Распределенные шлюзы и программные коммутаторы

Масштабируемость коммутации и независимость транспортного уровня от уровня управ­ления вызовами в новом поколении узлов IP-телефонии достигается благодаря примене­нию концепции программного коммутатора. Сам термин «softswitch» получил широкое распространение в названиях продуктов, компаний и неформальных объединений. Ни в одном из современных стандартов нет определения программного коммутатора, но этот маркетинговый термин выделяет в архитектуре распределенного узла IP-телефонии не­который общий элемент. Данный управляющий элемент отвечает за обработку сообщений протоколов сигнализации, на основании которых происходят соединения: например, про­токола Н.225.0 стека Н.323, протокола установления соединений SIP или же протокола сигнализации SS7.

С помощью специального протокола «главный-подчиненный» программный коммутатор управляет транспортными шлюзами, которые, в конечном счете, и осуществляют комму­тацию голосовых каналов. Для управления шлюзами сегодня могут использоваться не­сколько близких по логике работы протоколов: SGCP (Simple Gateway Control Protocol), MGCP (Media Gateway Control Protocol) или MEGACO/H.248. Собственно, стандартом, принятым как IETF, так и ITU-T, является только совместно разработанный ими протокол MEGACO/H.248, однако и предшественники этого стандарта, протоколы SGCP и MGCP, успешно реализуются в продуктах различных производителей. С помощью одного из названных протоколов программный коммутатор выясняет детали текущего состояния соединений и портов шлюза, а также передает ему указания о том, какую пару портов (физических или логических) требуется соединить, и некоторые другие предписания. Та­ким образом, реализация шлюза может быть весьма простой, а весь интеллект управления соединениями перемещается на уровень программного коммутатора, который в модели распределенной коммутации управляет одновременно несколькими шлюзами. Именно такой вариант показан на рис. 23.10.

В протоколах SGCP, MGCP и MEGACO/H.248 управляющий элемент называется аген­том вызова (call agent), однако программный коммутатор — это нечто большее, чем агент управления вызовами. Обычно в продукт с маркой softswitch производители помещают элементы уровня управления вызовами нескольких стандартов, чтобы такой программ­ный коммутатор мог взаимодействовать с другими зонами телефонной сети по наиболее популярным протоколам сигнализации. Так, в программный коммутатор может входить привратник стандарта Н.323, серверы стандарта SIP (прокси-сервер, сервер переадреса­ции и сервер определения местоположения пользователей), а также шлюзы телефонной сигнализации для преобразования протоколов телефонных сетей в протоколы сигнали­зации IP-телефонии — те же SIP и Н.225.0 стека Н.323. Широкая поддержка протоколов сигнализации позволяет программному коммутатору находить общий язык практически с любыми типами телефонных сетей, как с традиционными (с коммутацией каналов), так и с пакетными.

Программные коммутаторы — «сердце» современного узла IP-телефонии — осуществляют за единицу времени множество соединений, столько же, сколько телефонные коммутато­ры городского и междугородного типов. Высокая степень масштабируемости достигается благодаря распределенной модели коммутации, элементы которой взаимодействуют стан­дартным образом, что обеспечивает модульное построение узла коммутации.

Новые услуги

В промежуточных устройствах IP-сети не хранится информация о каждом соединении або­нентов (компьютеров пользователей) с серверами. Это одно из принципиальных отличий IP-сети от телефонной сети. Коммутаторы телефонной сети, напротив, отслеживают и за­поминают состояние каждого вызова, что является одной из причин более высокой стои­мости передачи через них транзитного трафика по сравнению с IP-маршрутизаторами.

В публикациях по IP-телефонии постоянно подчеркивается, что удешевление звонков и оказание конкурентного давления на сектор традиционной международной телефонии — это краткосрочное преимущество IP-телефонии. Что же касается дальней стратегической перспективы, то основным направлением здесь будет предоставление новых услуг, в том числе интегрированных с услугами по передаче данных и манипулированию данными. К ним относятся:

§ Click to Talk — инициирование телефонного разговора при просмотре веб-страницы Web;

§ Internet Call Waiting (ICW) — уведомление абонента, подключившегося с помощью телефонной сети к Интернету, о наличии входящего вызова и, возможно, организация параллельного с интернет-сеансом разговора путем пакетной передачи;

§ Unified Messaging — организация единой почтовой службы для любых сообщений, в том числе электронной почты, факсов и голоса, с возможностью трансформации вида представления информации.

Разнообразие услуг, их настройка в соответствии с потребностями конкретного пользова­теля, простота программирования нового предложения, легкость интеграции голосовых услуг с услугами манипулирования данными — это «врожденные» сильные стороны IP- телефонии, ее стратегический потенциал. Часть этих услуг, описываемых стандартами SIP и Н.245 как дополнительные, может предоставлять непосредственно программный коммутатор, более сложные сервисы реализуются с помощью серверов приложений узла IP-телефонии.