CISCO CallManager Express / VoIP

Hvordan CME, UC500, UC520, UC540 & UC560 virker?

Før vi kaster os ud i CME initialisering & konfiguration, er vi nødt til at laver nogle begreber og bliver forsigtig med dem. Forståelse, hvordan grundlæggende funktioner i CallManager Express opererer, er afgørende for den korrekte konfiguration og drift af systemet.
Som nævnt CME kører på Cisco router og leverer sine tjenesteydelser til netværket. IP-telefoner er forbundet til netværket via en switch som anvendes til at håndtere indgående og udgående opkald.
Når der er tændt, vil de IP-telefoner starte op og tilmelde dig den Cisco CallManager Express. Hvis det er konfigureret, vil CallManager Express give en forlængelse for hver IP-telefon, og er derefter i stand til at oprette eller rive ned opkald til eller fra IP-telefoner.
De IP-telefoner og CallManager Express router bruger en proprietær protokol kaldet Skinny Client Control Protocol (SCCP) til at kommunikere.

Nedenfor er et diagram, der viser nogenlunde, hvad der foregår, når en IP-telefon ringer en anden IP-telefon, begge tilsluttet samme CallManager Express.

Når et opkald er placeret mellem to IP-telefoner, der kontrolleres af CallManager Express er der SCCP protokol, der bruges til at indstille opkaldet op.
SCCP er også almindeligt kendt som ‘tynd’ protokol. VKF protokol bruges ikke mellem to IP-telefoner, men kun mellem IP-telefonen og Cisco CME-systemet.

Når opkaldet er etableret, vil den Realtime Transport Protocol (RTP) anvendes til at bære den lydstrøm.
RTP anvendes til at bære stemme i indersiden af IP-pakker.
RTP er en almindelig protokol, der bruges til at transportere tidsfølsomme trafik lignende stemme og video i realtid.
RTP bæres inde i et UDP-segment, som derefter transporteres inden i en IP-pakke.
Når telefonen session mellem de to IP-telefoner ender og de hænge op, vil et signal sendes fra hver IP telefon til CME at informere serveren om deres nye status.

Voice VLAN – Adskillelse af data og taletrafik

Ligesom enhver netværksenhed, IP-telefoner genererer alt trafik under et opkald. Dette er defineret som Voice over IP, eller VoIP-trafik. VoIP-trafik er yderst følsom over nettet forsinkelser, der opstår fra flaskehalse og utilgængelige båndbredde. Hvis der er meget trafik på netværket, chancerne er at der vil være problemer med stemmen, strøm mellem IP-telefoner og CME. Stemme skæring og rystelser er de mest almindelige VoIP problemer i netværk.
For at overvinde disse problemer, Cisco anbefaler altid at isolere VoIP-trafik fra datatrafikken, uanset hvor stort eller lille dit netværk er. Isoleringen af VoIP-trafik opnås ved oprettelse af en separat VLAN markeret som ’’Voice VLAN’’. Cisco switche har indbygget mekanismer, der automatisk identificerer og prioriterer VoIP trafik. Denne type konstruktion sikrer, at VoIP pakker vil have højere prioritet end andre pakker, således at minimere eller eliminere sådan noget som beskrevne problemer.
Hvis du ikke er bekendt med VLAN konceptet, kan du læse alt om det i min VLAN sektion. Det omfatter en dybtgående analyse af selve begrebet og indeholder CLI og diagrammer til at hjælpe læringsprocessen.
For at hjælpe lidt med at få det billede, her er et eksempel på et typisk netværk, der indeholder en Cisco CME router forbundet til internettet og PSTN-netværk sammen med en Cisco voice-kompatibelt switch (det er i stand til at identificere talepakker) med et par arbejdsstationer og IP-telefoner.

Konceptet er temmelig ligetil, men vær opmærksom på, hvordan er Cisco CME router forbindes til det lokale netværk, og hvordan er der nogle IP-telefoner forbindelse til netværket samt arbejdsstationer bag dem. Det er fordi IP-telefoner indtager en netværksport at oprette forbindelse til det lokale netværk. Cisco udstyret har variation af mest IP-telefoner med en switch tillader en arbejdsstation til at forbinde direkte til IP-telefon.
Denne metode har naturligvis den fordel at skære i halvdelen af påkrævede omstiller porte for IP-telefoner og arbejdsstationer. I dette scenario, er linket fra switch til den IP-telefon udformet som en Trunk linket, hvor bindeled mellem den IP-telefon og arbejdsstation er konfigureret som en Access linket.
Trunk link giver trafik fra alle VLANs at passere gennem dem, mens Access link kun giver specifik VLAN trafik. I vores eksempel Access links tilhører Data VLAN (for arbejdsstationer) og også Voice VLAN (for de IP-telefoner).
Den generelle idé er, at vi bruger Trunk links til IP-telefon og derfra et Access link til for net udstyr, normalt en arbejdsstation. Hvis der kun er en enhed, der forbinder gennem en port, så kan det også være konfigureret som en Access linket tildelt den nødvendige VLAN.
Cisco CallManager Express router næsten altid forbindes til core switch via en Trunk link, og har adgang til både data og tale VLANs som det skal. Workstation trafik dirigeres til internettet via Data VLAN, hvorimod taletrafik dirigeres til PSTN netværket via Voice VLAN.

Router Interfaces – Voice interfaces for CallManager Express

Cisco CallManager Express systemet kan fungere som PSTN gateway samt managing(forvaltningen) af IP-telefoner. Der findes forskellige typer af forbindelser til PSTN herunder både digitale, VoIP og analoge tilslutninger. Den type forbindelse, der bruges vil være afhængig af tætheden af nødvendige forbindelser, teknologi til rådighed i regionen, udgifter til tilslutninger og interfaces som er på routeren.

Nedenstående eksempel viser en Cisco 2801 router udstyret med 4 interfaces. Hvert interface er indsat i et af de tilgængelige fire slots, og når routeren er tændt, hvis IOS understøtter interface installeret, vil den automatisk genkende den og give den admin adgang til de relevante CLI kommandoer, så den kan konfigureres.
På dette punkt er det vigtigt at nævne, at der findes over 90 forskellige interface-kort, der kan bruges på Cisco routere. De to hovedtyper af interfaces er de data og Voice interfaces.
Som navnet antyder ‘data interfaces’ afslutter WAN-forbindelser, der anvendes til at overføre / rutedata, hvorimod ’stemme interfaces’ afslutter analoge eller digitale voice netværk såsom PSTN, ISDN eller PRI (E1/T1) linjer, der alle anvendes til at bære stemme. Data Interface eksempler er ADSL, seriel og ISDN Datakort. Nedenfor er serielle interface-kort som normalt bruges til at afslutte faste kredsløb og forbinder fjerntliggende selskabets kontorer med deres hovedkontor.

 

 

 

Voice Interface eksempler er ISDN Voice kort, FXO (PSTN) og FXS kort. Nedenfor er en 4-port FXO-kort, som bruges til at afslutte PSTN linjer fra teleselskab direkte til CCME router.

Cisco 2801 router i vores eksempel er i stand til at håndtere op til 4 forskellige interface, men højst to kan være data interface kort. Dette giver følgende kombinationer:

a) 2 data-interface kort + 2 Voice-interfacekort
b) 4 Voice-interfacekort

Forståelse af en router evner, kapacitet og hvor hver stemme kortet anvendes, er afgørende for udformningen af et VoIP-netværk og valg af CME router. Cisco giver omfattende oplysninger om alle routere og tilgængelige kort, der gør det meget lettere at opbygge din konfiguration.

Unified Communications 500 series (includes UC520, UC540 & UC560)

Cisco Unified Communications 500-serien er, hvad mange kalder en »Cisco Swiss Army Knife ‘.
Det UC500-serien er et lille apparat, der kombinerer mange funktioner i ét kompakt design.
Funktioner og serviceydelser omfatter:
Voice Gateway funktioner – fuldt udstyret PBX med integreret Auto Attendant
Multiple-interface støtte til PSTN / ISDN Network via FXS, FXO & ISDN Interfacekort
Voice Mail Support
VoIP Telefoner støtte, herunder Ciscos SMB-serien IP-telefoner, 7900 serie af IP telefoner, SIP IP-telefoner mm.
Routing support / Firewall
Der understøtter trådløst netværk (valgfrit)
VPN Support – tillader afslutning af IPSec (Crypto) tunneler direkte på UC
Den UC500-serien kører på sin egen software, som er identisk med Ciscos Advanced Enterprise IOS som kører på Cisco routere. Konfiguration kommandoer er identiske med dem af CME og derfor alle kan anvendes på Cisco UC500 serien uden problemer.

Ephone & Ephone-dn
Cisco CallManager Express systemet består af en router (eller blot en “kasse” til UC 500-serien), der fungerer som en voice gateway (PBX) og en eller flere VLANs, som forbinder IP-telefoner og telefonnumre enheder til routeren.
Alle typer af PBX (omstillingsanlæg) består af fysiske telefoner og deres interne navnekatalognumre (lokalnumre). Det samme princip gælder i CallManager Express. De fysiske telefoner er benævnt ‘ephone’, som står for ‘Ethernet Phone’ og de navnekatalognumre som ‘ephone-dn’ forkortelse for ‘Ethernet Telefonbog Number’.

 

 

 

En ephone kan repræsentere enhver type / model af fysisk telefon til rådighed og støttet af Cisco. CallManager Express vil genkende en fysisk telefon enhed fra dens ephone konfiguration, som også indeholder enhedens MAC-adresse.
For eksempel repræsenterer en Cisco 7945 IP-telefon med en MAC-adresse på 0027.0D3F.30B8 den ephone. Emnekode nummer 20 tildelt denne telefon repræsenterer ephone-dn nummer.
Navnekatalognumre tildeles linjetaster på telefoner under konfigurationen.
Det betyder, at hver fysisk IP-telefon skal være konfigureret som en ephone. Cisco CallManager Express vil genkende den fysiske telefon fra sin ephone konfiguration MAC-adresse parameter.
Konfiguration af en IP-telefon i CME er en enkel proces og omfatter oprettelse af et ephone og ephone-dn entry (indgang).
Den ephone holder telefonens MAC-adresse og knap configuation, mens ephone-dn navnekatalognummeret tildelt IP-telefonen.

I eksemplet her, på venstre side, binder ephone 1 konfiguration telefonens første knap (knap 1) til ephone-dn 20. Siden ephone-dn 20 er blevet konfigureret med telefonnummer 300, vil den IP-telefon tildeles navnekatalognummer 300.

For at sikre, at vi forstår dette koncept, skal du overveje følgende eksempel:
Nu bruger vi samme scenarie igen. Vi har oprettet tre ephone-dn poster, i alt tre navnekatalognumre. Vi vil nu gerne tildele Telefon 1, navnekatalognummer 380. Alt, hvad der kræves, er at kortlægge knap 1 til approriate ephone-dn, der indeholder nummer 380, der er ephone-dn 22. For at opnå dette, vi udsteder på knappen 1:22 kommandoen under ephone 1-konfiguration. IP-telefon 1 nu har navnekatalognummer 380!

 

 

 

VoIP Båndbredde – Codecs

VoIP-opkald, ligesom andre netværk ressource, kræver båndbredde. Mængden af båndbredde, der kræves per opkald er styret af den type codec som konfigureres af systemadministratoren. Cisco CME og UC500-serien understøtter en række forskellige codecs, hvilket gør systemet meget fleksibelt til at dække ethvert behov.

Som standard er den codec, der bruges af Call Manager Express og UC500-serien, G.711, som kræver 64 kbps båndbredde – den samme mængde båndbredde, der bruges af telekommunikations tjenester, for et opkald. Bemærk, at 64 kbps er datanyttelasten (data payload), dette betyder, pga størrelsen i en Ethernet pakke, vil den totale mængde båndbredde være datanyttelasten plus IP-pakke overhead, hvilket bragte det samlede båndbredde til 87,2 Kbps. Dette er den faktiske båndbredde som kræves per opkald pr telefon på et Ethernet-netværk.

Båndbredden af 87,2 Kbps måske ikke synes stor til et Ethernet-netværk, men når vi skal passere opkaldet via et WAN netværk dette ændrer sig fuldstændigt. WAN-netværk kræver båndbredde-optimerede applikationer og tjenester, og der er ingen undtagelse for VoIP-opkald.

Af denne grund, når vi har at gøre med situationer, der kræver optimeret båndbredde kontrol, vi vil skifte til forskellige codecs der har meget mindre krav til båndbredde, hovedsagelig det gør muligt for os at bevare værdifulde båndbredde og ‘penge’. I disse tilfælde foretrækkes G.729 codec , som kræver kun 31,2 Kbps, en generøs besparelse på 56Kbps i båndbredde! I praksis betyder det, at du kan klemme næsten tre G.729 VoIP-opkald ved hjælp af den samme båndbredde, der kræves af en G.711 VoIP-opkald!

Bortset fra den tydelige forskel i båndbredde for hvert kodning, er der også en mærkbar forskel i kvaliteten af opkaldet, G.711 er langt overlegen i forhold til G.729. For at give et eksempel, at kvaliteten af et G.711 opkald svarer til et opkald mellem to ISDN jordledninger mens et godt eksempel på G.729 kvalitet ville være et opkald mellem to mobiltelefoner.

Under hensyntagen til, at kvaliteten af mobiltelefoni er acceptabelt for alle i dag, ville ikke mange klager, hvis de havde samme kvalitet mellem site-to-site opkald.

Selvfølgelig er der andre codecs, der kræver en anderledes mængde båndbredde, men de to vigtigste og mest populære er de G.711 og G.729 codecs. Disse codecs kan være yderligere konfigureret til at ændre deres krav til båndbredde, men det er et emne, der skal dækkes i fremtiden.
Jeg vil ønsker jer rigtig god fornøjelse med Basis VoIP og CISCO CallManager Express!