關(guān)守容量：VoIP網(wǎng)絡(luò)的喉舌
田兵
2003/06/16
基于IP H.323的VoIP網(wǎng)絡(luò)是一種全新模式的電話網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)有著本質(zhì)不同。這些區(qū)別不僅體現(xiàn)在承載層的IP與電路上，也體現(xiàn)在各自所支持的業(yè)務(wù)種類差異導(dǎo)致的從話務(wù)模式到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各個層面的根本變化。
在VoIP網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)守作為控制呼叫流程的核心設(shè)備，對整體網(wǎng)絡(luò)的性能起著至關(guān)重要的作用。
建立VoIP網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型
以Cisco公司的關(guān)守產(chǎn)品Cisco7206為例，我們可以很清晰地了解關(guān)守處理能力的計算過程。對于大型VoIP網(wǎng)絡(luò)而言，其關(guān)守結(jié)構(gòu)分為三級管理，即本地關(guān)守、二級關(guān)守和頂級關(guān)守。
以中國電信級運(yùn)營商的長途網(wǎng)絡(luò)為例, 通常長途網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，采取的原則是平均為每端口話務(wù)提供參考負(fù)荷0.7愛爾朗（［話務(wù)量是電話負(fù)荷的一種度量，其單位為愛爾朗（Erlang），1愛爾朗指一條通話電路被百分之百連續(xù)占用l小時的話務(wù)負(fù)荷，或者兩條通話電路各被連續(xù)占用半小時時的話務(wù)負(fù)荷。］編者注）平均呼叫持續(xù)時間90秒，每中繼電路的忙時試呼次數(shù)（BHCA）參考負(fù)荷為28次。
對于普通PSTN網(wǎng)絡(luò)而言，正常工作日的話務(wù)高峰會在上午9點(diǎn)至10點(diǎn)左右出現(xiàn)，此時呼叫次數(shù)以及呼叫持續(xù)時間都達(dá)到高峰，運(yùn)營商長途網(wǎng)絡(luò)的忙時話務(wù)模式表現(xiàn)為企業(yè)商務(wù)呼叫特征。而VoIP網(wǎng)絡(luò)則因其相對低廉的資費(fèi)政策、穩(wěn)定清晰的通話質(zhì)量，通常每端口話務(wù)量均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)運(yùn)營的PSTN長途網(wǎng)絡(luò)，平均通話時長與業(yè)務(wù)忙時的話務(wù)模式表現(xiàn)為個人電話呼叫特征。
“三層”關(guān)守處理分析
作為本地關(guān)守時，Cisco7206關(guān)守的呼叫處理能力為每秒150呼，即54萬BHCA。為提高網(wǎng)絡(luò)的抗突發(fā)性話務(wù)沖擊能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可開發(fā)性及高擴(kuò)容性, 在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容設(shè)計時，可為每個Cisco7206本地關(guān)守配置不超過相應(yīng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)每秒100呼的話務(wù)，即36萬BHCA，以“制造”出部分冗余。
假設(shè)當(dāng)前VoIP網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)狀況如下：平均每呼叫持續(xù)時間150秒，每端口忙時話務(wù)量為0.9愛爾朗。那么在VoIP網(wǎng)絡(luò)每域內(nèi)（關(guān)守內(nèi)） 呼叫占用2個端口、每域外（關(guān)守之間）呼叫占用1個端口的前提下，每個Cisco7206本地關(guān)守每秒100呼的處理能力可達(dá)611個業(yè)務(wù)。
隨著VoIP網(wǎng)絡(luò)在未來與PSTN網(wǎng)絡(luò)互通話務(wù)量的增多，話務(wù)模型會向傳統(tǒng)話務(wù)模型靠近。 如此一來，IP電話的通話費(fèi)用相對較低，所以VoIP網(wǎng)絡(luò)的呼叫持續(xù)時間會遠(yuǎn)大于90秒。采用90秒呼叫的設(shè)計，將為網(wǎng)絡(luò)預(yù)留出更多的冗余空間。
二級關(guān)守，通常用做省會級城市通信的核心設(shè)備。二級關(guān)守通常只用于負(fù)責(zé)對LRQ消息的響應(yīng), 無需如同本地關(guān)守那樣承擔(dān)端點(diǎn)管理工作，也不用等待和處理目的關(guān)守的響應(yīng)信息，二級關(guān)守可以處理五倍于本地關(guān)守的呼叫。例如，Cisco7206關(guān)守作為省際關(guān)守時，可以處理每秒750次的呼叫，即達(dá)到270萬BHCA。
盡管各省的省外和省內(nèi)話務(wù)比例有所不同，我們還是可以假設(shè)，15%的話務(wù)為省內(nèi)呼叫， 85%的話務(wù)為省外呼叫，按照這一比例配置省際關(guān)守的容量時，可按本地關(guān)守配置400的原則，計算出每省際關(guān)守管轄不超過每秒2353個業(yè)務(wù)。
對于國家頂級關(guān)守而言，同樣會分為國內(nèi)呼叫頂級關(guān)守和國際呼叫頂級關(guān)守兩部分，頂級關(guān)守和省際關(guān)守一樣，也屬于網(wǎng)絡(luò)目錄關(guān)守，所以其處理能力與省際關(guān)守一樣。假設(shè)國際來去話占總話務(wù)的10%，上連至頂級關(guān)守25%的話務(wù)，10%上連至國際頂級關(guān)守，15%上連至國內(nèi)頂級關(guān)守。由此可以得到的結(jié)果是，每國內(nèi)電話頂級關(guān)守管轄不超過13333個業(yè)務(wù)，每國際電話頂級關(guān)守管轄不超過2萬個業(yè)務(wù)。
關(guān)守及域的擴(kuò)展
采用三級多域關(guān)守結(jié)構(gòu)，可使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容性和柔韌性大大增強(qiáng)，當(dāng)一個省（域）的話務(wù)量增大需要擴(kuò)容的時候，可以通過在省內(nèi)增加本地關(guān)守及相應(yīng)網(wǎng)關(guān)達(dá)到擴(kuò)容目的; 而當(dāng)該省業(yè)務(wù)量增大更大程度后，也只需在該省增加二級關(guān)守，就可以解決問題，不需要改變和影響到核心骨干網(wǎng)域基本結(jié)構(gòu)。如果業(yè)務(wù)量還會繼續(xù)增加，可通過繼續(xù)上溯追加國家頂級關(guān)守數(shù)量與設(shè)置的方式進(jìn)行擴(kuò)容。
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