IP-телефония для большого и малого бизнеса

В отличие от кадровых перестановок в верхах и смены названия руководящих ведомств, изменения такого масштаба порождают тенденции, определяющие ключевые направления развития отраслевого бизнеса на более или менее продолжительный период времени.

Качество услуг IP-телефонии при использовании и без использования методов QoS

По оценкам International Data Corp., в 1999 году мировое использование IP-протокола в телефонии составило от 2,7 до 3,6 млрд. минут, а суммарный доход провайдеров услуг IP-телефонии колеблется от 1,8 до 4,0 млрд. долл.

Спустя полгода после образования новой области телекоммуникационных услуг рано делать выводы о результатах и последствиях, которые возымело это решение в масштабах экономики страны. Но все же имеющихся цифр и фактов уже сейчас достаточно, чтобы попытаться оценить значение происходящих в бизнесе процессов, вызванных к жизни появлением одной-единственной технологии. По оценкам IDC, в 1999 году использование IP-протокола в телефонии в мире составило от 2,7 до 3,6 млрд. минут, а суммарный доход провайдеров услуг IP-телефонии колеблется от 1,8 до 4,0 млрд. долл. (Специалистам наверняка покажется странным употребление времени в качестве единицы измерения объемов трафика в сетях с пакетной коммутацией, но это более наглядно, чем оперировать килобайтами.) К сожалению, пока сложно привести такие же показатели для России, которые бы служили самым красноречивым свидетельством развитости IP-телефонии в нашей стране. Косвенные данные позволяют лишь указать порядок цифр — несколько миллионов минут в месяц.

По мнению председателя рабочего комитета АДЭ «Интернет-телефония» Алексея Амилющенко, самым прибыльным приложением технологии IP-телефонии остается услуга «телефон-телефон» при организации международной и междугородной связи. Несмотря на это, IP-телефония находит применение в других областях, например в корпоративных сетях intranet, использующих транспорт IP-каналов для передачи мультимедийного трафика. Этому сектору рынка технологий IP-телефонии будет уделено основное внимание в настоящем обзоре.

Интеграция и конвергенция

Если с частными потребителями услуг IP-телефонии все более-менее понятно, то мотивы, которыми руководствуются при принятии технологических решений в бизнес-секторе, требуют уточнения. В первую очередь это моральное старение технологий и невозможность удовлетворять коммуникационным нуждам предприятия на старой базе. Вторая причина — стремление не отстать от конкурентов, проиграв по себестоимости выпускаемого продукта. В эту себестоимость, как известно, входят не только затраты на людские и материальные ресурсы — существенная их часть приходится на прочие статьи, включающие расходы на связь и информационное обеспечение. Причем доля этих статей в структуре бизнеса любого серьезного предприятия неуклонно растет. Наверняка есть и другие мотивы, но, не углубляясь в экономическую терминологию бизнес-процессов, все это можно объединить под общим названием: оптимизация производственного цикла. Конвергенция разнородных технологий, ставшая в последнее время определяющим фактором развития телекоммуникационной индустрии, с точки зрения поставщика и потребителя услуг призвана служить именно этой цели. Если речь идет о провайдере, то оптимизация заключается в том, что инфраструктура одной мультисервисной сети доступа и магистрали дешевле в эксплуатации, чем содержание нескольких сетей, обслуживающих трафик разного типа. Если рассматривать потребителя услуг, то для него будет дешевле проложить к себе единственную линию связи и покупать услуги одного оператора «пакетом».

В корпоративном секторе от традиционной схемы потребления услуг «провайдер — абонент» приходится отклоняться. Иногда в качестве поставщика сетевых услуг выступает центральный офис предприятия, а в качестве потребителя — его географически распределенные структурные подразделения, имеющие порой самостоятельный юридический статус. Оператора сети как такового может и не быть. Сказанное в полной мере относится к нашим ведомственным сетям, наполнение которых главным образом генерируется «изнутри», по мере производственной необходимости. Безусловно, ведомственные сети не являются замкнутыми системами и имеют выходы в Internet или общедоступные телефонные сети, но в этом случае потребителем внешних сетевых услуг, скорее всего, будет выступать одно из подразделений ведомства или корпорации.

Сеть с непредсказуемым характером

Итак, первый этап конвергенции телекоммуникационных технологий ознаменовался слиянием трафика голоса и передачи данных, иными словами — появлением технологий VoIP/VoFR/ VoATM. Говоря об истории развития технологий передачи голоса поверх сетей данных, следует заметить, что в корпоративном секторе раньше других стали применяться решения VoFR, тогда как VoIP выходят на этот рынок только сейчас, а VoATM имеют ограниченное распространение из-за дороговизны, сложности и других проблем, характерных для ATM в целом. Поэтому главная дилемма корпоративного сектора выглядит так: VoIP или VoFR?

Стандартизация средств VoIP по H.323 (в обывательском понимании — обычной IP-телефонии), а также повсеместная развернутость IP-сетей стали причиной превалирования VoIP над VoFR на уровне корпоративных решений. Хотя у VoFR есть свои безусловные преимущества как у технологии пакетной коммутации второго «канального» уровня. В двух словах — это небольшие размеры заголовков кадров FR и встроенный механизм управления и приоритизации потоков данных.

Однако жизнь не стоит на месте. Из сети с непредсказуемым поведением, благодаря внедрению механизмов обеспечения гарантированного качества обслуживания (QoS —quality of service), таких как протоколы RTP, СRTP и RSVP, алгоритмы очередности обработки пакетов, протоколы «быстрой» коммутации по меткам MLPS, IP-сеть превращается в хорошо управляемую систему с гарантированным качеством услуг. Но это уже не Internet в обычном понимании, так как каждый узел транспортной сети должен подчиняться единой политике управления трафиком, чего добиться в глобальной сети, не имеющей единого управляющего центра, практически немыслимо. Зато такую IP-сеть с поддержкой QoS по силам построить одному оператору на ограниченной территории, если, конечно, он располагает необходимой емкостью каналов для предоставления клиентам мультисервисного доступа.

Эту идею подхватили крупные отечественные «канальные» операторы, такие как Global One и «МТУ-Информ», предоставляющие услуги преимущественно в корпоративном секторе. Распоряжаясь собственной мощной емкостью каналов, эти операторы продавали свои ресурсы «оптом», подключая клиентов к сети по выделенной линии. Но поскольку корпоративному клиенту нужен не просто широкий канал, а готовые технологические решения, например доступ к Internet или виртуальная частная сеть, то оператору все чаще приходится выполнять функции сетевого интегратора и поставщика мультисервисных услуг. С этих позиций услуга передачи голоса по IP-сетям рассматривается не как самоцель, а как необходимый элемент интегрированного решения по оптимизации коммуникационной системы предприятия.

Разные затраты — разные результаты

Еще до официальной легализации IP-телефонии в России подобные технологии активно применялись в корпоративном секторе, где выдачи лицензий не требовалось. Поначалу (в 1997-1998 годах) преобладали системы с малой емкостью (две-четыре линии) на базе ПК, но после относительного экономического оздоровления появился спрос на дорогие платформы, поддерживающие до нескольких потоков Е1.

Многие крупнейшие производители платформ IP-телефонии позиционируют свои решения в двух областях — для провайдеров IP-телефонии (платформы операторского класса) и для корпоративного сектора. Наряду с этим производятся некоторые универсальные решения для тех и других и платформ, предназначенных исключительно для сетей intranet. Универсальные платформы, как правило, представляют собой линейку сетевого оборудования разной масштабируемости — мультисервисные концентраторы, коммутаторы доступа к глобальным сетям, различающиеся между собой плотностью голосовых портов и сетевыми интерфейсами. Производители этих продуктов декларируют, что модули VoIP поддерживают H.323. Тем не менее, поскольку всюду используется «фирменная» математика, реализация данного стандарта у каждого своя, и реальной совместимости продуктов достичь весьма сложно. Поэтому на практике мультисервисную сеть оператора или внутрикорпоративную сеть целесообразно строить на оборудовании какого-либо одного производителя.

Почти классическое российское решение

Данный класс решений представляет собой своеобразный гибрид операторского и корпоративного подходов и оптимально подходит для развития корпоративного сектора IP-телефонии в российских условиях. Основная «целевая» группа потребителей этих решений — средний и малый бизнес, сосредоточенный главным образом в крупнейших городах. В таких деловых центрах уже существуют либо строятся мощные городские волоконно-оптические сети, операторы которых могут предоставлять значительно расширенный спектр услуг связи в сравнении с рядовыми телефонными провайдерами. Типичный пример организации расширенных услуг оператора связи, обслуживающего корпоративный городской сектор, являет собой деятельность московской компании «МТУ-Информ».

В чем состоит привлекательность решений IP-телефонии корпоративного уровня, базирующихся на операторских услугах? Прежде всего в надежности и простоте установки и обслуживания. Всю текущую работу, в том числе настройку системы, терминацию, контроль и учет вызовов, берет на себя оператор. Он же может организовать клиенту дополнительные телефонные номера, доступ к которым происходит через IP-сеть. И разумеется, надежность функционирования операторской сети значительно выше частных решений. Минусы такого похода тоже очевидны: привязанность к тарифной политике оператора и ограниченная гибкость решения при быстром росте коммуникационных потребностей клиента. Поэтому для предприятий крупного бизнеса такой подход вряд ли пригоден, зато он весьма оправдан в секторе среднего и мелкого бизнеса.

Как уже говорилось, в рамках схемы «оператор — потребитель услуг» вопрос качества голосовой связи в значительной мере находится в компетенции оператора. Сеть оператора мультисервисных услуг должна поддерживать механизмы гарантированного качества обслуживания на всех узлах, через которые передается голосовой трафик, и стыковаться с аналогичными глобальными IP-сетями за рубежом. Дополнительная сложность реализации механизмов QoS на «российском участке» глобальной сети связана с преодолением узких каналов. Несмотря на общемировую тенденцию падения стоимости выделенных каналов, далеко не каждому корпоративному заказчику по силам оплачивать IP-канал емкостью 256 Кбит/c и более (ежемесячная абонентская плата — в среднем от 500 долл.) для доступа в магистральную сеть. Меньшая ширина канала доступа чревата неприемлемыми задержками голосовых пакетов, ведь кроме передачи голосового трафика эта же внешняя магистраль будет использоваться для доступа в Internet, передачи электронной почты, организации связи с удаленными офисами. Поэтому в наших условиях становится актуальной проблема гарантированного качества услуг на «узких» участках сети.

Физическую основу решений данного класса составляет сетевое оборудование, поддерживающее передачу голосового трафика. Это маршрутизаторы Cisco серий 1700, 2600, 3600 и AS5300, семейства концентраторов доступа Motorola Vanguard, мультисервисных продуктов Lucent MAX и коммутаторов 3Com SuperStack II. Надо отметить, что Cisco больше остальных преуспела в достижении реальной совместимости своих продуктов с платформами других поставщиков фирменных решений IP-телефонии, в частности с VocalTec, Clarent и Lucent, а также c рядом открытых платформ, разработанных отечественными производителями, — Vocord Telecom и аппаратно-программным комплексом «Тарио». Хотя речь идет о совместимости оборудования Cisco с платформами операторского класса, этот факт не может быть проигнорирован при выборе решений на корпоративном уровне. Кроме того, маршрутизаторы Cisco установлены практически повсеместно в узлах IP-сетей. Так что, видимо, присутствие продуктов IP-телефонии от Cisco как в корпоративном, так и операторском секторе обеспечено.

Проблему узких мест в сети, присущую каналам абонентских окончаний, «МТУ-Информ» решает с помощью технологии многоклассовой и многоканальной фрагментации и встраивания пакетов (Multiclass Multilink PPP), поддерживаемой в маршрутизаторах Cisco. Суть MMPPP состоит в разбиении больших пакетов данных, нечувствительных к фактору времени, на мелкие фрагменты, с тем чтобы в промежутках между ними встраивать голосовые пакеты с высоким приоритетом. С помощью этой и подобных технологий, реализуемых в других сетевых продуктах, критическая ширина канала, используемого одновременно для передачи разнородного трафика, может быть уменьшена. Так, 64 Кбит/c рекомендуется для организации двух каналов VoIP (8 Кбит/c на один канал с использованием протокола сжатия заголовка CRTP), а 128 Кбит/c — для четырех каналов, разумеется при сохранении постоянного доступа к Internet из локальной сети. Стоимость установки двухканальной системы IP-телефонии, включающая организацию канала доступа 64 Кбит/c, по тарифам «МТУ-Информ» не превышает 3500 долл.

Локальная сеть вместо телефонной станции

Теперь перейдем от описанной ранее схемы реализации решения IP-телефонии для «малого бизнеса» к серьезным системам IP-телефонии, предназначенным для телекоммуникационных сетей крупных территориально распределенных предприятий.

Начнем с платформ IP-телефонии, интегрирующих в себе функции PBX (Private Branche eXchange). Главным элементом такой системы выступает сервер доступа IP-телефонии, включенный в локальную сеть Ethernet. Сервер управляет голосовыми соединениями, задает соответствие телефонных номеров и адресов локальной сети, отслеживает всевозможные технические параметры. В локальную сеть могут включаться любые мультимедийные компьютеры с программой-клиентом H.323, цифровые и аналоговые телефоны с Ethernet-адаптерами, УАТС. Среди известных платформ такого рода можно выделить Ericsson WebSwitch 2000 и Cisco CallManager. Стандартный функциональный набор IP-PBX — встроенная речевая почта с автооператором, переадресация вызовов, поддержка передачи факсов, конференц-связь. Все это — необходимые сервисы для нормального коммуникационного обеспечения офиса предприятия. В платформе WebSwitch 2000 разработчики предусмотрели возможность включения в локальную сеть мобильных абонентов, что, бесспорно, представляет собой полезную услугу, обеспечивающую гибкость и мобильность управления персоналом предприятия.

По своей архитектуре и функциональным возможностям такие системы, состоящие из IP-маршрутизатора, сервера доступа, базы данных учета и контроля, сервера голосовой почты и разного рода клиентов, представляют собой PBX, распределенную в масштабах локальной сети предприятия. В идеальном случае телефонная связь внутри предприятия и звонки в ТфОП осуществляются вообще без участия УАТС. Таким образом, экономия средств достигается уже за счет того, что предприятию нужно поддерживать только одну сетевую инфраструктуру вместо двух.

Аналитики GartnerGroup подсчитали, что совокупная стоимость, поддерживающая передачу голоса по локальной сети, составляет 300 долл. в пересчете на одного пользователя, тогда как удельная стоимость телефонной сети предприятия достигает 610 долл. В «совокупную стоимость», помимо разовых расходов на оборудование, программное обеспечение и расширение внешнего канала, включена также оплата труда персонала, ответственного за настройку и функционирование системы. В российских условиях, с учетом разницы в средней оплате труда российского и западного специалиста, эти цифры должны выглядеть еще скромнее.

Объективное представление об экономии средств при переходе от телефонной сети к единой инфраструктуре «локальная сеть — IP-сеть» дают данные о динамике стоимости технологий коммутации каналов (PBX) и коммутации пакетов (локальная сеть) в пересчете на один порт. Видно, что рыночная стоимость технологии локальных сетей уже сейчас существенно ниже, и эта разница имеет тенденцию к увеличению. Из тех же аналитических выкладок GartnerGroup следует, что при полном переходе от привычной «двухосновной» структуры телекоммуникационной среды предприятия, состоящего из 100 сотрудников, к единой инфраструктуре окупаемость вложений составит не меньше 170% за три года. В этот расчет не входит дополнительная прибыль, получаемая за счет экономии на «дальней» телефонной связи.

Однако эта технология еще «сыра», и в мире насчитываются лишь единичные случаи установки систем IP-PBX. Доводы в пользу «голой экономии» на сетевой инфраструктуре у нас пока не воспринимаются с тем энтузиазмом, который наблюдается, когда речь заходит о сокращении расходов на телефонную связь. К тому же стоимость установки многоканальной системы IP-PBX исчисляется уже сотнями тысяч долларов. И это не считая модернизации установленного сетевого оборудования, так как в глобальной сети, пусть даже ведомственной, все равно требуется поддержка качества сервиса.

IP-телефония внутри АТС

Альтернативные решения по объединению голосового и IP-трафика разработаны и продвигаются на корпоративный рынок компаниями Lucent, Nortel и другими крупнейшими производителями телефонного коммутационного оборудования. Их решения базируются на шасси обычных серийных УАТС, в которые встраиваются специальные модули преобразования голоса в IP-пакеты. Они также обеспечивают прозрачную маршрутизацию входящих пакетов в соответствии с внутренней нумерацией учрежденческой телефонной сети. Например, в УАТС Lucent Definity монтируются модули IP-Trunk, а в УАТС Nortel Meridian встраивается VoIP-шлюз IP Telephony Gateway (ITG); по сути, они являются самостоятельными Unix-компьютерами. Программное обеспечение УАТС воспринимает IP-сеть, к которой присоединяется шлюз, как один из возможных маршрутов передачи голосового трафика. Для абонентов присутствие VoIP-шлюза абсолютно прозрачно: если канал IP перегружен и не соответствует установленным параметрам, трафик направляется в ТфОП.

В некоторых платформах разработаны автономные модули, обеспечивающие вынос телефонной емкости за пределы локальной сети предприятия. Выносные модули соединяются с УАТС по IP-каналам, формируя таким образом единое номерное пространство. При этом «удаленные» абоненты могут пользоваться всеми функциональными возможностями, предоставляемыми базовой УАТС. Такая архитектура идеально подходит для структуры предприятия типа «офис — удаленный филиал».

Внешне создается впечатление, что решение на базе УАТС c IP-модулями оптимально приспособлено для работы в условиях, когда канал узкий, а IP-сеть — непредсказуема. Но в этом случае совсем не очевидно, какую экономическую выгоду принесет внедрение такой технологии корпоративному пользователю. Инфраструктура телефонной сети, как и сети передачи данных, сохраняется полностью. Более того, имеют место дополнительные расходы на встраиваемый модуль, которые неизвестно когда окупятся за счет передачи части голосового трафика «дальней» телефонии по IP-сети. Немаловажно также то, что эти платформы далеки от решения проблемы совместимости по стандарту H.323. Характерной чертой платформ IP-телефонии на базе УАТС является «фирменная» математика и закрытые интерфейсы. Все это требует непосредственного вмешательства поставщика в случае перенастройки системы или же замены оборудования при расширении сети или изменении условий эксплуатации.

Возможно, что в будущем основной областью применения платформ УАТС-IP в России также станут внутриведомственные и распределенные корпоративные сети, а главным аргументом в пользу внедрения — экономия полосы пропускания магистральных каналов. Как известно, для поддержания одного разговорного канала по IP требуется всего 8 Кбит/c, а один цифровой телефонный канал занимает полосу пропускания 64 Кбит/c вне зависимости от того, используется он или нет. Но вряд ли это произойдет раньше, чем когда оборудование станет совместимо и взаимозаменяемо, а отечественные телекоммуникационные производители наладят производство собственных систем.

Теории и реалии

Если же вновь обратиться к российским реалиям, которые в известной мере отличаются от зарубежной «классики», то нужно принять во внимание, что ведомства, располагающие мощной собственной телекоммуникационной базой, сейчас стремятся перейти в нишу операторов связи общенационального масштаба. Следовательно, в этом случае станут актуальными решения IP-телефонии операторского класса. Но это уже несколько иная область, которая в этом обзоре не затрагивалась.

Завершить сказанное хочется на оптимистичной ноте. Благо это не только следование законам жанра, но и объективная реальность происходящих процессов. По мнению Амилющенко, достижение реальной совместимости оборудования основных производителей платформ IP-телефонии — дело ближайших шести месяцев. Многие аналитики рынка считают, что нынешняя стоимость оборудования сильно завышена в сравнении с его себестоимостью. Совокупность тенденций снижения цен на выделенные каналы и сетевые порты IP-телефонии, распространение технологий обеспечения качества обслуживания в глобальных сетях — все вместе это должно вызвать к жизни целый пласт потребителей услуг IP-телефонии. В российском корпоративном секторе это многочисленные предприятия малого и среднего бизнеса, наиболее гибко воспринимающие технологические инновации. Сегодня эти компании, в частности, в сфере туристического бизнеса и торговли ищут способы минимизировать свои затраты на междугородную/международную телефонную связь, в том числе и нестандартными методами. Они пользуются услугами IP-телефонии по предоплаченным карточкам, им знакома телефонная услуга call back. Завтра они получат доступ к интегрированным сетевым решениям корпоративного уровня.

Почему это так важно? На мой взгляд, потому, что сознание порой изменяет бытие. Применительно к сфере бизнеса — созидательную роль в его развитии все больше играют технологии и нематериальные знания, выраженные во вполне материальном стоимостном эквиваленте. Бизнес с компьютером и телефоном — это не то же самое, что бизнес с калькулятором и весами. Аналогично бизнес с сетью и в Сети — это также иная ипостась, хотя на самом нижнем, физическом уровне все остается по-прежнему: совершаются привычные товарно-денежные операции.

Динамика развития

Прогнозируемая динамика роста мирового трафика IP-телефонии

Стандарты оцифрованного голоса

Шлюз, привратник и другие...