера для телефонных станций без поддержки SNR

Проблемы и решения использования транков SIP (версия CUCM SME 8.6)

Сложность кластеризации транков

Сложность проектирования ресурсов MTP

Совместимость диалектов SIP

Обнаружение отказов в транках SIP

Поддержка SIP Early Offer, Динамическое назначение MTP

Скрипты нормализации и передачи элементов

заголовка сообщений SIP

SIP OPTIONS ping

Работа транка на всех узлах кластера

До 16 адресуемых узлов

Поддержка QSIG QSIG over SIP

SME как платформа консолидации приложений

•  Мультипротокольность – поддержка протоколов SIP, H.323, MGCP. А так же передача Q.Sig через SIP и H.323

•  Поддержка передачи голоса, видео, данных (BFCP, H.239)

•  Адаптивность – поддержка скриптов нормализации для протокола SIP

•  Расширенные возможности по маршрутизации вызовов •  Поддержка динамической рекламы номерного плана

SAF/ССD

Технические преимущества

Решение: комплексное управление вызовами в сети предприятия (SME + SAF)

Совместное использование SME и SAF/CCD

CUBE

A A A A

+4969123XXX +4480123XXX +3360346XXX +3255678XXX

•  Региональные кластеры CUCM рекламируют локальные префиксы в облако SAF/CCD

•  В том числе они рекламируют “глобальные” (+E.164) префиксы

89XXX 84XXX 83XXX 82XXX

§  И префиксы частного номерного плана предприятия

ТСОП

§  SME рекламирует префиксы доступа к приложениям

*81XXXX

§  SME рекламирует префиксы подключенных PBX и ТСОП

§  Для CAC крайне рекомендуется использование RSVP

+315557XXX 81XXX

+4969123XXX +4480123XXX +3360346XXX +3255678XXX 89XXX 84XXX 83XXX 82XXX

*81XXXX

+315557XXX 81XXX

Децентрализованный доступ в ТСОП (TEHO)

CUBE

A A A A

•  Региональные кластеры CUCM рекламируют префиксы своих подключений к ТСОП

•  Прямые звонки в ТСОП между регионами

•  ЗА: –  Оптимальное использование

децентрализованных транков –  Автоматический обмен

префиксами ТСОП между регионами

•  ПРОТИВ: –  Отсутствует централизованная

политика междугородних звонков •  Децентрализованный доступ в

ТСОП позволяет использовать автоматическое переключения в TCOП используя информацию CCD.

ТСОП

81XXX

+315557XXX

*81XXXX +3255678XXX

82XXX

83XXX +3360346XXX +4480123XXX

84XXX 89XXX +4969123XXX

ТСОП

*81XXXX

+315557XXX 81XXX

+49! +44! +33! +32!

Суммарные преимущества

•  SME –  Централизованный доступ к общим приложениям –  Точка подключения традиционных УПАТС и IP-УПАТС третьих производителей

–  SAF/CCD “прокси” для приложений и УПАТС •  SAF/CCD

–  Автоматическое построение полносвязанной сети Унифицированных коммуникаций, объединяющей региональные кластеры и SMЕ с приложениями.

–  Прозрачное использование ТСОП для обхода проблемных участков сети при связи между регионами

–  Динамические изменения глобального номерного плана и доступ к региональным сетям ТСОП (TEHO)

В заключение

Заключение.

•  Множество сценариев внедрения системы Унифицированных коммуникаций Cisco позволят реализовать самые разнообразные схемы управления вызовами, выбрав подходящую для каждого конкретного случая.

•  Использование Cisco Unified Communications Manager позволяет реализовать самые современные методы управления вызовами.

•  Комбинация возможностей системы Унифицированных коммуникаций и интеллекта оборудования IP-сети предприятия позволяет получить значительные преимущества в эксплуатации комплексного решения.

Q&A