Современные методы и средства управления в сетях видеоконференцсвязи

М.В. ВИНОГРАДОВ, ведущий специалист компании “Стэл — Компьютерные Системы”

Для любой информационной сети — телефонной, вычислительной и т. д. — можно сформулировать общий принцип: чем она больше, тем сложнее в управлении. Не являются исключением из этого правила и сети видеоконференцсвязи (ВКС), более того, если в общие задачи управления сетями обычно не включается требование управления оборудованием, установленным на рабочих местах пользователей, то для сетей ВКС это становится одной из основных функций. Ситуация осложняется тем, что современная архитектура сетей ВКС требует высокой работоспособности от гетерогенных решений, построенных с использованием разнородных технологий на основе оборудования разных производителей.

Для обеспечения безопасности и повышения надежности вычислительных сетей используются технологии, получившие название управления сетями — наблюдение за функционированием, тестирование, предотвращение, выявление и устранение сбоев, обеспечение функционирования сетевых сервисов с задаваемым качеством обслуживания. Для системного администратора, как и для пожарного, важно, чтобы работы у него было как можно меньше.
Принятые рекомендации МСЭ-Т X.700 и близкий к ним стандарт ISO/IEC 7498-4 ввели концептуальную модель управления сетями. Задачи систем управления сетями в них разбиваются на пять функциональных групп:
обработка ошибок (fault management), управление конфигурацией (configuration management), учет (accounting management), управление производительностью (performance management), управление безопасностью (security management). Все они объединяются под общим названием FCAPS (Fault, Configuration, Accounting, Performance, Security).
Применительно к сетям видеоконференцсвязи задачи, предусмотренные моделью управления, должны включать в себя следующие функции.

• Обработка ошибок — обеспечение администратора сети необходимыми инструментами для обнаружения сбоев и отказов сетевых и терминальных устройств ВКС, определения их причин и принятия действий по восстановлению. Для этого предоставляются механизмы:
  уведомления о сбоях;
  регистрации ошибок и ведения журнала;
  анализа сообщений об ошибках и выявление их источника;
  проведения диагностического тестирования;
  коррекции и восстановления от сбоев (по возможности в автоматическом режиме);
  резервирования и оперативного подключения ресурсов сети.
• Управление конфигурацией — отслеживание и настройка конфигурации сетевого программного и аппаратного обеспечения (настройки и состояние отдельных сетевых устройств и сети в целом). Может предоставляться функциональность по инициализации, реконфигурации, модернизации программного обеспечения, запуску и отключению управляемых устройств. Сюда же включаются механизмы обеспечения единого плана нумерации.
• Учет — измерение использования и доступности сетевых ресурсов для:
  учета имеющихся сетевых ресурсов;
  экономического учета (выставление счетов и т. п.);
  управления пользователями (учет использования сети в разрезе отдельных пользователей и групп).
• Управление производительностью — измерение производительности сети, сбор и анализ статистической информации о поведении сети для ее поддержания на приемлемом уровне как для оперативного управления, так и для планирования ее развития.
  Управление производительностью предоставляет возможность:
  получить уровень загрузки и ошибок сетевых устройств;
  обеспечивать соответствующий уровень производительности за счет необходимых сетевых ресурсов.
• Управление безопасностью — контроль доступа к оборудованию и сетевым ресурсам (с ведением журналов доступа), предотвращение, обнаружение и пресечение несанкционированного доступа.

Исторически развитие технологии ВКС начиналось с использования в качестве транспортной среды сетей цифровой телефонии (ISDN) в соответствии с требованиями рекомендаций МСЭ-Т H.320. При этом специфическое оборудование ВКС — терминалы и устройства многоточечной связи — рассматривались наравне с другим оконечным оборудованием, и каких-либо специфических инструментов управления сетью ВКС не существовало. Впрочем, сами принципы построения телефонной сети не предусматривают существование таких инструментов внутри собственной архитектуры. Естественно, управление всем оборудованием на этом этапе осуществлялось преимущественно локально с помощью встроенного интерфейса пользователя, и лишь в отдельных случаях предусматривалась возможность удаленного управления, главным образом, по интерфейсу RS-232.
В дальнейшем, по мере развития вычислительных сетей с коммутацией пакетов (прежде всего, IP-сетей), все большее развитие получают решения ВКС, построенные в соответс твии с рекомендациями H.323.
Заложенные в них базовые принципы и возможность обмена разнородным трафиком стали основой для построения современных средств управления в сетях ВКС. Надо отметить, что в последнее время наметились попытки создания сетей ВКС на основе таких протоколов, как SIP, MGCP, MEGACO, SCCP и других, используемых в IP-телефонии.
Однако, такие особенности этих протоколов, как простота и недостаточная гибкость (достоинство для IP-телефонии, но недостаток для ВКС), неоднозначность документации и, как следствие, проблемы совместимости, не проработанность многих функциональных возможностей (иерархические структуры, “телефонные функции”, командно-сигнальный обмен в течение сеанса связи и т. д.), существенно ограничивают развитие этого направления. По этим причинам в данной статье мы сосредоточимся на сетях ВКС, построенных в соответствии с требованиями рекомендаций H.323. Возможность обмена разнородным трафиком в IP-сетях естественным образом дала толчок для развития средств удаленного управления оборудованием. Прежде всего, общим правилом стало наличие Web-интерфейса у оборудования ВКС. Многие производители также дают документированный интерфейс программирования приложений (Application Programming Interface — API), позволяющий в необходимых случаях создавать пользовательский интерфейс, ориентированный на специфические запросы пользователя и администратора сети. К настоящему времени стали не редкостью территориально распределенные сети ВКС, насчитывающие в своем составе десятки и сотни единиц установленного разнородного оборудования. Администрирование таких сетей настоятельно потребовало создания специфических инструментов управления сетью ВКС, как единого целого.
Естественной базой для создания систем управления сетью ВКС является такой компонент, как контроллер зоны (Gatekeeper — дословный перевод “привратник”, иногда используются термины “конференц-менеджер”, “сервер обработки вызовов” и др.). Использование этого устройства и его базовые функции регламентированы H.323, где оно определено как опциональное рекомендуемое, но не обязательное устройство со следующими основными функциями.

Обязательные функции:

• трансляция адресов (использование строк в форматах E.164, H.323 ID, DNS, URL и др. для сетевых сервисов и установления вызова вместо IP-адресов);
• управление доступом в сеть и к ресурсам внутри сети;
• управление полосой пропускания (ограничения на загрузку вычислительной сети как отдельными устройствами, так и сетью ВКС в целом);
• управление зоной в целом, что подразумевает применение перечисленных функций для всех устройств (терминалов, устройств многоточечной связи, шлюзов), зарегистрированных контроллером зоны.

Дополнительные функции:

• командно-сигнальный обмен в процессе установления соединения и в течение сеанса связи;
  авторизация вызовов;
• наблюдение за загрузкой сети;
• слежение за вызовами;
• модификация адресной информации, например, в целях исключения конфликта адресов при регистрации;
• преобразование строки вызова (набираемого номера);
  сбор и хранение структурированной информации о событиях в сети;
  поддержка взаимодействия со службами директорий.

Взаимодействие оборудования ВКС с контроллером зоны (и контроллеров зон между собой) осуществляется по протоколу RAS (Registration, Admission, Status), регламентированному рекомендациями H.225.0.
Как нетрудно видеть, уже этот список функций во многом отвечает требованиям задач FCAPS.
Чтобы еще в более полной мере удовлетворить запросы администраторов и пользователей ВКС, функциональные возможности расширяются производителями оборудования. В качестве магистральных направлений расширения в настоящее время выделяются следующие задачи.

“Телефонные функции”, под которыми подразумеваются те функции, которые привычны пользователям обычных телефонных сетей, — переадресация, передача, перехват и удержание вызовов, организация групп поиска (Hunting Groups) и др. Частично эти процедуры регламентируются рекомендациями серии H.450.x, возлагающими их на терминальное оборудование, но естественным путем является также и использование контроллера зоны (и более широко — системы управления в целом) в качестве виртуальной телефонной станции.

Возможность переадресации вызовов и поддержка групп поиска позволяет также использовать резервные ресурсы сети для обеспечения надежности функционирования. В частности, в случае, если основное устройство многоточечной связи или шлюз вышли из строя или их ресурсы заняты, вызовы могут перенаправляться на другие устройства (например, встроенные в терминальное оборудование) или на обычную телефонную сеть. Аналогичные механизмы используются также для выбора маршрутизации вызовов по критериям доступности и минимизации затрат (Least Cost Routing).

Если продолжить аналогию с АТС, то следующей задачей будет возможность построения иерархической структуры зон ВКС. При этом зоны нижнего уровня (Child) могут формироваться по территориальному или функциональному принципам, а вызовы между зонами маршрутизируются через контроллер зоны верхнего уровня (Parent). Естественно, количество уровней не ограничивается двумя (аналогия — офисная АТС, городская, междугородная и т. д.).

Планирование конференций и резервирование ресурсов обеспечивает проведение заранее назначенных сеансов связи. Эта опция позволяет планировать и проводить в том числе и регулярные совещания (например, еженедельные планерки), резервируя под них ресурсы сети ВКС, такие как мощности устройств многоточечной связи.

В качестве одного из методов обеспечения аутентификации пользователей и авторизации вызовов средства управления могут взаимодействовать с корпоративными серверами авторизации.

Ведение единой адресной книги может осуществляться либо созданием собственной базы данных, либо взаимодействием со службами директорий по протоколу LDAP.

Централизованная настройка оборудования и модернизация программного обеспечения. Эта задача не входит в число регламентированных функций контроллера зоны, но важность ее от этого не становится меньше. Введение такой возможности резко повышает эффективность работы сетевого администратора, особенно в территориально разнесенной сети ВКС. К сожалению, разнообразие методов, средств настройки и апгрейда не дает возможности создать инструмент, единый для всех устройств ВКС в сети. В большинстве случаев эта задача решается в полной мере только для оборудования одного производителя, поэтому в качестве общей рекомендации можно посоветовать выбирать средства управления, разработанные той же компанией, что и основная масса других устройств ВКС. Следует, правда, заметить, что существует группа настраиваемых параметров, общая для всех устройств, что в какой-то мере позволяет решать эту задачу, в том числе групповую настройку, по административным группам и/или по типам и маркам оборудования.

Как естественное развитие задачи сбора и хранения информации, системы управления обеспечивают администратора инструментами для ведения журналов событий и сбора биллинговой информации (детализированных отчетов о вызовах).
Сюда же надо включить и функцию оперативного оповещения администратора о возникающих проблемах (поддержка протокола SNMP и/или отправка сообщений по электронной почте). Полезной функцией системы управления является также возможность ее использования для создания мультипротокольной сети. В частности, существуют реализации, где система выполняет роль шлюза H.323<==>SIP (совмещая функции контроллера зоны H.323 и SIP Proxy), позволяя тем самым интегрировать в единую сеть устройства ВКС и IP-телефонии.

Естественно, достаточно серьезное внимание уделяется и обеспечению безопасности. Поскольку этому серьезному вопросу ВС уже уделил внимание (№ 3, 2006 г., с. 53), здесь мы не будем касаться подробностей. Отметим только, что системы управления обычно предлагают несколько уровней администрирования, что позволяет дифференцировать доступ к функциям системы — от полного административного до ограниченного пользовательского — в соответствии с требованиями политики безопасности.

Большинство ведущих производителей оборудования ВКС предлагают средства и системы управления сетями ВКС.

Компания Polycom предлагает набор программных и программно-аппаратных продуктов для управления, в число которых входят:

• контроллер зоны PathNavigator;
• система управления терминальным оборудованием Global Management System (GMS), ориентированная прежде всего на поддержку терминалов собственного производства;
• система управления ReadiManager SE200, совмещающая функциональность контроллера зоны PathNavigator и системы управления GMS и включающая в себя функции планирования конференций;
• средства управления устройствами многоточечной связи MGC-25/50/100 — MGC Manager (консоль администратора) и Web Commander (Web интерфейс).

В линейку продуктов, предлагаемых компанией RADVision, входят:

• контроллер зоны Enhanced Communication Server (ECS);
• система управления сетевыми устройствами (прежде всего, семейства SCOPIA) iVIEW Suite с функциями планирования.

Аналогичный набор решений предлагает и компания Tandberg:

• контроллер зоны Tandberg Gatekeeper;
• система управления Tandberg Management Suite (TMS) с функциями планирования.

По другому пути пошла компания Emblaze-VCON, совместив в едином продукте Media eXchange Manager (MXM) функции контроллера зоны и системы управления сетью ВКС (надо сказать, весьма толерантной по отношению к продуктам других производителей). В качестве дополнительной опции к MXM предлагается программный модуль Conference Moderator, обеспечивающий планирование конференций, а также управление конференциями, проводимыми с использованием устройства многоточечной связи VCON VCB.

Когда этот материал уже готовился к печати пришло сообщение о разработке компанией Codian инструментального набора Codian Management Platform, предназначенного для решения основных задач управления сетью ВКС. На выставке INTEROP в Лас-Вегасе были представлены продукты Codian Director (создание и управление многоточечными конференциями) и Codian Scheduller (планирование сеансов связи). Надо отметить, что ранее Codian уже интегрировал контроллер зоны в число основных функций своих устройств многоточечной связи. Система управления является одной из важнейших составных частей сети ВКС, и при проектировании ей надо уделять внимание, по крайней мере, не меньшее, чем выбору терминального оборудования или конфигурации устройств многоточечной связи.

Предлагаемые сегодня решения позволяют обеспечить администратора сети ВКС необходимыми инструментами, а пользователя сети — дополнительными возможностями использования установленного оборудования.