Olá, colegas!
Em No material nós nos familiarizamos com um elemento tão útil e, como pode ser observado, bastante necessário da infraestrutura VoIP, que é o sistema de monitoramento de tráfego ou, para abreviar, SMT. Aprendemos o que é, quais tarefas desempenha e também destacamos os representantes mais notáveis apresentados pelos desenvolvedores ao mundo de TI. Nesta parte, vamos examinar os princípios segundo os quais o SMT é implementado na infraestrutura de TI e como o monitoramento de tráfego VoIP é realizado por seus meios.
Arquitetura dos sistemas de monitoramento de tráfego VoIP
Nós construímos, construímos e finalmente construímos. Uhu!
Do desenho animado "Cheburashka e o crocodilo Gena."
Como já mencionado, na indústria de telecomunicações existem vários produtos que pertencem à categoria correspondente. No entanto, se abstrairmos do nome, desenvolvedor, plataforma, etc., podemos notar que todos são mais ou menos iguais em termos de sua arquitetura (pelo menos aqueles com os quais o autor teve contato). É importante observar que isso se deve principalmente à ausência de outras maneiras de capturar tráfego dos elementos da rede para uma análise detalhada subsequente. Essa última, em opinião subjetiva, é em maior medida determinada pelo atual desenvolvimento de várias áreas da indústria. Para uma compreensão mais clara, consideremos a seguinte analogia.
Desde o momento em que o grande cientista russo Vladimir Alexandrovich Kotelnikov criou o teorema de amostragem, a humanidade recebeu uma oportunidade grandiosa de realizar conversões analógico-digitais e digitais-analógicas de sinais de voz, graças à qual podemos aproveitar plenamente uma forma maravilhosa de comunicação como a telefonia IP. Se observarmos o desenvolvimento dos mecanismos de processamento de sinais de voz (a.k.a. algoritmos, codecs, métodos de codificação etc.), podemos notar como o DSP (processamento digital de sinais) fez um avanço significativo na codificação de mensagens informativas – a implementação da capacidade de prever o sinal de voz. Ou seja, em vez de apenas digitalizar e usar as leis de compressão a- e u (G.711A/G.711U), agora existe a possibilidade de transmitir apenas parte das amostras, com subsequente recuperação de toda a mensagem a partir delas, o que economiza significativamente a largura de banda. Voltando ao tema da SMT, cabe destacar que, no momento, não há mudanças qualitativas semelhantes na abordagem à captura de tráfego, além de algum tipo de espelhamento.
Vamos nos referir ao desenho apresentado a seguir, que ilustra o que foi construído pelos especialistas das áreas pertinentes.
Figura 1. Esquema geral da arquitetura SMT.
Praticamente qualquer SMT consiste em dois componentes principais: um servidor e agentes de captura de tráfego (ou sonda). O servidor realiza a recepção, processamento e armazenamento do tráfego VoIP que chega dos agentes, além de oferecer aos especialistas a possibilidade de trabalhar com as informações recebidas em várias representações (gráficos, diagramas, fluxo de chamadas, etc.). Os agentes de captura realizam a recepção do tráfego VoIP do equipamento da rede central (por exemplo, SBC, softswitch, gateways, etc.), convertem-no para o formato usado no software do servidor do sistema e o transmitem para este para manipulações subsequentes.
Assim como na música os compositores criam variações sobre melodias principais, neste caso também existem várias maneiras de implementar o esquema apresentado. Sua diversidade é bastante ampla e é definida principalmente pelas características da infraestrutura em que o SMT é implantado. A variante mais comum é aquela em que não são instalados ou configurados agentes de captura. Nesse caso, o tráfego analisado é direcionado diretamente para servidor ou, por exemplo, o servidor obtém as informações necessárias a partir de arquivos pcap formados pelos objetos de monitoramento. Esse método de entrega é geralmente escolhido quando não é possível instalar dispositivos de monitoramento. A disponibilidade do espaço no local de instalação do equipamento, a falta de recursos para virtualização, falhas na organização da rede IP de transporte e, consequentemente, problemas de conectividade de rede, etc., podem ser razões para a escolha dessa forma de organização de monitoramento.
Depois de entender como um SMT pode ser integrado à infraestrutura de TI do ponto de vista arquitetônico, vamos considerar aspectos que estão mais dentro da competência dos administradores de sistemas, especificamente, as maneiras de implantar sistemas de software em servidores.
Durante a preparação da solução para a implementação do componente da rede de monitoramento em questão, os executores sempre enfrentam muitas dúvidas. Por exemplo, qual deve ser a configuração do hardware do servidor, é suficiente instalar todos os componentes do sistema em um único host ou é melhor separá-los, como deve ser feita a instalação do software, etc. As questões mencionadas acima, bem como muitas outras questões correlatas, são muito amplas, e as respostas para muitas delas realmente dependem das condições específicas de operação (ou projeto). No entanto, tentaremos generalizar a especificidade para obter uma visão e compreensão geral desse aspecto do deployment do SMT.
Assim, a primeira coisa que sempre interessa aos especialistas ao implementar o SMT é quais especificações técnicas usar no servidor. Considerando a ampla adoção de software livre, essa questão é levantada tantas vezes que, em popularidade, pode ser comparada à pergunta "O que fazer?", feita por Nikolai Gavrilovich Chernyshevsky... O principal fator que influencia a resposta é o número de sessões de mídia que a plataforma de telefonia processa ou processará. A característica numérica e tangível que fornece uma avaliação concreta desse fator é o parâmetro CAPS (Tentativas de Chamada Por Segundo) ou o número de chamadas por segundo. A necessidade de responder a essa questão se deve principalmente ao fato de que a informação sobre as sessões enviadas ao sistema criará a carga em seu servidor.
A segunda questão que surge ao decidir sobre as características dos componentes de hardware do servidor é a composição do software (ambientes operacionais, bancos de dados etc.) que funcionará nele. O tráfego de sinal (ou de mídia) chega ao servidor, onde é processado (análise das mensagens de sinal) por algum aplicativo (como Kamailio), e a informação formatada de uma determinada maneira é armazenada em um banco de dados. Para diferentes SMTs, tanto os aplicativos que realizam a desfragmentação das unidades de sinal quanto os aplicativos que garantem o armazenamento podem variar. No entanto, todos eles compartilham a mesma natureza de multithreading. Nesse ponto, devido às características de um elemento de infraestrutura como o SMT, é importante notar que o número de operações de gravação no disco supera significativamente o número de operações de leitura a partir dele.
E finalmente… “Quão rico é neste termo”: servidor, virtualização, contenção… O último, mas muito importante aspecto abordado nesta parte do artigo, são os possíveis métodos de instalação dos componentes SMT durante sua implementação. As tecnologias ao lado da citação da imortal obra de A.S. Pushkin são amplamente utilizadas em diversas infraestruturas e projetos. Por um lado, elas estão intimamente interconectadas entre si, mas, por outro, diferem drasticamente em muitos critérios. No entanto, todas elas, de uma forma ou de outra, são apresentadas pelos desenvolvedores como opções disponíveis para a instalação de seus produtos. Resumindo os sistemas listados na primeira parte do artigo, destacamos os seguintes métodos para sua implementação em um servidor físico ou máquina virtual:
— uso de scripts de instalação automática ou instalação manual seguida pela configuração do software correspondente,
— uso de uma imagem pronta do sistema operacional com o software SMT e/ou agente pré-instalados,
— uso de tecnologia de contenção (Docker).
Os métodos de instalação listados têm suas vantagens e desvantagens, e os especialistas têm suas preferências, limitações e condições específicas nas quais a infraestrutura que estão operando ou implementando se encontra, para que possam emitir qualquer tipo de recomendação. Por outro lado, a descrição dos caminhos de implementação dos sistemas de monitoramento do tráfego SIP é suficientemente clara, e neste estágio atual não requer uma análise mais detalhada.
Assim se concluiu mais um artigo dedicado a um elemento importante e interessante da rede VoIP – sistema de monitoramento do tráfego SIP. Como sempre, agradeço aos leitores pela atenção a este material! Na próxima parte, buscaremos nos aprofundar ainda mais na especificidade e analisaremos os produtos HOMER SIP Capture e SIP3.
Fonte: habr.com
