Принцип декомпозиції шлюзу
8.1 Принцип декомпозиції шлюзу
У недавньому минулому робоча група MEGACO комітету IETF розробила протокол управління шлюзами - Media Gateway Control Protocol (MGCP). Раніше подібний протокол під назвою SGCP - Simple Gateway Control Protocol (простий протокол управління шлюзами) - був розроблений компанією Telecordia (колишня компанія Bellcore). фірма Level 3 запропонувала подібний протокол управління обладнанням, що реалізують технологію маршрутизації пакетів IP, - IDCP (IP Device Control Protocol). Обидва вони згодом були об'єднані в протокол MGCP.
При розробці протоколу управління шлюзами робоча група MEGACO спиралася на принцип декомпозиції, згідно з яким шлюз розбивається на окремі функціональні блоки (рис. 8.1):
- транспортний шлюз - Media Gateway, який виконує функції перетворення мовної інформації, що поступає з боку ТфОП з постійною швидкістю, у вигляд, придатний для передачі по мережах з маршрутизацією пакетів IP: кодування і упаковку мовної інформації в пакети RTP / UDP / IP, а також зворотне перетворення;
- пристрій управління - Call Agent, яка виконує функції управління шлюзом;
- шлюз сигналізації - Signaling Gateway, який забезпечує доставку сигнальної інформації, що поступає з боку ТфОП, до пристрою управління шлюзом та перенесення сигнальної інформації в зворотному напрямку.
Рис. 8.1. Архітектура мережі, що базується на протоколі MGCP
Таким чином, весь інтелект функціонально розподіленого шлюзу розміщується у пристрої управління, функції якого, у свою чергу, можуть бути розподілені між кількома комп'ютерними платформами. Шлюз сигналізації виконує функції STP - транзитного пункту системи сигналізації по загальному каналу - ОКС7. Транспортні шлюзи виконують тільки функції перетворення мовної інформації. Один пристрій управління обслуговує одночасно кілька шлюзів. У мережі може бути присутні кілька пристроїв управління. Передбачається, що ці пристрої синхронізовані між собою і злагоджено управляють шлюзами, що беруть участь в з'єднанні. Робоча група MEGACO не визначає протокол синхронізації роботи пристроїв керування, однак у ряді робіт, присвячених дослідженню можливостей протоколу MGCP, для цієї мети пропонується використовувати протоколи Н.323, SIP або ISUP / IP (рис. 8.2).
Перенесення повідомлень протоколу MGCP забезпечує протокол не гарантованої доставки - UDP. Крім того, робоча група SIGTRAN комітету IETF в даний час розробляє механізм взаємодії пристрої керування й шлюзу сигналізації. Останній повинен приймати надходять з ТфОП сигнальні одиниці підсистеми МТР системи сигналізації ОКС7 і передавати сигнальні повідомлення верхнього, користувальницького рівня до пристрою управління. Основну увагу робочої групи SIGTRAN приділено питанням розробки найбільш ефективного механізму передачі сигнальної інформації по IP-мереж. Слід зазначити, що існує кілька причин, вже упонінавшіхся раніше, з яких довелося відмовитися від використання для цієї мети протоколу TCP. Замість нього робоча група SIGTRAN пропонує використовувати протокол Stream Control Transport Protocol (SCTP), який має ряд переваг перед протоколом TCP. Основним з цих переваг є значне зниження часу доставки сигнальної інформації і, отже, часу встановлення з'єднання-одного з найважливіших параметрів якості обслуговування.
Рис. 8.2. Синхронізація роботи пристроїв керування
Якщо розподілений шлюз підключається до ТфОП за допомогою сигналізації по виділених каналах сигнальним (ТСК), то сигнальна інформація разом з користувацької інформацією спочатку надходить у транспортний шлюз, а потім передається в пристрій керування без посередництва шлюзу сигналізації.
Одне з основних вимог, що пред'являються до протоколу MGCP, полягає в тому, що пристрої, які реалізують цей протокол, повинні працювати в режимі без збереження інформації про послідовність транзакцій між пристроєм управління і транспортним шлюзом, тобто в пристроях не потрібно реалізації кінцевого автомата для опису цієї послідовності. Однак не слід розповсюджувати подібний підхід на послідовність станів сполук, відомості про які зберігаються у пристрої управління.
Відзначимо, що протокол MGCP є внутрішнім протоколом, що підтримує обмін інформацією між функціональними блоками розподіленого шлюзу. Протокол MGCP використовує принцип master / slave (ведучий / ведений), причому пристрій управління шлюзами є провідним, а транспортний шлюз - веденим пристроєм, що виконує команди, що надходять від пристрою керування.
Таке рішення забезпечує масштабованість мережі і простоту експлуатаційного управління нею через пристрій управління шлюзами. До того ж, не інтелектуальні шлюзи вимагають меншої продуктивності процесорів і, як наслідок, виявляються менш дорогими. Крім того, забезпечується можливість швидко додавати нові протоколи сигналізації і нові додаткові послуги, оскільки потрібні для цього зміни зачіпають тільки пристрій управління шлюзами, а не самі шлюзи.
Основний недолік цього підходу - незакінченість стандартів. Функціональні блоки розподілених шлюзів, розроблені різними фірмами-виробниками телекомунікаційного обладнання, практично несумісні. Функції пристрою управління шлюзами точно не визначені. Не стандартизовані механізми перенесення сигнальної інформації від шлюзу сигналізації (Signalling Gateway) до пристрою управління і в зворотному напрямку. До недоліків можна віднести також відсутність стандартизованого протоколу взаємодії між пристроями управління. Крім того, протокол MGCP, будучи протоколом керування шлюзами, не призначений для управління з'єднаннями за участю термінального обладнання користувачів (IP-телефонами). Це означає, що в мережі, побудованої на базі протоколу MGCP, для управління терміналами повинен бути присутнім воротар або сервер SIP (рис. 8.3).
Рис. 8.3. Управління терміналами в мережі, що базується на протоколі MGCP
--Козінцев Олексій 36 гр. 16:52, 29 листопада 2010 (EET)
