规划统一消息可用性和可伸缩性

 

适用于: Exchange Server 2007 SP3, Exchange Server 2007 SP2, Exchange Server 2007 SP1, Exchange Server 2007

上一次修改主题: 2007-07-26

在当今的许多组织中,访问电子邮件和语音邮件对于日常操作的成功至关重要。要对电子邮件和语音邮件进行连续访问,您必须为您的 Microsoft Exchange Server 2007 组织正确规划和实施解决方案以确保提供这些服务服务器的可用性。

要在 Exchange 2007 统一消息中提供具有高可伸缩性和高可用性的解决方案,您必须了解如何扩展统一消息组件以支持您的用户。您还必须了解如何实施使统一消息服务器具有高可用性的解决方案。

统一消息服务器可伸缩性

可伸缩性定义为增加资源以增加给定服务容量的功能。组织中有两种可用于增加统一消息服务器容量的可伸缩性类型:水平伸缩和垂直伸缩。在 Exchange 2007 统一消息中,垂直扩展时,将硬件资源添加到一个统一消息服务器或多个统一消息服务器,如下所示:

  • 添加更多硬盘空间用于邮件存储

  • 提高处理器的速度或增加处理器的数量

  • 增加 RAM 的数量或提高 RAM 的速度

  • 增加网络适配器的数量或增加某一个网络适配器中局域网 (LAN) 端口的数量

在统一消息中,进行水平扩展时,将在新的统一消息服务器上安装统一消息服务器角色并将更多的统一消息服务器添加到拨号计划,从而增加系统可以接受的传入并发呼叫的数量。要水平扩展统一消息环境,您还可以增加 IP 网关的数量。这将增加可用于传入呼叫的可用端口的数量。

Exchange 2007 统一消息提供了一种简单有效的部署模型,该模型不但具有高伸缩性,而且未增加部署复杂性。组织中有许多个统一消息部署模型。但是建议的统一消息部署模型是集中统一消息服务器。统一消息的所有可用部署选项都包含几个共同的步骤,这些步骤用于创建可伸缩的系统以支持大量的统一消息用户。这些步骤如下:

  1. 设置 PBX 线   构建具有高可伸缩性的 UM 解决方案的第一步是设置 PBX 线。

  2. 组织通道   设置了基于 PBX 的语音通道后,可将通道组织为智能寻线。

  3. 部署 IP 网关   将语音通道组织为智能寻线后,您可以在 IP 网关结束这些通道。IP 网关与旧版 PBX 协作使用,可将电话网络上的电路交换协议转换为基于 IP 的分组交换协议。

  4. 将更多的统一消息服务器添加到拨号计划   如果必须增加统一消息可处理的呼叫的数量,您可以安装和配置其他统一消息服务器并将其添加到拨号计划。在大多数情况下,IP 网关将使用 DNS 在现有统一消息服务器和已安装的其他统一消息服务器之间实现负载平衡。

网络通信

每个从 IP 网关接到的传入呼叫都将生成基于 IP 的网络通信,并将占用一部分可用网络带宽。在部署统一消息之前,应对网络通信进行分析以确定当前的使用模式并找到潜在的问题。在大多数网络上,带宽要求未在整个营业时间内平均分配。由于所有基于 IP 的呼叫直接从网络上的 IP 网关路由到统一消息服务器,并且该基于 IP 的网络通信占用一些可用带宽,因此应遵循以下建议和准则:

  • 将 PBX 放置到 IP 网关附近的物理位置上。

  • 将 IP 网关和统一消息服务器放置于同一连接良好的网络上或同一物理站点内。

  • 将统一消息服务器与安装了 Exchange 2007 服务器角色(包括邮箱、集线器传输和客户端访问服务器)的其他计算机放置于同一连接良好的网络上或同一物理站点中。

  • 终止电话设备所在位置附近的广域网 (WAN) 连接。

  • 在分支机构方案中或 WAN 连接上,使用 G.723.1 编解码器(而不是 G.711u 或 G.711A 编解码器)可最大限度地减少 IP 网关和统一消息服务器之间传递的网络通信。

统一消息服务器

通常,统一消息可伸缩性由并发呼叫数确定。默认情况下,一个统一消息服务器最多可以接受 100 个并发语音呼叫和 100 个并发传入传真呼叫。这些呼叫既可以是传入的也可以是传出的,并且可以在用户留下语音邮件时、Outlook Voice Access 用户访问其 Exchange 2007 邮箱时或用户使用“在电话上播放”功能来收听其语音邮件时生成。尽管并发呼叫数是考虑何时构建可伸缩统一消息基础结构的重要因素,但是您还必须确定对语音邮件进行编码所使用的最佳编解码器并确定必须支持用户的类型和数量。

  • 并发呼叫数   默认情况下,尽管统一消息服务器可以接受 100 个并发语音邮件和 100 个并发传真邮件,但是一个统一消息服务器可以配置为最多接受 200 个并发语音邮件和 200 个并发传入传真邮件。增加单一统一消息服务器上的并发连接数比减少并发连接数需要的系统资源更多。在安装了统一消息服务器的、速度更慢的低端计算机上,降低此设置尤为重要。性能计数器可用并且 Get-UMActiveCalls cmdlet 也可以用于监视连接到统一消息服务器的并发呼叫的当前数量。

    如果您的组织需要的并发呼叫数多于一个统一消息服务器支持的数量,则您可以通过安装统一消息服务器角色并将统一消息服务器添加到拨号计划来水平扩展和增加并发呼叫的容量。

  • 语音邮件存储编解码器   “编解码器”一词是与数字数据有关的“编码”和“解码”两个词的组合。编解码器是将数字数据转换为音频文件格式或流式音频格式的计算机程序或软件。

    在 Exchange 统一消息中,有两种常规类型的编解码器:用于 IP 网关之间的编解码器和用于对语音邮件进行编码的编解码器。使用 Windows Media 音频 (WMA)、Group System Mobile (GSM) 06.10 和 G.711 脉冲代码调制 (PCM) 线性音频编解码器为语音邮件创建 .wma 和 .wav 音频文件。但是,使用的文件类型取决于创建语音邮件音频文件所使用的音频编解码器。在 Exchange 统一消息中,.wma 音频编解码器创建 .wma 音频文件,GSM 06.10 和 G.711 PCM 线性音频编解码器生成 .wav 音频文件。但是,根据使用的编解码器,.wma 或者 .wav 格式的音频文件与电子邮件一起发送到预期语音邮件收件人。统一消息语音邮件的大小取决于包含语音数据的附件的大小。另外,附件的大小取决于下列因素:

    • 语音邮件录音的持续时间

    • 使用的音频编解码器

    • 音频文件的存储格式

    下图说明对于可以在统一消息中使用的三种音频编解码器,音频文件的大小如何依赖于语音邮件录音的持续时间。

    note注意:
    在下图中,用于应答呼叫的语音邮件的平均长度大约为 30 秒。

    音频文件大小

    UM_Message_Sizing

    统一消息中使用的每种音频编解码器的采样比特率(位/秒)和压缩属性如下所述:

    • WMA – 16 位 – 压缩文件

    • G.711 – 16 位 – 未压缩文件

    • GSM 06.10 – 8 位 – 压缩文件

    使用 WMA 编解码器,我们估计每个统一消息服务器可以处理 60 到 75 个基于 IP 的并发呼叫。此外,上述估计基于以下假设:在所有基于 IP 的呼叫中,有 14% 在一天中最忙碌的一个小时内到达。基于上述两个假设,并假定用户经常使用 Outlook Voice Access 来访问其语音邮件,我们估计每个统一消息服务器可以支持 2,000 到 10,000 名用户。

    通常,您应该允许每个统一消息服务器支持以下数目的并发呼叫:

    • 60,如果默认拨号计划编解码器是 WMA

    • 75,如果默认拨号计划编解码器是 GSM

  • 用户类型   访问统一消息系统的用户有两种类型:通过身份验证的用户和未经身份验证的用户。这两种类型的用户会占用统一消息资源。当您构建可伸缩的统一消息环境时,您必须考虑这些用户将产生的影响以及每个用户将占用的资源。

    • 通过身份验证   通过身份验证的用户是启用 UM 的用户,可以使用 Outlook Voice Access 来访问其邮箱。通过身份验证的用户以多种方式占用统一消息服务器资源,包括直接呼叫订阅者访问号码、登录到其邮箱、访问其邮件、日历、联系人或目录以及使用统一消息服务器通过“在电话上播放”功能的电话播放语音邮件。他们还可以通过转移呼叫、发送语音邮件或呼叫用户的分机号码以及留下语音邮件或发送传真的方式间接占用资源。

    • 未经身份验证   呼叫统一消息自动助理或呼叫订阅者访问号码但不登录到其邮箱的用户是未经身份验证的呼叫者。但是,仍会使用统一消息资源来为他们的请求服务。每次呼叫者呼叫 UM 自动助理或使用订阅者访问号码但不登录到其邮箱时,他们仍然通过转移呼叫、发送语音邮件、转到另一自动助理、转到另一电话号码或收听已记录的音频提示形式占用资源。

IP 网关

统一消息依靠 IP 网关功能,将 PBX 中基于 TDM 或电话电路交换的协议(例如综合业务数字网络 (ISDN) 或 QSIG)转换为基于 VoIP 或 IP 的协议(例如 SIP、RTP 或用于实时传真传输的 T.38)。

很多制造商均提供 IP 网关,其大小和型号的范围从 4 个端口到 32 个端口不等。您可以根据需要部署多个 IP 网关以提供容量和容错能力。如果所需的呼叫数或端口数多于一个 IP 网关所支持的呼叫数或端口数,则您可以水平扩展并增加可以接受的呼叫数或端口数支持您的环境,增加端口数可以通过安装并配置更多 IP 网关、创建 UM IP 网关对象和配置相应的智能寻线实现。

将您的环境中所拥有的 IP 网关数与可用的统一消息服务器数相匹配同样重要。例如,您不应将分别连接到 T-1 线的 10 个 IP 网关配置到一个统一消息服务器。这表示统一消息服务器必须支持 240 个并发传入呼叫。您应考虑到这一点并使 IP 网关与统一消息服务器相适应。

统一消息可用性

每个组织的最低正常运行时间要求不同。但是,每个组织都希望达到高级别的正常运行时间,对电话系统来说更是如此。组织的电话系统常常是关键业务而且必须对用户具有高可用性。部署统一消息系统时,必须要考虑到的因素之一就是在统一消息服务器或 IP 网关等关键组件不可用时系统为用户提供服务的能力。

  • 统一消息服务器   在 Exchange 2007 中,统一消息是为了作为服务和工作进程运行而设计的。这表示,如果服务正在使用多个系统资源或无法响应,则工作进程可以循环。UM 工作进程负责处理邮箱服务器、集线器传输服务器和域控制器中的中断。例如,如果用户的邮箱服务器不可用,统一消息服务器将继续代表用户接受呼叫。但此时不会播放用户的自定义问候语,而是使用标准问候语应答该用户的呼叫。此外,如果集线器传输服务器不可用,统一消息服务器将继续接受呼叫并使呼叫排队(取决于您如何配置队列限制),直到集线器传输服务器可用。但是,在所有域控制器都不可用的情况下,统一消息服务器将无法接受呼叫。

    通过将统一消息服务器添加到 N+1 配置中的一个拨号计划,可以使统一消息部署更具弹性和可用性。这表示,如果需要两台统一消息服务器,则还需另外安装和配置一台统一消息服务器,以便在一台统一消息服务器出现故障或必须脱机时,可以使用该统一消息服务器进行替换。

    当您将多台服务器添加到一个拨号计划时,IP 网关将尝试连接到统一消息服务器,该统一消息服务器通过 IP 地址或 TLS 部署的完全限定的域名 (FQDN) 列在 IP 网关的配置中。如果该统一消息服务器不可用,则 IP 网关将在 5 秒后再次尝试连接到该统一消息服务器。如果统一消息服务器没有响应,则 IP 网关将尝试连接到配置在 IP 网关上的列表中的下一台统一消息服务器。

  • IP 网关   如果您要创建冗余来提供 IP 网关可用性,则您应该在 N+1 配置中添加多个 IP 网关。这表示,如果您需要两个 IP 网关,则您还应该另外安装和配置一个 IP 网关,以便在一个 IP 网关出现故障或必须脱机时,可以使用该 IP 网关进行替换。

    必须配置 PBX,以便它将收到的传入呼叫发送到不同的 IP 网关。配置 PBX 后,PBX 将检测故障、无信号或端口未应答呼叫情况。这将使 PBX 将呼叫重定向到可以应答传入呼叫的 IP 网关。

    统一消息支持的 IP 网关可配置为以轮循机制方式将呼叫路由到统一消息服务器。要启用 IP 网关,必须使用 IP 地址为准备应答来自 IP 网关呼叫的统一消息服务器分别配置 IP 网关。这些统一消息服务器与从逻辑上表示 IP 网关的 UM IP 网关对象有相同的拨号计划。这将使所有 UM IP 网关将传入呼叫转发到与相同拨号计划关联的统一消息服务器。此时,如果某一个 IP 网关出现故障,则 PBX 会将呼叫发送到可以应答呼叫的 IP 网关。该 IP 网关会将呼叫转发到同一拨号计划中的统一消息服务器。如果呼叫发送到不可用的统一消息服务器,则 IP 网关将再次尝试联系统一消息服务器。如果联系统一消息服务器失败,则它将使用配置在 IP 网关上的列表中的下一台统一消息服务器来应答呼叫。但是,并不是所有受支持的 IP 网关都可以配置为既支持负载平衡又能够检测服务器是否已脱机或出现故障。

统一消息中的负载平衡

Exchange 2007 统一消息部署可以通过将多个统一消息服务器部署到一个拨号计划来平衡传入呼叫的负载来增加弹性。统一消息支持的 IP 网关可以配置为以轮循机制方式路由呼叫,以此平衡拨号计划中多台统一消息服务器之间的负载。

轮循机制是在多台服务器之间分散工作负荷的一种方法。但是,轮循机制本身并不启用 IP 网关来检测服务器故障。如果统一消息服务器之一出现故障并且 IP 网关不能检测出统一消息服务器不可用,则 IP 网关将继续发送传入呼叫到统一消息服务器,直到您检测到故障并从拨号计划删除该服务器。从拨号计划删除统一消息服务器后,您还应该从 IP 网关上的配置中删除该统一消息服务器的 IP 地址或 FQDN。

统一消息不使用轮循机制 DNS 或网络负载平衡 (NLB) 来分发传入呼叫。轮循机制 DNS 可用于多宿主计算机,并可用于分发其他服务而不是统一消息的负载。NLB 与其他服务一起用于分发客户端请求并自动检测服务器是否不可用,然后将其他客户端请求重新分发到其余服务器。但是,NLB 也不能与统一消息一起使用。分发或平衡拨号计划中统一消息服务器之间的负载的唯一方法是,使用拨号计划中统一消息服务器的 IP 地址或 FQDN 配置 IP 网关。IP 网关将使用列表在拨号计划中所有统一消息服务器间分发负载,还可以检测服务器故障(在 IP 支持此功能的情况下)。

实现统一消息部署负载平衡的另一方法是,配置 PBX 智能寻线以连接到多个 IP 网关,然后配置智能寻线以在 IP 网关间实现负载平衡。

详细信息

有关 Exchange 2007 统一消息的详细信息,请参阅下列资源: