IP电话网络构建中的GK性能选择

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  H.323标准的IP电话网络一般由终端、网关(GW)、网守(GK)等实体构成,其中终端和网关形成基本的网络交换层,提供信令、控制信息的转换以及媒体信息变换、复用等功能;而网守(GK,或关守)处于网络高层,提供对端点和呼叫的管理功能,是IP电话网络系统中的重要管理实体。

  网守的主要功能有:地址解析、接入控制、带宽管理、区域管理等四项基本功能;此外,还提供呼叫控制信令、呼叫管理等其他功能,是组建可管理VOIP网络的核心管理部件,因此其性能将影响及制约整个IP电话网络系统支持的电话规模、呼叫连接速度等方面特性。在IP电话网络的建设中,必须对网守的处理能力进行分析计算,以便选择最适合的GK组建企业及运营商的IP电话网,满足规模及使用上的要求。

  网守的性能主要包括两个方面:一个是每秒能处理的呼叫数(CAPS),用于评价GK的瞬时处理能力,饨跋霫P电话使用中的呼叫连接速度等特性;另一个是同时保持的呼叫数,用来评价GK的呼叫容量,这将

  影响IP电话网的用户规模。一般来说两个性能指标要符合以下关系:同时保持的呼叫数 >= CAPS × 平均呼叫时长 这两个性能数据一般可经过实际的测试获得,测试方法为:在测试中使用网关(真实或模拟的)不断向GK发起呼叫,每个呼叫保持一定时间(平均呼叫时长)后被网关释放掉。当呼叫总数达到一个稳定的数值,CPU占用率也趋于稳定时,记录下测试数据:CAPS、呼叫总数、呼叫保持时间、CPU占用率、呼损。如果CPU占用率超过60%,或呼损超过1%,或者在测试中系统出现错误,则表明当前的数据超出了GK的性能上限。再不断增大CAPS进行测试,最终得到GK的性能极限。

  当前的GK产品有两种形态,一种是基于专用硬件(如路由器)及软件平台的GK,另一种是基于通用服务器、通用操作系统(LINUX/UNIX)及数据库的GK产品。由于采用通用系统在可维护性、可管理性、组网可靠性、互操作性、GK特性的丰富性、设备性能的扩展性、安全性等方面具有更大的优势,因此现在主要的IP电话网络中使用的都是基于通用平台系统的网守产品。

  实际系统中,通常采用PC服务器或工作站作为硬件平台,根据性能不同用于不同规模的IP电话网络,用户组网选择更加灵活。如华为A8010 IGK,可支持PC服务器和工作站两种平台及操作系统,其性能指标如下:

  1.采用Sun Netra t1作为硬件平台,Solaris操作系统,单台A8010 IGK的处理能力为:

  根据使用要求:呼叫保持时间 = 3分钟;CPU占用率<10%;呼损<0.1%

  每秒能处理的呼叫数(CAPS)= 60

  同时保持的呼叫数 = 11000

  2.采用PC服务器作为硬件平台,Linux操作系统,单台A8010 IGK的处理能力为:

  根据使用要求:呼叫保持时间 = 3分钟;CPU占用率<10%;呼损<0.1%

  每秒能处理的呼叫数(CAPS)= 50

  同时保持的呼叫数 = 10000

  通常同样主频的工作站较PC服务器会有更高的处理能力,在单台处理能力不够时,多台A8010 IGK还可以组成GK组,GK组的性能随组内GK个数的增多而提高,这样极大地方便了IP电话网络的组建。

  在IP电话网络的构建中,用户可以根据IP电话网络实际情况选择不同类型的网守及组网方式。在企业VoIP网络中通常采用一级网守组网模式,在大的企业或行业VoIP网络里,也可以采用多级组网模式。

  在网守采用一级组网模式下没有域间呼叫,所有呼叫都是域内呼叫,假设用户的电话端口数为n,收敛比为u,每个呼叫的保持时间为t(秒),那么GK需要具有的处理能力可以根据下面的公式计算CAPS:CAPS = n × u / t,利用这个计算值就可以选择合适平台、高性价比的网守用于构建企业的IP电话网络。

  下面举例说明如何根据需求,选用GK设备类型:

  根据电话通话的建网的统计数据,u= 0.7 ;t = 180(秒)。这样可以大概计算出GK需要负荷的CAPS。例如:

(1)当端口数n = 100 E1 = 100 × 30= 3000时,CAPS = 11.7,可以选择PC平台上的Linux GK;

(2)当端口数n = 500E1 = 500 × 30 = 15000时, CAPS = 58.3 应该选择Sun Netra t1 平台上的Solaris GK;

(3)当端口数n = 900E1 = 900 × 30 = 27000时,CAPS = 105 可以选择3个PC平台上的Linux GK组成GK组,也可以选择2个Sun Netra t1 平台上的Solaris GK组成GK组。

摘自《CTI周讯》


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