Основные понятия и компоненты телефонии

 

Применимо к:Exchange Online, Exchange Server 2013, Exchange Server 2016

Последнее изменение раздела:2013-04-25

Перед планированием и развертыванием в сети единой системы обмена сообщениями Microsoft Exchange 2013 необходимо разобраться в принципах работы единой системы обмена сообщениями и телефонных сетей. В этом разделе дается обзор основных понятий инфраструктуры и компонентов телефонии, применяемых при планировании и развертывании серверов, на которых работает единая система обмена сообщениями Exchange 2013.

Содержание

Обзор

Основные понятия и компоненты

Сети с коммутацией каналов

Сети с коммутацией пакетов

УАТС

IP-УАТС

УАТС с поддержкой протокола SIP

Протокол VoIP

Шлюз VoIP

В версиях Microsoft Exchange, предшествующих Exchange Server 2007, главной задачей администратора Exchange было управление сообщениями электронной почты и иногда — сетевой инфраструктурой. В более ранних версиях Exchange функции единой системы обмена сообщениями отсутствовали. Администратор Exchange Server версии 5.5, Exchange 2000 Server и Exchange Server 2003 должен был сосредоточиваться только на среде Exchange и сетевой инфраструктуре, а в управлении телефонной средой и инфраструктурой всецело полагаться на специалистов по телефонии.

Чтобы успешно развернуть единую систему обмена сообщениями в Exchange 2013, необходимо хорошо разбираться в основных понятиях и компонентах телефонии. Освоив основы телефонии, можно приступать к интеграции единой системы обмена сообщениями Exchange 2013 в организации Exchange 2013. К основным концепциям и компонентам телефонии относятся следующие:

  • Сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов

  • УАТС (Private Branch eXchange)

  • УАТС на основе протокола IP

  • Протокол VoIP

  • Шлюз VoIP

В сетях с коммутацией каналов, таких как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), по одному каналу передается несколько звонков. Часто в PSTN в качестве каналов передачи используются медные провода. Кроме того, также может использоваться оптоволоконный кабель.

Сеть с коммутацией каналов — это сеть, в которой существует выделенное подключение. Выделенное подключение — это схема или канал, настроенные между двумя узлами, чтобы они могли обмениваться данными. После установки связи между двумя узлами подключение может использоваться только эти двумя узлами. Когда вызов завершается одним из узлов, подключение прерывается.

ПримечаниеПримечание.
Сеть PSTN — это группирование во всемирном масштабе открытых телефонных сетей с коммутацией каналов. Это группирование напоминает схему работы Интернета — объединение во всемирном масштабе открытых сетей с коммутацией пакетов на основе протокола IP.

Существует два базовых типа сетей с коммутацией каналов: аналоговый и цифровой. Аналоговые были разработаны для передачи голоса. Много лет сети PSTN были только аналоговыми, но сегодня коммутируемые сети, такие как PSTN, переводятся с аналоговой на цифровую основу. Для поддержки аналогового сигнала передачи голоса по цифровой сети необходимо, чтобы до его отправки в глобальную телефонную сеть он был закодирован или преобразован в цифровой формат. Принимающая сторона должна расшифровать цифровой сигнал или преобразовать его обратно в аналоговый формат.

У сетей с коммутацией каналов есть как преимущества, так и недостатки. Сети с коммутацией каналов имеют несколько недостатков. Сети с коммутацией каналов относительно неэффективны, поскольку их пропускная способность может расходоваться впустую. Совсем иначе обстоит дело, когда в сети с коммутацией пакетов используется протокол VoIP. VoIP использует доступную пропускную способность совместно со всеми остальными сетевыми приложениями, что делает потребление доступной пропускной способности более эффективным. Другой недостаток сетей с коммутацией каналов заключается в том, что должна быть обеспечена поддержка максимального количества телефонных звонков, которое может иметь место только в пиковое время. В то же время платить за использование каналов сети приходится постоянно как за пиковую нагрузку.

По сравнению с сетями с коммутацией пакетов переключение каналов имеет одно большое преимущество. В сети с коммутацией каналов в течение всего времени подключения канал используется монопольно, без конкуренции с другими пользователями. Сети с коммутацией пакетов этого не обеспечивают.

ПримечаниеПримечание.
Протокол SDH стал основным протоколом передачи для большинства сетей PSTN. Передача данных по протоколу SDH осуществляется по оптоволоконным сетям.

Обзор

Коммутация пакетов — это метод деления данных сообщения на более мелкие блоки, которые называются пакетами. Пакеты отправляются адресату по оптимальному доступному маршруту, а затем вновь собираются в точке приема.

В сетях коммутации пакетов, таких как Интернет, пакеты направляются адресату по самому целесообразному маршруту, однако не все пакеты между двумя узлами перемещаются по одинаковому маршруту, даже если принадлежат одному сообщению. Это почти гарантированно приводит к тому, что пакеты прибывают в разное время и не в исходном порядке. В сети с коммутацией пакетов пакеты (сообщения или фрагменты сообщений) независимо маршрутизируются между узлами с помощью ссылок данных, которые могут совместно использоваться многими другими узлами. При коммутации пакетов, в отличие от коммутации каналов, доступная пропускная способность используется несколькими одновременными подключениями к разным узлам сети.

ПримечаниеПримечание.
При коммутации каналов все пакеты приходят к получателю в исходном порядке и по одному пути.

Сети с коммутацией пакетов используются для обеспечения передачи данных через Интернет по всему миру. Открытая сеть передачи данных, или сеть с коммутацией пакетов, — дополнение к PSTN, предназначенное для передачи данных.

Принцип коммутации пакетов используются также в таких сетевых средах, как локальные и глобальные сети. Глобальная сеть с коммутацией пакетов базируется на телефонных линиях, но каналы устроены так, чтобы поддерживалось постоянное подключение их к конечным пунктам. В локальной сети с коммутацией пакетов, таких как сеть Ethernet, передача пакетов данных осуществляется с помощью коммутаторов пакетов, маршрутизаторов и кабелей локальной сети. В локальной сети коммутатор устанавливает соединение между двумя сегментами на время, достаточное для отправки текущего пакета. Входящие пакеты хранятся во временной области (буфере) памяти. В локальной сети на основе Ethernet кадр Ethernet содержит полезную нагрузку, или порцию данных пакета, и специальный заголовок с адресными данными управления сетевым доступом (MAC-адресом) для источника и адресата пакета. Поступив в пункт назначения, пакеты вновь собираются в нужном порядке сборщиком пакетов. Сборщик пакетов необходим, так как пакеты могут доставляться по разным маршрутам.

Организация сети с коммутацией пакетов сделала возможным существование Интернета и в то же время стала основой большой доступности и широкого распространения сетей передачи данных, особенно локальных сетей на базе протокола IP.

Обзор

УАТС ранних моделей — это телефонные устройства, действующие как коммутатор для переключения звонков в телефонной сети или сети с коммутацией каналов.

ПримечаниеПримечание.
Такие устаревшие УАТС не могут передавать пакеты по протоколу IP. Во многих организациях устаревшие УАТС заменены на УАТС на основе протокола IP.

УАТС — это устройство, используемое в большинстве средних и больших компаний. УАТС позволяет пользователям или абонентам совместно использовать определенное количество внешних линий для совершения телефонных вызовов, которые рассматриваются как внешние по отношению к УАТС. Использовать УАТС намного дешевле, чем предоставлять каждому пользователю в организации выделенную внешнюю телефонную линию. К УАТС можно подключать телефонные аппараты, а также факсы, модемы и многие другие коммуникационные устройства.

Оборудование УАТС обычно устанавливается в организации и коммутирует телефоны, расположенные в помещениях организации. Ограниченное число внешних линий, известных также как магистральные линии, обычно доступно для дозвона и приема вызовов, внешних по отношению к организации и поступающих из внешнего источника, такого как PSTN.

Внутренние звонки на внешние номера с помощью УАТС в некоторых системах выполняются набором 9 или 0 с последующим набором внешнего номера. Для выполнения звонка автоматически выбирается исходящая магистральная линия. С другой стороны, звонки между пользователями в пределах организации обычно не требуют набора специальных цифр или использования внешней магистральной линии. Это объясняется тем, что внутренние звонки маршрутизируются и коммутируются УАТС между телефонами, которые физически подключены к УАТС.

В средних и больших организациях возможны следующие конфигурации УАТС:

  • Одна УАТС, которая поддерживает всю организацию.

  • Структура из двух или больше УАТС, которые не образуют сеть и не имеют связи друг с другом.

  • Структура из двух или больше УАТС, связанных друг с другом или образующих сеть.

ПримечаниеПримечание.
Абонентская группа единой системы обмена сообщениями Exchange 2013 может охватывать более одной УАТС или IP-УАТС.

Обзор

УАТС на основе протокола IP — это УАТС, которая поддерживает протокол IP для подключения телефонов через сеть Ethernet или локальную сеть с коммутацией пакетов и осуществляет отправку голосовых данных в виде пакетов IP. Гибридная УАТС с поддержкой протокола IP поддерживает протокол IP для отправки голосовых данных в виде пакетов, но также позволяет подключать обычные аналоговые телефоны и цифровые телефоны с временным уплотнением (TDM). УАТС на основе протокола IP — это телефонное коммутационное оборудование, которое располагается не в телефонной компании, а в помещении организации.

УАТС на основе протокола IP часто используются для управления УАТС старого образца, поскольку администраторы могут легко настраивать службы новых УАТС с помощью веб-браузера или иной служебной программы, поддерживающей протокол IP. Кроме того, не требуется дополнительно прокладывать провода, делать кабельную разводку или устанавливать коммутационные панели. УАТС на основе протокола IP позволяет легко перемещать телефон на основе IP, просто отключая его и подключая в новом месте, не прибегая к дорогостоящим услугам специализированных организаций, как это имеет место при переносе телефона в старых УАТС. Организации, владеющие УАТС на основе протокола IP, также избавлены от дополнительных расходов на инфраструктуру поддержки и управления двумя отдельными сетями — с коммутацией каналов и пакетов.

УАТС с поддержкой протокола SIP — это телефонное устройство, действующее как сетевой коммутатор для переключения звонков в телефонной сети или сети с коммутацией каналов. Однако различие между УАТС с поддержкой протокола SIP и обычной УАТС состоит в том, что УАТС с поддержкой протокола SIP может подключаться к Интернету и использовать протокол SIP, чтобы выполнять вызовы через Интернет.

УАТС с поддержкой протокола SIP использует формат для вызовов, включающий SIP URI, который содержит глобальный номер E.164 и параметр "user=phone". Например: sip:+14255551234@contoso.com;user=phone

Номер E164 начинается с символа "+" и не содержит параметр телефонного контекста и каких-либо разделителей. УАТС с поддержкой протокола SIP поддерживают как протокол TCP, так и UDP. UDP до сих пор широко используется в устаревших системах. УАТС с поддержкой протокола SIP также поддерживают протокол Mutual TLS и поиск DNS.

Протокол VoIP — это технология, в которой применяются оборудование и программное обеспечение, позволяющие использовать в качестве канала передачи телефонных вызовов сеть на основе протокола IP. В VoIP голосовые данные отправляются в виде пакетов с помощью протокола IP, а не передаются по обычным коммутируемым каналам телефонной сети общего пользования. Шлюз VoIP, который подключается к сети IP, использует протоколы VoIP для отправки пакетов голосовых данных между серверами клиентского доступа и почтовых ящиков Exchange 2013 и системой УАТС.

Шлюз VoIP — это оборудование или продукт сторонних поставщиков, который соединяет устаревшие УАТС с локальной сетью. Шлюз VoIP позволяет системе УАТС обмениваться данными с серверами почтовых ящиков и клиентского доступа Exchange 2013, на которых работает служба единой системы обмена сообщениями Microsoft Exchange и служба маршрутизации этой системы.

ПримечаниеПримечание.
Шлюз VoIP может также подключаться к системам УАТС, которые вместо протоколов коммутации каналов ТСОП используют VoIP.

Единая система обмена сообщениями Exchange 2013 использует возможности шлюза VoIP преобразовывать TDM или протоколы коммутации каналов телефонии, такие как ISDN и QSIG, из УАТС в протоколы на основе IP или VoIP, такие как SIP, RTP или T.38, для передачи факсов в реальном времени. Шлюз VoIP является неотъемлемой частью единой системы обмена сообщениями.

ВажноВажно!
После установки шлюза VoIP, IP-УАТС или УАТС с поддержкой протокола SIP необходимо создать IP-шлюз единой системы обмена сообщениями для представления физического устройства. После создания IP-шлюза единой системы обмена сообщениями серверы клиентского доступа и почтовых ящиков, связанные с IP-шлюзом этой системы, отправляют запрос SIP OPTIONS на шлюз VoIP, IP-УАТС или УАТС с поддержкой протокола SIP, чтобы проверить, что устройство отвечает. Если IP-шлюз не отвечает на запрос SIP OPTIONS сервера почтовых ящиков, этот сервер занесет в журнал событие с идентификатором 1088, свидетельствующее о неудачном выполнении запроса. Чтобы решить эту проблему, убедитесь, что шлюз VoIP или IP-УАТС доступны и находятся в сети, а настройки единой системы обмена сообщениями и на сервере клиентского доступа, и на сервере почтовых ящиков правильны.

Дополнительные сведения о поддержке настроек УАТС на основе IP и УАТС старого типа приведены в разделе Конфигурации УАТС и IP-УАТС.

Обзор

 
Показ: