Ahojte kolegovia!
V materiáli sme sa oboznámili s takým užitočným a, ako sa dá všimnúť, dosť potrebným prvkom VoIP infraštruktúry, ako je systém monitorovania prevádzky, alebo skrátene SČP. Zistili sme, čo to je, aké úlohy plní, a taktiež sme spomenuli najvýznamnejších zástupcov, ktoré predstavili vývojári svetu IT. V tejto časti preskúmame princípy, podľa ktorých sa uskutočňuje implementácia SČP do IT infraštruktúry a monitorovanie VoIP prevádzky jej prostriedkami.
Architektúra systémov monitorovania VoIP prevádzky
Stavali sme, stavali a nakoniec postavili. Hurá!
Z rozprávky „Čeburáška a krokodíl Gena“.
Ako bolo spomenuté skôr, v oblasti telekomunikácií je na trhu dostatok produktov, ktoré spadajú do tejto kategórie. Avšak, ak sa abstrahujeme od názvu, vývojára, platformy a podobne, dá sa všimnúť, že všetky sú viac-menej rovnaké z hľadiska svojej architektúry (aspoň tie, s ktorými sa autor stretol). Treba poznamenať, že to súvisí práve s jednoducho chýbajúcimi inými spôsobmi získavania prevádzky z prvkov siete na jej následnú podrobnú analýzu. Napriek tomu, subjektívne, je to do značnej miery ovplyvnené súčasným rozvojom rôznych oblastí predmetnej branže. Pre jasnejšie pochopenie zvážime nasledujúcu analógiu.
Od chvíle, keď veľký ruský vedec Vladimir Alexandrovich Kotelnikov vytvoril teóriu vzorov, ľudstvo získalo obrovskú možnosť vykonávať analógovo-digitálne a digitálno-analógové konverzie hlasových signálov, vďaka čomu môžeme naplno využiť taký úžasný spôsob komunikácie ako IP telefónia. Ak sa pozrieme na vývoj mechanizmov spracovania hlasových signálov (aka algoritmy, kodeky, spôsoby kódovania atď.), môžeme vidieť, ako DSP (digitálne spracovanie signálov) urobilo zásadný krok v kódovaní informačných správ – realizácia možnosti predpovedania hlasového signálu. Teda namiesto len jednoduchého digitalizovania a používania a- a u-zákonov kompresie (G.711A/G.711U), teraz existuje možnosť prenosu iba časti vzorov s následným obnovením celej správy, čo výrazne šetrí šírku pásma. Návrat k téme SMT, poznamenajme, že v súčasnosti neexistujú podobné kvalitatívne zmeny v prístupe k zachytávaniu premávky, okrem nejakého druhu zrkadlenia.
Pozrime sa na obrázok, ktorý nasleduje a ilustruje to, čo bolo postavené špecialistami z daných odborných oblastí.
Obrázok 1. Celková schéma architektúry SMT.
Takmer každý SMT pozostáva z dvoch hlavných komponentov: servera a agentov na zachytávanie premávky (alebo snímačov). Server vykonáva prijímanie, spracovanie a ukladanie VoIP premávky, ktorá prichádza od agentov, a tiež poskytuje špecialistom možnosť práce s prijímanými informáciami v rôznych formátoch (grafy, diagramy, Call Flow, atď). Agenti na zachytávanie realizujú prijímanie VoIP premávky z jadra siete (napríklad SBC, softswitch, brány, ..), prevádzajú ju do formátu používaného v aplikovanom softvéri servera systému a odosielajú ju poslednému pre následné manipulácie.
Rovnako ako skladatelia vytvárajú variácie na základné melódie svojich diel, aj v tomto prípade existujú rôzne varianty realizácie uvedenej schémy. Rozmanitosť je dosť veľká a vo väčšine prípadov je určená charakteristikami infraštruktúry, v ktorej je SMT nasadená. Najčastejším variantom je ten, pri ktorom nie sú inštalované a nenastavované zberné agenti. V takomto prípade je analyzovaný prenos smerovaný priamo na serveru alebo napríklad server získava potrebné informácie z pcap súborov, ktoré vytvorili monitorovacie objekty. Tento spôsob doručenia sa zvyčajne vyberá v prípade, keď nie je možné inštalovať snímače. Miesto na umiestnenie zariadenia, nedostatok zdrojov virtualizačných prostriedkov, nedostatky v organizácii transportnej IP siete a následne problémy s sieťovou konektivitou atď., to všetko môže byť dôvodom na výber uvedeného variantu organizácie monitorovania.
Po tom, čo sme sa dozvedeli, ako môže byť daná SMT implementovaná do IT infraštruktúry z architektonického hľadiska, sa teraz pozrieme na aspekty, ktoré spadajú viac do kompetencie systémových administrátorov, a to konkrétne spôsoby nasadenia softvérových systémov na serveroch.
Počas prípravy riešenia na realizáciu posudzovaného komponentu siete monitorovania sa u vykonávateľov vždy objavuje množstvo otázok. Napríklad, aké by malo byť zloženie hardvéru servera, je dostatočné nainštalovať všetky komponenty systému na jednom hoste, alebo by ich mali od seba oddeliť, akým spôsobom vykonávať inštaláciu softvéru atď. Uvedené a mnohé ďalšie súvisiace otázky sú veľmi rozsiahle a odpovede na mnohé z nich skutočne závisia od konkrétnych podmienok prevádzky (alebo projektovania). Snažíme sa však zhrnúť konkrétnosti, aby sme získali celkový prehľad a porozumenie tejto stránky nasadenia SMT.
Prvé, čo vždy zaujíma odborníkov pri implementácii SMT, sú technické špecifikácie použité na servery. Vzhľadom na široké rozšírenie voľného softvéru je táto otázka kladená tak často, že jej popularitu možno porovnať s otázkou „Čo robiť?“ položenou Nikolajom Gavrilovičom Černyševským... Hlavným faktorom, ktorý ovplyvňuje odpoveď, je počet mediálnych relácií, ktoré platforma telefónnych služieb spracúva alebo bude spracúvať. Kvantitatívny a hmatateľný parameter, ktorý poskytuje konkrétnu hodnotu pre tento faktor, je parameter CAPS (Call Attempts Per Second) alebo počet volaní za sekundu. Nevyhnutnosť odpovedať na túto otázku vyplýva predovšetkým z toho, že práve informácie o reláciách posielané do systému vytvoria záťaž na jeho server.
Druhou otázkou, ktorá sa objavuje pri rozhodovaní o špecifikáciách hardvérových komponentov servera, je súbor softvéru (operačné prostredia, databázy a pod.), ktorý na ňom bude fungovať. Signálna (alebo mediálna) prevádzka prichádza na server, kde prebieha jej spracovanie (analýza signálnych správ) nejakou aplikáciou (napríklad Kamailio), a následne sa špecifickým spôsobom vytvorená informácia ukladá do databázy. Pre rôzne SMT môžu byť aplikácie, ktoré vykonávajú defragmentáciu signálnych jednotiek, ako aj aplikácie zabezpečujúce uchovávanie, rôzne. Avšak všetky sú spojené jednou prirodzenosťou multithreadingu. V tomto bode je dôležité zdôrazniť, že kvôli osobitostiam takého prvku infraštruktúry, akým je SMT, počet zápisových operácií na disk výrazne prevyšuje počet čítacích operácií z neho.
A nakoniec… „Koľko toho je v tomto slove“: server, virtualizácia, kontajnerizácia… Posledný, ale veľmi dôležitý aspekt, ktorý je v tejto časti článku uvedený, sú možné spôsoby inštalácie komponentov SMT pri jeho nasadení. Technológie uvedené vedľa citátu z nesmrteľného diela A.S. Puškina sú široko rozšírené v rôznych infraštruktúrach a projektoch. Na jednej strane sú navzájom úzko prepojené, na druhej strane sa v mnohých kritériách zásadne líšia. Napriek tomu sú všetky v nejakom tvare predstavené vývojármi ako dostupné možnosti na inštaláciu svojich produktov. Zhruba pre systémy uvedené v prvej časti článku, poznamenajme nasledujúce spôsoby ich nasadenia na fyzický server alebo virtuálny stroj:
— použitie skriptov automatickej inštalácie alebo samostatná inštalácia a následné nastavenie príslušného softvéru,
— použitie hotového obrazu operačného systému s predinštalovaným softvérom SMT a/alebo agenta,
— použitie technológie kontajnerizácie (Docker).
Uvedené prostriedky inštalácie majú svoje výhody a nevýhody, a špecialisti majú svoje preferencie, obmedzenia a konkrétne podmienky, v ktorých sa nachádza prevádzkovaná alebo implementovaná infraštruktúra, aby mohli uvádzať nejaké odporúčania. Na druhej strane, uvedený opis ciest nasadenia systémov monitorovania SIP-datového toku je dosť transparentný a v súčasnej fáze si nevyžaduje podrobnejšie preskúmanie.
Takto vznikol ďalší článok venovaný dôležitému a zaujímavému prvku VoIP siete – systému monitorovania SIP-datového toku. Ako vždy, ďakujem čitateľom za prejavenú pozornosť k tomuto materiálu! V nasledujúcej časti sa pokúsime ešte viac prehĺbiť do konkrétnych detailov a preskúmať produkty HOMER SIP Capture a SIP3.
Zdroj: habr.com
