Еще раз о декомпозиции шлюза

Эпиграф к этой главе подчеркивает принципиальное отличие асимметричных по своей сути протоколов MGCP и Megaco/K248 от рассмотренных в предыдущих главах симметричных протоколов Н.323 и SIP. Эта асимметрия типа ведущий-ведомый (master-slave) обусловлена самим назначением протоколов - управление транс­портными шлюзами.

Поясним это. В главе 3 были описаны преимущества техноло­гии VoIP перед традиционной телефонией в сети TDM (меньшая стоимость, уменьшение требуемой полосы пропускания для теле­фонной связи, интеграция приложений передачи речи и переда­чи данных, новые функциональные возможности и т.п.). Было бы прекрасно, если бы все телефоны работали на основе IP, чтобы указанные преимущества стали бы доступными глобально. К сожа­лению, немедленная замена всех традиционных сетей с коммута­цией каналов на IP-сети нереальна просто в силу непомерной цены такой замены. Поэтому происходит постепенный переход от сетей с коммутацией каналов к IP-сетям, причем сети обоих типов будут сосуществовать бок о бок очень долгое время. Делать это нужно как можно более «бесшовно», пользователи существующих систем с коммутацией каналов должны иметь возможность свободно свя­зываться с пользователями VoIP, и наоборот, что достигается путем применения транспортных шлюзов. Мы видели в двух предыдущих главах, что сигнализация SIP или Н.323, обслуживающая вызов VoIP, может выбирать совершенно другой путь, чем путь передачи самой речевой информации.

Кстати, в следующей главе 7 мы напомним, что логическое раз­деление среды сигнализации и среды передачи информации - кон­цепция отнюдь не новая; подобный подход существует много лет в системе общеканальной сигнализации №7 сети TDM. В контексте же этой главы важно, что сетевой шлюз имеет две отдельные функ­ции: преобразование сигнализации (непосредственно в Softswitch) и преобразование формы передачи информации пользователей (в управляемых Softswitch транспортных шлюзах), как это показано на рис. 6.1, который является модифицированным фрагментом рис.1.1, рассмотренного в главе1.

Упрощенно же можно сказать, что все функции управления обслуживанием вызовов и соответствующая сигнализация управ­ления соединениями возлагаются на Softswitch, в то время как транспортный шлюз получает команды из Softswitch и, в основном, выполняет то, что приказывает Softswitch. Команды из Softswitch обычно касаются установления соединений и отмены соединений одной стороны шлюза с другой. В большинстве случаев Softswitch приказывает транспортному шлюзу соединить абонентскую или соединительную линию на стороне шлюза, подключенной к средс­твам коммутации каналов, с портом RTP на стороне IP шлюза, как показано на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Управление транспортными шлюзами

При разработке протокола управления шлюзами рабочая группа Megaco опиралась именно на рассматривавшийся в предыдущем параграфе (и ранее на страницах книги) принцип декомпозиции шлюза, при котором шлюз разбивается на следующие функцио­нальные блоки:

• транспортный шлюз Media Gateway, который преобразует ре­чевую информацию, поступающую со стороны ТфОП, в вид, пригодный для передачи по сетям с маршрутизацией пакетов IP, т.е. кодирование и упаковку речевой информации в пакеты RTP/UDP/IP, а также выполняет обратное преобразование;

• устройство управления шлюзом Media Gateway Controller (Softswitch, Call Agent), выполняющее функции управления шлюзом и содержащее весь интеллект шлюза после его декомпозиции;

• шлюз сигнализации Signaling Gateway, который обеспечивает доставку сигнальной информации, поступающую со стороны ТфОП, к устройству управления шлюзом и перенос сигнальной информации в обратном направлении, т.е., в частности, выпол­няет функции STP - транзитного пункта системы сигнализации по общему каналу ОКС7.

Один Softswitch, как правило, управляет одновременно не­сколькими транспортными шлюзами. В сети может присутствовать несколько Softswitch, которые связаны между собой и согласован­но управляют шлюзами, участвующими в соединении. Заметим, что в MGCP или Megaco протокол взаимодействия нескольких Softswitch не определяется; для этой цели предназначены рассмот­ренные в двух предыдущих главах протоколы H.323 или SIP, а также протокол BICC, которому посвящена глава 8.

В компетенцию рабочей группы Sigtran комитета IETF (подроб­нее о ней в следующей главе) входит механизм взаимодействия Softswitch и шлюза сигнализации, который должен принимать поступающие из ТфОП пакеты трех нижних уровней системы сиг­нализации ОКС7 (уровней подсистемы переноса сообщений MTP) и передавать сигнальные сообщения верхнего, пользовательского, уровня к Softswitch. Если же используется сигнализация по выде­ленным сигнальным каналам (ВСК), то сигналы сначала поступают вместе с пользовательской информацией в транспортный шлюз, а затем передаются в устройство управления без посредничества шлюза сигнализации. В этих условиях устройства, реализующие протокол MGCP, работают в режиме без сохранения данных о со­стояниях, т.е. устройствам не требуется конечный автомат для опи­сания последовательности транзакций между Softswitch и транс­портным шлюзом, и в них не сохраняется информация о предыду­щих транзакциях. Сами шлюзы становятся не интеллектуальными устройствами, требуют меньшей производительности процессоров и меньших затрат на разработку. Кроме того, добавление новых

протоколов сигнализации или дополнительных услуг затрагивает только Softswitch, но не транспортные шлюзы.

Приведем более детальную классификацию транспортных шлюзов:

• Trunking Gateway - шлюз между ТфОП и IP-сетью, подключаю­щийся к телефонной сети при помощи большего числа цифро­вых трактов (от 10 до нескольких тысяч) и системы сигнализации ОКС7;

• Voice over ATM Gateway - шлюз между ТфОП и АТМ-сетью;

• Residential Gateway - шлюз, подключающий к IP-сети аналоговые устройства: кабельные модемы, линии xDSL и устройства бес­проводного доступа; в большинстве случаев - синоним IAD;

• Access Gateway - шлюз с аналоговым или цифровым интерфей­сом «пользователь — сеть»; часто используется для межсетевого доступа любого типа и для связи между равноправными сетями;

• Business Gateway - шлюз для подключения к IP-сети учреж­денческой АТС при помощи, например, системы сигнализации DSS1.

Именно так классифицируются транспортные шлюзы рабочей группой Megaco, на подходы которой и будет ориентирован мате­риал этой главы.