Witajcie, koledzy!
W W poprzednim materiale zapoznaliśmy się z użytecznym, a jak można zauważyć, dość istotnym elementem infrastruktury VoIP, jakim jest system monitorowania ruchu, znany w skrócie jako SMR. Dowiedzieliśmy się, czym jest, jakie zadania realizuje, a także wskazaliśmy na najbardziej charakterystycznych przedstawicieli, którzy zostali zaprezentowani światu IT przez twórców. W tej części omówimy zasady, wg których odbywa się wdrażanie SMR w infrastrukturę IT oraz monitorowanie ruchu VoIP za jego pomocą.
Architektura systemów monitorowania ruchu VoIP
Budowaliśmy, budowaliśmy i w końcu zbudowaliśmy. Hurra!
Z filmu animowanego 'Czeburaszka i krokodyl Giena'.
Jak wspomniano wcześniej, w branży telekomunikacyjnej dostępnych jest wiele produktów, które należą do odpowiedniej kategorii. Jednak abstrahując od nazwy, twórcy, platformy itp., można zauważyć, że wszystkie one są w większym lub mniejszym stopniu podobne pod względem architektury (przynajmniej te, z którymi autor miał do czynienia). Warto zauważyć, że jest to związane z brakiem jakichkolwiek innych sposobów zbierania ruchu z elementów sieci w celu jego dalszej szczegółowej analizy. Ostatnie, subiektywnie mówiąc, w dużej mierze zależy od bieżącego rozwoju różnych obszarów danej branży. Aby lepiej to zrozumieć, rozważmy następującą analogię.
Od momentu, gdy wielki rosyjski naukowiec Włodzimierz Aleksandrowicz Kotelnikow stworzył twierdzenie o próbkowaniu, ludzkość zyskała niesamowitą możliwość przeprowadzania przekształceń analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych sygnałów głosowych, dzięki czemu możemy w pełni wykorzystać taki wspaniały rodzaj komunikacji jak VoIP. Jeśli spojrzeć na rozwój mechanizmów przetwarzania sygnałów głosowych (znanych jako algorytmy, kodeki, metody kodowania itp.), można zauważyć, jak DSP (cyfrowe przetwarzanie sygnałów) dokonało zasadniczego kroku w kodowaniu informacji – realizacja możliwości przewidywania sygnału głosowego. To znaczy, zamiast tylko cyfryzacji i używania praw a- i u-kodowania (G.711A/G.711U), teraz możliwe jest przesyłanie tylko części próbek, z późniejszym odtworzeniem z nich całego komunikatu, co znacząco oszczędza pasmo. Wracając do tematu SMT, zauważmy, że na chwilę obecną nie ma podobnych jakościowych zmian w podejściu do przechwytywania ruchu, poza różnego rodzaju mirroringiem.
Zwróćmy uwagę na przedstawiony później rysunek, który ilustruje, co zostało zbudowane przez specjalistów z odpowiednich dziedzin.
Rysunek 1. Ogólny schemat architektury SMT.
Praktycznie każda SMT składa się z dwóch podstawowych komponentów: serwera i agentów przechwytywania ruchu (lub sond). Serwer odpowiedzialny jest za odbieranie, przetwarzanie i przechowywanie ruchu VoIP, który napływa od agentów, a także zapewnia specjalistom możliwość pracy z pozyskiwanymi informacjami w różnych formach (wykresy, diagramy, Call Flow itp.). Agenci przechwytywania odbierają ruch VoIP z urządzeń jądra sieci (np. SBC, softswitch, bramy itp.), przekształcają go w format używany w programie serwera systemu, a następnie przesyłają go do niego w celu dalszych manipulacji.
Podobnie jak w muzyce kompozytorzy tworzą wariacje na podstawowe melodie utworów, tak i w tym przypadku możliwe są różne warianty realizacji przedstawionej struktury. Ich różnorodność jest znaczna i w głównej mierze określona cechami infrastruktury, w której rozciąga się SMT. Najczęściej spotykanym wariantem jest ten, w którym nie są instalowane i konfigurowane agenty przechwytywania. W takim przypadku analizowany ruch jest przesyłany bezpośrednio do serwera lub, na przykład, serwer otrzymuje niezbędne informacje z plików pcap utworzonych przez obiekty monitoringu. Taki sposób dostarczania zazwyczaj wybierany jest, gdy brak jest możliwości zainstalowania próbnika. Miejsce na platformie umiejscowienia sprzętu, brak zasobów narzędzi wirtualizacji, wady w organizacji transportowej sieci IP oraz, w konsekwencji, problemy z łącznością sieciową itd., wszystko to może być przyczyną wyboru wspomnianego wariantu organizacji monitoringu.
Zrozumiawszy, jak różne SMT może być wdrożona w IT-infrastrukturze z punktu widzenia architektury, przeanalizujmy aspekty, które bardziej wchodzą w kompetencje administratorów systemów, a mianowicie, sposoby wdrażania oprogramowania systemów na serwerach.
W trakcie przygotowania rozwiązania dotyczącego realizacji omawianego komponentu sieci monitoringu wykonawcy zawsze napotykają wiele pytań. Na przykład, jaki powinien być skład sprzętu serwera, czy wystarczy instalacja wszystkich komponentów systemu na jednym hoście, czy warto je od siebie oddzielić, w jaki sposób przeprowadzać instalację oprogramowania itp. Wymienione powyżej oraz wiele innych pokrewnych pytań jest bardzo obszerne, a odpowiedzi na wiele z nich rzeczywiście zależą od konkretnych warunków eksploatacji (lub projektowania). Jednak postaramy się uogólnić konkretne informacje, aby uzyskać ogólny obraz i zrozumienie tej strony wdrożenia SMT.
Pierwszym pytaniem, które zawsze interesuje specjalistów przy wdrażaniu SMT, jest to, z jakimi parametrami technicznymi używać serwera. Biorąc pod uwagę powszechne stosowanie oprogramowania open source, pytanie to zadawane jest tak często, że jego popularność można porównać do pytania „Co robić?”, które zadano jeszcze przez Nikołaja Gawriłowicza Czerwinszkiego... Głównym czynnikiem wpływającym na odpowiedź jest liczba sesji medialnych, która jest przetwarzana lub będzie przetwarzana przez platformę telefonii. Liczba i rzeczywista charakterystyka, dająca konkretną ocenę tego czynnika, to parametr CAPS (Call Attempts Per Second), czyli liczba połączeń na sekundę. Konieczność odpowiedzi na to pytanie wynika przede wszystkim z faktu, że to informacje o sesjach, przekazywane do systemu, będą tworzyć obciążenie jego serwera.
Drugim pytaniem, które pojawia się podczas podejmowania decyzji o parametrach sprzętowych serwera, jest skład oprogramowania (środowiska operacyjne, bazy danych itp.), które będzie na nim działać. Ruch sygnałowy (lub medialny) dociera do serwera, na którym jest przetwarzany (analiza komunikatów sygnałowych) przez jakieś aplikacje (na przykład Kamailio), a następnie sformatowane w określony sposób informacje są umieszczane w bazie danych. Różne SMT, jak aplikacje produkujące defragmentację jednostek sygnałowych, tak i aplikacje zapewniające ich przechowywanie, mogą się różnić. Jednak wszystkie łączy ta sama natura wielowątkowości. W związku z tym, ze względu na specyfikę takiego elementu infrastruktury jak SMT, w tym punkcie należy zauważyć, że liczba operacji zapisu na dysk znacznie przewyższa liczbę operacji odczytu z niego.
A na koniec… „Jak wiele w tym słowie”: serwer, wirtualizacja, konteneryzacja… Ostatni, ale bardzo ważny aspekt poruszony w tej części artykułu to możliwe sposoby instalacji komponentów SMT podczas jej wdrażania. Wymienione obok cytatu z niezatartego dzieła A.S. Puszkina technologie są szeroko rozpowszechnione w różnych infrastrukturach i projektach. Z jednej strony są one ze sobą ściśle powiązane, a z drugiej – różnią się w wielu kryteriach. Niemniej jednak wszystkie z nich, w takim czy innym kształcie, są przedstawiane przez developerów jako dostępne opcje do instalacji ich produktów. Podsumowując dla wymienionych w pierwszej części artykułu systemów, zwracamy uwagę na następujące sposoby ich wdrażania na fizyczny serwer lub maszynę wirtualną:
— wykorzystanie skryptów automatycznej instalacji lub samodzielna instalacja i późniejsze konfigurowanie odpowiedniego oprogramowania,
— wykorzystanie gotowego obrazu systemu operacyjnego z preinstalowanym oprogramowaniem SMT i/lub agentem,
— wykorzystanie technologii konteneryzacji (Docker).
Wymienione środki instalacji mają swoje zalety i wady, a specjaliści mają swoje preferencje, ograniczenia oraz konkretne warunki, w jakich znajduje się eksploatowana lub wdrażana przez nich infrastruktura, aby móc towarzyszyć jakimkolwiek rekomendacjom. Z drugiej strony, przedstawiony opis ścieżek wdrażania systemów monitorowania ruchu SIP jest wystarczająco przejrzysty i na aktualnym etapie nie wymaga bardziej szczegółowego rozważania.
Tak powstał kolejny artykuł, poświęcony ważnemu i interesującemu elementowi sieci VoIP – systemowi monitorowania ruchu SIP. Jak zawsze, dziękuję czytelnikom za okazane zainteresowanie tym materiałem! W następnej części postaramy się jeszcze bardziej wejść w szczegóły i omówić produkty HOMER SIP Capture i SIP3.
Źródło: habr.com
