Systèmes de surveillance du trafic dans les réseaux VoIP. Deuxième partie — principes d'organisation

Bonjour, collègues !

Dans précédent Dans le matériel précédent, nous avons été introduits à un élément aussi utile qu'indispensable de l'infrastructure VoIP, à savoir le système de surveillance du trafic ou, pour faire court, SMPT. Nous avons appris ce que c'est, les tâches qu'il résout et avons également noté les représentants les plus marquants présentés par les développeurs au monde de l'IT. Dans cette partie, nous examinerons les principes selon lesquels l'implémentation du SMPT dans l'infrastructure informatique et la surveillance du trafic VoIP sont réalisées.

Systèmes de surveillance du trafic dans les réseaux VoIP. Deuxième partie — principes d'organisation

Architecture des systèmes de surveillance du trafic VoIP

Nous avons construit, construit et enfin construit. Hourra !
Du dessin animé « Tchoubourachka et le crocodile Gena ».

Comme mentionné précédemment, il existe de nombreux produits dans le secteur des communications et des télécommunications qui appartiennent à cette catégorie. Cependant, si l'on abstrait du nom, du développeur, de la plateforme, etc., on peut constater qu'ils sont tous plus ou moins identiques en termes d'architecture (du moins ceux avec lesquels l'auteur a eu affaire). Il convient de noter que cela est dû à l'absence de toute autre méthode de capture du trafic des éléments du réseau pour une analyse détaillée ultérieure. En outre, cela est, à mon avis, largement déterminé par l'évolution actuelle des différents domaines de l'industrie. Pour une meilleure compréhension, considérons l'analogie suivante.

Depuis le moment où le grand scientifique russe Vladimir Alexandrovich Kotelnikov a créé le théorème des échantillons, l'humanité a obtenu une opportunité grandiose d'effectuer la conversion analogique-numérique et numérique-analogique des signaux vocaux, grâce à laquelle nous pouvons pleinement utiliser ce type de communication exceptionnel qu'est la téléphonie IP. En examinant le développement des mécanismes de traitement des signaux vocaux (alias algorithmes, codecs, méthodes de codage, etc.), on peut constater comment le DSP (traitement numérique des signaux) a franchi une étape fondamentale dans le codage des messages d'information – la mise en œuvre de la capacité de prédiction du signal vocal. En d'autres termes, au lieu de simplement numériser et d'utiliser les lois de compression a- et u (G.711A/G.711U), il est maintenant possible de transmettre seulement une partie des échantillons avec la restauration subséquente de l'intégralité du message, ce qui économise considérablement la bande passante. En revenant au sujet du SMT, il convient de noter qu'à l'heure actuelle, il n'existe pas de modifications qualitatives similaires dans l'approche de capture du trafic, en dehors de ce type ou d'un autre de réflexion.

Référons-nous à l'illustration ci-dessous qui montre ce qui a été construit par les spécialistes des domaines concernés.

Systèmes de surveillance du trafic dans les réseaux VoIP. Deuxième partie — principes d'organisation
Fig. 1. Schéma général de l'architecture SMT.

Pratiquement tout SMT se compose de deux composants principaux : le serveur et les agents de capture de trafic (ou sondes). Le serveur reçoit, traite et stocke le trafic VoIP qui provient des agents, et offre également aux spécialistes la possibilité de travailler avec les informations reçues sous différentes représentations (graphiques, diagrammes, Call Flow, etc.). Les agents de capture réceptionnent le trafic VoIP des équipements du noyau du réseau (par exemple, SBC, softswitch, passerelles, etc.), le convertissent au format utilisé par le logiciel du serveur du système, et le transmettent à ce dernier pour des manipulations ultérieures.

Tout comme dans la musique, où les compositeurs créent des variations sur les thèmes principaux des œuvres, dans ce cas, différentes variantes de mise en œuvre du schéma présenté sont possibles. Leur diversité est assez grande et est principalement déterminée par les caractéristiques de l'infrastructure dans laquelle le SMT est déployé. La variante la plus courante est celle où aucun agent de capture n'est installé ni configuré. Dans ce cas, le trafic analysé est dirigé directement vers serveur ou, par exemple, le serveur reçoit les informations nécessaires à partir des fichiers pcap générés par les objets de surveillance. Ce mode de livraison est généralement choisi en cas d'impossibilité d'installer des sondes. L'emplacement sur le site d'hébergement du matériel, le manque de ressources en virtualisation, des défauts dans l'organisation du réseau IP de transport et, par conséquent, des problèmes de connectivité réseau, etc., peuvent tous être des raisons de choisir cette variante d'organisation de la surveillance.

Après avoir compris comment un SMT peut être intégré dans l'infrastructure IT d'un point de vue architectural, examinons les aspects plus liés à la compétence des administrateurs système, à savoir les méthodes de déploiement des systèmes logiciels sur des serveurs.

Lors de la préparation de la solution pour la mise en œuvre du composant de réseau de surveillance envisagé, les exécutants rencontrent toujours de nombreuses questions. Par exemple, quelle doit être la composition du matériel du serveur, est-il suffisant d'installer tous les composants du système sur un seul hôte ou vaut-il mieux les séparer, comment procéder à l'installation des logiciels, etc. Les questions énumérées ci-dessus, ainsi que de nombreuses autres questions connexes, sont très vastes, et les réponses à beaucoup d'entre elles dépendent réellement des conditions d'exploitation (ou de conception) spécifiques. Cependant, nous essaierons de généraliser la spécificité pour obtenir une vue d'ensemble et une compréhension de cet aspect du déploiement du SMT.

Alors, la première question qui intéresse toujours les spécialistes lors de la mise en œuvre d'un SMT est : avec quelles spécifications utiliser le serveur ? Étant donné la large diffusion des logiciels libres, cette question est posée tellement de fois qu’on peut probablement la comparer à la question « Que faire ? », posée par Nicolas Gavrilovitch Tchernychevski... Le principal facteur influençant la réponse est le nombre de sessions multimédia traitées ou à traiter par la plateforme de téléphonie. Une caractéristique numérique et tangible fournissant une évaluation concrète de ce facteur est le paramètre CAPS (Call Attempts Per Second) ou le nombre d'appels par seconde. La nécessité de répondre à cette question est principalement due au fait que c'est l'information sur les sessions, transmise au système, qui exercera une charge sur son serveur.

La deuxième question qui se pose lors de la décision concernant les caractéristiques matérielles du serveur est la composition du logiciel (environnements d'exploitation, bases de données, etc.) qui fonctionnera dessus. Le trafic de signalisation (ou de médias) arrive sur le serveur, où il est traité (analyse des messages de signalisation) par une application (par exemple, Kamailio), et ensuite les informations ainsi formées sont placées dans une base de données. Pour divers SMT, tant les applications qui effectuent la défragmentation des unités de signalisation que celles qui assurent le stockage peuvent être différentes. Cependant, toutes partagent une même nature de multithreading. À cet égard, en raison des particularités d'un élément d'infrastructure tel qu'un SMT, il convient de noter à ce point que le nombre d'opérations d'écriture sur le disque dépasse largement le nombre d'opérations de lecture.

Et enfin… «Que de sens dans ce mot» : serveur, virtualisation, conteneurisation… Le dernier mais non le moindre aspect abordé dans cette partie de l'article est les éventuelles méthodes d'installation des composants SMT lors de leur déploiement. Les technologies, énumérées à côté de la citation de l'œuvre immortelle d'A.S. Pouchkine, sont largement répandues dans diverses infrastructures et projets. D'une part, elles sont étroitement liées les unes aux autres, et d'autre part, elles diffèrent considérablement selon de nombreux critères. Néanmoins, toutes sont présentées par les développeurs comme des options disponibles pour l'installation de leurs produits. En résumant les systèmes mentionnés dans la première partie de l'article, relevons les façons suivantes de les déployer sur un serveur physique ou une machine virtuelle :
— utilisation de scripts d'installation automatique ou installation manuelle suivie de la configuration du logiciel correspondant,
— utilisation d'une image système prête à l'emploi avec un logiciel SMT et/ou un agent préinstallé,
— utilisation de la technologie de conteneurisation (Docker).

Les moyens d'installation énumérés ont leurs avantages et inconvénients, et les spécialistes ont leurs préférences, limitations et conditions spécifiques dans lesquelles se trouve l'infrastructure qu'ils exploitent ou mettent en œuvre, afin de formuler des recommandations. D'autre part, la description des voies de déploiement des systèmes de surveillance du trafic SIP est suffisamment claire, et à ce stade, elle ne nécessite pas d'examen plus approfondi.

Voilà un autre article consacré à un élément important et intéressant du réseau VoIP – le système de surveillance du trafic SIP. Comme toujours, je remercie les lecteurs pour leur attention à ce matériel ! Dans la prochaine partie, nous tenterons d'approfondir encore plus la question et d'examiner les produits HOMER SIP Capture et SIP3.

Source : habr.com

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