VOIP - KEIN EINFACHER WEG ZUM ZIEL - DIE HEIKLEN THEMEN MIGRATION UND LAN-TAUGLICHKEIT
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THEMENSCHWERPUNKT VOICE OVER IP VoIP – kein einfacher Weg zum Ziel Die heiklen Themen Migration und LAN-Tauglichkeit Rüdiger Sellin In zwei Beiträgen haben wir bereits • Sollen bestehende Endgeräte (ana- die drei wesentlichen Konzepte der log und ISDN) weiter verwendet Sprachübertragung auf Basis des In- werden? Theoretisch ist es ganz einfach: Man ternet-Protokolls (Voice over Internet (dann Router oder LAN-PBX) Protocol – VoIP) in Unternehmensnet- • Welche Leistungsmerkmale sind ein nehme ein Ethernet-LAN, kaufe einen zen vorgestellt (s. dazu NET 7/00 und Muß, welche sind „nice to have“ NET 8-9/00): Soft-PBX, LAN-PBX und und welche völlig überflüssig? IP-Telefonserver mit LAN- und WAN- konventionelle PBX mit IP-Gateway • Ist die Einführung eines Call Centers Anschluß, nehme dazu die benötigte (PBX – Private Branch Exchange, zu mit Unified Messaging ein Thema? deutsch TK-Anlage). (dann Soft-PBX) Anzahl von IP-Telefonen – und fertig Bei einer Soft-PBX handelt es sich um • Ist das LAN einschließlich aller Ele- eine lokale Telefonanlage, die als rei- mente (z.B. Switches, Router) für ist die VoIP-Lösung. ne Software-Anwendung auf Stan- VoIP geeignet? Im Ernst: Wenn alles wirklich so dard-Hardware (z.B. einem NT- oder Organisatorische Fragen Linux-Server) realisiert wird. • Welches Budget steht zur Verfü- einfach wäre, dann wären die kon- LAN-PBX bieten bei begrenzter Aus- gung? baufähigkeit den Vorteil eines meist • Steht eine eigene Mannschaft für ventionellen Telefonanlagen schon schnelleren und einfacheren Aufbaus. den IT- und TK-Support bereit? Wer längst vom Markt verschwunden. Sie werden oft auch Hybridtypen ge- trägt die Verantwortung für die Ein- nannt – weil man IP-Phones über ein führung? Der Anwender ist verunsichert: Ethernet-LAN, aber auch ganz kon- • Welche Rolle nimmt der Lieferant Soll er seine bestehende TK-Anlage in ventionelle ISDN- oder gar analoge der VoIP-Lösung ein? Welche Lei- Telefone oder ein Faxgerät, anschlie- stungen sind gewünscht, wie wer- Richtung VoIP ausbauen oder sie ßen kann. den diese verrechnet? (Achtung: Schließlich können viele bereits vor- Gefahr der Kostenexplosion!) gleich ersetzen? Bleibt beim Aus- handene PBX mit einem IP-Gateway • Bei Call Centern: Wer analysiert den tausch die gewohnte Zuverlässigkeit oder einem Router mit Voice-Interface Arbeitsablauf in der Firma, wer opti- erweitert werden. Hier steht die Erhal- miert diesen und führt ihn in der Fir- erhalten? Reicht die Leistung des tung der vollen PBX-Funktionen bei ma ein? (Achtung: großes Einspar-, Senkung der internen Kommunika- aber auch Frustpotential!) bestehenden LANs aus? tionskosten mit Hilfe einer Standort- Zwar läßt sich diese Liste fast beliebig Ein sorgfältiger Fragenkatalog, der vernetzung mit IP im Vordergrund. verlängern, sie zeigt aber exempla- Die Tabelle (auf Seite 29) faßt die risch auf, wie einige Antworten den sich nicht nur auf technische Aspekte Merkmale sowie die Vor- und Nach- beschränkt, schafft die Voraus- teile aller Lösungen zusammen und Das Thema in Kürze bewertet sie. setzung, später die Früchte des Auf- Mit dem konsequenten Einsatz einer Fragen im Katalog VoIP-Lösung im Unternehmen lassen wands als niedrigere Total Costs of sich im Vergleich zu getrennten Lö- Ownership (TCO) genießen zu können. Bei der Einführung von VoIP konzen- sungen für den Sprach- und Daten- triert man sich nur allzu oft auf tech- bereich erheblich Kosten reduzieren. nische Fragen. Und obwohl dieser Teil Vorausgesetzt, man analysiert und durchaus wichtig ist, entscheiden oft prognostiziert zuvor die Vorausset- organisatorische Fragen über den Er- zungen und Anforderungen und lei- folg einer VoIP-Lösung. Ein erster Fra- tet daraus die passende Variante ab. genkatalog könnte etwa so aussehen: Der Beitrag bewertet die möglichen Technische Fragen VoIP-Konzepte und vergleicht das • Soll die bestehende TK-Anlage wei- bestehende Angebot auch unter Rüdiger Sellin ist freiberuflicher Berater, Trainer ter verwendet werden? dem Aspekt der Migration. und Publizist in Utzenstorf (Bern/Schweiz) (dann über ein IP-Gateway) NET 4/01 27
VoIP – kein einfacher Weg zum Ziel einzuschlagenden Weg oft bereits mensnetz stellt sich schnell die Frage Relativ langsame LANs wie ein Stan- vorwegnehmen. Eines jedenfalls ist nach der Eignung für die Sprachüber- dard-Ethernet mit 10 Mbit/s sind nur glasklar: VoIP erfordert eine ganze tragung. Denn weder IP (auf OSI- bei einer sehr begrenzten Anzahl Be- Reihe von gründlichen Abklärungen Schicht 3) noch Ethernet (auf OSI- nutzer geeignet, um als Kommunika- vor der Einführung, denn sonst endet Schicht 2) wurden ursprünglich für die tionsbasis für VoIP zu dienen. Eine er- das Ganze im Chaos. Mit Begleiter- Sprachkommunikation konzipiert, da ste grobe Empfehlung bei dem heute scheinungen wie unerwarteten Ko- deren Charakteristik gänzlich von der- verfügbaren VoIP-Equipment könnte stenexplosionen, frustrierten Mitar- jenigen der Datenübertragung ab- also heißen, daß Standard-Ethernet beitern, verärgerten Lieferanten und weicht. IP kann weder garantieren, nur bis zu rund zehn Benutzern ver- im Extremfall schlecht bedienten Kun- daß alle IP-Pakete ankommen, noch wendet werden sollte, wenn alle Be- den. Das muß nicht sein, denn eine daß eine feste Laufzeit eingehalten nutzer auch noch einen PC am LAN gewissenhafte Projektleitung vermag wird. Bei Sprach- und noch mehr bei angeschlossen haben. Ein kleiner lo- das zu verhindern. Videoübertragungen müssen die kaler Ethernet-Switch sollte am Desk- top beim Benutzer sicherstellen, daß der Sprachverkehr Vorrang vor dem Datenverkehr hat. Erste Messungen und Erfahrungen zeigen aber, daß auch Fast Ethernet keinen Quanten- sprung bei der Anzahl der Benutzer bringt. Ohne Zusatzmaßnahmen liegt die Zahl der Benutzer mit IP-Phones und PCs am gleichen LAN auch nur bei 20. Diese Faustregeln beziehen sich auf Ethernet-Sharing, so daß dem VoIP-In- teressenten im LAN ohne Zögern ge- switchtes statt geshartem Ethernet wärmstens empfohlen sei. Ein Switch funktioniert wie eine intelligente Wei- che, indem er die Daten an den richti- gen Empfänger weiterleitet und dafür sorgt, daß die Datenpakete (in diesem Beispiel einer einheitlichen IP-Infrastruktur im Unternehmensnetz für die Sprach- und Datenkommu- Fall IP-Pakete) nacheinander auf die nikation: Standorte oben links und rechts – PBX mit IP-Gateway; Standort unten links – Soft-PBX; Reise geschickt werden und somit die Standort unten rechts – LAN-PBX; ISDN als Voice-Backbone und öffentlicher Zugang sowie als Re- Datenintegrität gesichert ist. Dies ist mote Access für Teleworker im Unternehmen in einem gesharten LAN nicht mög- Rund ums LAN lich, da sich hier die angeschlossenen Laufzeiten möglichst kurz und die Da- Endgeräte das Medium LAN nach Ein hohes Einsparpotential ergibt sich tenverluste möglichst klein sein. Bei dem Zufallsprinzip teilen und alle Da- aus der Nutzung einer Kommunika- Datenübertragungen hingegen dür- ten in alle Richtungen fließen. Somit tionsinfrastruktur im LAN wie auch im fen keine Daten verloren gehen, dafür ist ein geswitchtes LAN zu bevorzu- WAN. Man sollte sich allerdings nicht sind längere Laufzeiten in der Regel gen, da sich hier Verzögerungen mini- der Illusion hingeben, daß das Telefo- unkritisch. Im LAN und im LAN-Ver- mieren oder ganz vermeiden lassen. nieren im WAN über IP in jedem Fall bund über WANs müssen daher be- Das ellan-System von Elink z.B. bietet kostengünstiger ist als über ISDN – im sondere Maßnahmen getroffen wer- diese wichtige Eigenschaft. Daneben Zeichen sinkender Tarife bei scharfem den, um VoIP zu realisieren. Dies be- sollte von einem Einsatz von Hubs in Wettbewerb. Das Motto „Everything dingt in jedem Fall eine gründliche LANs mit VoIP abgesehen werden, over IP – IP over everything“ wirkt sich LAN-Analyse (falls bereits ein lokales denn Hubs sind nicht in der Lage, den erst dann kostenmäßig positiv aus, Netz vorhanden ist), eine durchdachte Datenverkehr zu regeln oder Kollisio- wenn IP durchgängig von Desktop zu Design- sowie eine sorgfältig geplante nen von Datenpaketen zu verhindern. Desktop verwendet wird. In den LANs Realisierungsphase. Insgesamt lassen Hubs wirken wie eine Mehrfachsteck- ist dies in den meisten Fällen bereits sich folgende Stufen festhalten: dose bei der Stromverteilung. Realität, denn nach Ethernet (Markt- • Analyse; Ein weiterer Punkt betrifft das Alter anteil über 85 %) hat auch IP seinen • Design; der Router. Es hat sich gezeigt, daß sie Siegeszug angetreten. Allerdings wur- • Implementation; möglichst jünger als zwei bis maximal den die meisten LANs bisher vorwie- • abschließende Tests und Einfüh- fünf Jahre alt sein sollten, denn VoIP gend für die lokale Datenkommunika- rung; stellt gewisse Anforderungen an die tion eingesetzt. Mit VoIP im Unterneh- • Betrieb. Router, etwa was die Schnelligkeit des 28 NET 4/01
VoIP – kein einfacher Weg zum Ziel Routingprozesses selbst oder die Eig- nung für H.323 betrifft. Vor einer Ver- netzung von TK-Anlagen über Router ist zu klären, ob die beteiligten Router zwischen den TK-Anlagen für das Pro- tokoll Q-SIG durchlässig sind, falls dessen Einsatz vorgesehen ist. (Es wird häufig dann eingesetzt, wenn TK-Anlagen verschiedener Hersteller untereinander vernetzt werden sollen, wird im Markt aber nur als Notlösung angesehen.) Zusatzdelays beachten Was die Verzögerung (Delay) betrifft, ist zudem Vorsicht beim Einsatz von Softphones geboten, also der Emula- tion eines Telefons als Software auf ei- nem PC. Statt zweier Endgeräte (der PC für die Datenbearbeitung und das IP-Telefon bzw. ein konventionelles Telefon für die Sprachkommunikation) steht dann nur noch ein Endgerät, nämlich der PC mit angeschlossener Hör-/Sprecheinheit, für alle Anwen- dungen zur Verfügung. In Call Cen- tern ist dies von Vorteil, da sich die Datenbearbeitung leicht mit CTI- Funktionen verbinden läßt (Computer Telephony Integration). Nachteilig kann sich neben der ver- minderten Ausfallsicherheit des Tele- fonieteils auswirken, daß Softphones eben aus Software bestehen und eine gewisse Verzögerung des Sprachver- kehrs zur Folge haben. In den ersten Lösungen mit Microsoft NetMeeting traten bis zu 150 ms Verzögerung auf, was nicht mehr vernachlässigt werden kann. Dieser Punkt verdient vor allem vor dem Hintergrund Beachtung, daß Merkmale, Vor- und Nachteile unterschiedlicher VoIP-Konzepte das bei VoIP erforderliche Gateway von IP nach ISDN (und umgekehrt) Weitere Delays können von Digitalen gibt. In diesem Fall herrscht normaler- weitere Verzögerungen verursacht. Signalprozessoren (DSP) verursacht weise Stille auf der Leitung – aber nur Dadurch kann die Gesamtdelay vor al- werden, einem bei VoIP-Lösungen scheinbar, da im LAN fast ständig Da- lem bei der Kaskadierung von Gate- durchaus üblichen Bauelement. ten verschiedener Benutzer befördert ways (VoIP im LAN, erstes Gateway in DSPs gleichen bei gestörten VoIP- werden. Dieser typische VoIP-Effekt das öffentliche ISDN, zweites Gate- Übertragungen (etwa wegen verlo- beunruhigt oder verwirrt die Benutzer way wieder ins LAN, dort wieder VoIP) rengegangener IP-Pakete) Unterbre- eines Soft- oder IP-Phones, so daß DSPs den kritischen Wert von 250 ms chungen mit Rechenvorgängen wie ein dezentes Rauschen erzeugen, um schnell einmal überschreiten – beson- Interpolation in gewissen Grenzen dem Teilnehmer die Frage zu erspa- ders in Kombination mit Softphones. aus. Die DSPs sorgen zudem für ein ren, ob der Partner wirklich noch da Falls die Vernetzung über IP erfolgt, künstliches Rauschen im Ohrhörer des ist und zuhört. DSPs besorgen dane- entfällt die Zusatzdelay durch das Ga- Soft- oder IP-Telefons – z.B. dann, ben die Kompression des Sprachsi- teway, bei der in jedem Fall notwendi- wenn in Sprechpausen keine IP-Pake- gnals. Die Kompression dient dem gen Anbindung an das öffentliche te erzeugt werden müssen, da es Sparen von Bandbreite – denn theore- ISDN jedoch tritt sie auf. dann ja auch nichts zu transportieren tisch betrachtet genügen 8 kbit/s zur NET 4/01 29
VoIP – kein einfacher Weg zum Ziel Erstmals in Java Analog an IP-Anlage Mit IntelliGate präsentierte Ascom auf der diesjährigen CeBIT „die weltweit CeBIT- Die Tiptel AG und die Innovaphone AG (beide Unternehmen kooperieren erste Familie von Java-basierten LAN- PBX-Lösungen“, inclusive eines kom- plett neu ent- Splitter bei der Entwicklung) präsentierten erstmals einen Terminaladapter. Über den tiptel innovaphone 21 lassen sich wickelten End- auch an voll IP-basierten TK-Anlagen gerätes, das die herkömmliche, beim Anwender oft Migration zur Web- schon vorhandene, analoge Endgerä- Telefonie unter- te anschließen. Beispielsweise Telefo- stützt. Die LAN- ne, Faxgeräte, aber auch Türsprechan- PBX ist anfangs für lagen. 30 bis 50 Benutzer pro System opti- Auf den Office-Point gebracht mierbar und damit als TK-Anlage be- Die Aachener DATUS AG, Entwickler sonders für kleine und Hersteller für Telekommunika- und mittlere Be- tionstechniken, vereinte in ihrem Sy- triebe konzipiert. stem Office Point TK-Anlage, Switch Da IntelliGate in und Router. Ein ATM-Uplink erlaubt eine bestehende den Anschluß an ATM-Netze, weiter- offene Daten-In- hin sind eine Frame-Relay- und ISDN- frastruktur inte- Schnittstelle sowie ein X.21-Interface grierbar sein soll, integriert. Und: Office Point ist ready hat Ascom be- for Voice over IP – ein wichtiger Schritt (Foto: Ascom) wußt auf die Ver- auf dem Weg zur Konvergenz von wendung pro- Sprach- und Datennetzen. prietärer Schnittstellen verzichtet. Das IP-Start-up zugehörige IP-Terminal Office 35IP ba- siert auf dem bewährten Fox-Key-Be- Mit der Berliner Snom Technology AG dienkonzept und wurde bereits vom präsentierte sich zur CeBIT ein Jung- Industrieforum IF mit dem internatio- unternehmen, das bei seiner Lösung nalen Designpreis ausgezeichnet. auf Unix setzt sowie neben dem Stan- dard H.323 auch auf LPCP (Light- IP-Telefon mit Multiprotokoll weight Phone Control Protocol) und SIP (Session Initiation Protocol). Letz- Der Siemens-Bereich Information and teres sieht Start-up-Mitbegründer Dr. (Foto: DATUS) Communication Networks erweitert Christian Stredicke als wahrscheinli- mit dem ersten multiprotokollfähigen chen „Killer“ des H.323-Standards bei Der Anwender profitiert damit nicht IP-Telefon, optiPoint 400 Standard, der IP-Kommunikation. Deshalb sei nur durch Kosteneinsparungen, son- seine IP-Telefon-Familie um ein viertes man mit dem vorgestellten Telefon dern auch durch ein breites Spektrum Modell. bestens für die Zukunft gerüstet. Das an Applikationen und Einsatzmöglich- Das Telefon kann an den Kommunika- Gerät läßt sich über ein RJ-45-Interfa- keiten, denn durch die gemeinsame tionsplattformen HiPath 5000 und Hi- ce mit dem Ethernet verbinden und Plattform können die Anwendungen com 150 H sowie an der HiPath Allser- mit Standard-Gateways kombinieren. optimal zusammenwirken. ve 150 betrieben werden. Damit kön- nen Teilnehmer erstmals alle gewohn- Faxe in Phoneware ten Leistungsmerkmale einer Hicom 150 H an einem IP-Telefon nutzen. Da Die Tedas AG, Vorreiter in Sachen Ser- sich per Download jederzeit eine neue ver- bzw. IP-basierter TK-Anlagen, in- Telefon-Firmware im optiPoint 400 tegriert in ihre Server-Software Phone- Standard speichern läßt, ist das Gerät ware-Server 2.6 jetzt vollständig Pho- sehr flexibel einsetzbar: Es kann neware Fax. Alle Teilnehmer können schnell mit neuen Leistungsmerkma- damit den Komfort eines computer- len geladen oder an eine andere Kom- gestützten Faxservers nutzen und da- munikationsplattform angeschlossen bei auch ihre Adreßbücher aus Out- werden. (Foto: Snom) look usw. verwenden. 30 NET 4/01
VoIP – kein einfacher Weg zum Ziel Übertragung eines Sprachkanals – so- deutlich. Allerdings sind die IP-Gate- Kommunikationssysteme wie dem einfacheren Transport von ways im Vergleich zum Nutzen weni- Sprache über IP-Netze. Denn je kürzer ger kostengünstig, und sie arbeiten in im neuen Bundeskanzleramt die zu übertragende Information wird, der Regel auch nur in einer homoge- mit umso weniger Verzögerung er- nen Systemumgebung. Für heteroge- Der Umzug der Bundesregierung folgt deren Übertragung im IP-Netz. ne Umgebungen eignen sie sich daher von Bonn nach Berlin ist mit dem Be- Heutige integrierte VoIP-Bausteine kaum, weshalb hier in den meisten zug des neuen Bundeskanzleramts wie etwa jene von Motorola enthalten Fällen eine Vernetzung mit gewöhnli- am Spreebogen im April dieses Jah- alle DSP-Funktionen hochintegriert chen Routern und dem Einsatz des Q- res weitgehend abgeschlossen. auf einem VoIP-Chip. SIG-Protokolls immer noch das kleine- Alcatel hatte den Zuschlag erhalten, re Übel darstellt. Für den LAN-Bereich hier ein Kommunikationsnetz, beste- Migration allerdings ist das IP-Gateway unum- hend aus drei verbundenen, IP-ba- gänglich, wenn IP-Telefone an beste- sierten TK-Systemen OmniPCX 4400, Bei der Migration einer lokalen, ge- henden TK-Anlagen zum Einsatz aufzubauen. Über das vom Bund ex- mischten Sprach- und Datenkommu- kommen sollen. klusiv genutzte Telekommunikations- nikationsumgebung (in der Regel be- netz IVBB (Informationsverbund Ber- stehend aus einer TK-Anlage mit Fazit lin-Bonn) werden diese Systeme mit Sternverkabelung für Voice und einer einer weiteren Anlage im Privathaus Client/Server-Umgebung mit Periphe- Bei konsequentem Einsatz einer mo- des Bundeskanzlers und drei Anla- riegeräten, alle angeschlossen an ei- dernen VoIP-Lösung lassen sich we- gen in der Außenstelle des Bundes- nem LAN für Data) gibt es mehrere sentlich niedrigere TCO als bei ge- kanzleramts in Bonn verknüpft. Möglichkeiten. Entweder beginnt trennten Lösungen für den Sprach- Rund 650 Mitarbeiter nutzen auf man mit LAN- oder Soft-PBX an den und Datenbereich erreichen. Erste Er- diese Weise netzweit sämtliche Lei- kleineren und mittleren Standorten, fahrungen mit VoIP-Lösungen erga- stungsmerkmale des Kommunika- oder man erweitert die bestehenden ben bereits nach zwei bis drei Jahren tionssystems. Laut Alcatel garantiert TK-Anlagen an den größeren Standor- Kostenvorteile gegenüber einer kon- die Unix-gestützte Plattform eine Zu- ten mit einem IP-Gateway (s. Bild auf ventionellen TK-Anlage – besonders verlässigkeit von 99,999 % und inte- Seite 28). Die Erweiterung bestehen- dann, wenn CTI- und Officefunktio- griert als einziges System Funk-, lei- der TK-Anlagen mit einem IP-Gate- nen integriert wurden (keine Medien- tungsvermittelten und paketbasier- way bringt für den Eigentümer und brüche mehr, durchgängige Kunden- ten Sprachverkehr. Betreiber einen gewissen Investitions- betreuung, mehr Effizienz und weni- schutz. Einerseits kann er die beste- ger Frust bei der Auftragsbearbeitung henden Anschlüsse (Systemapparate, usw.). Bei weiter verbessertem Ver- analoge Endgeräte) weiterhin mit den hältnis von Preis zu Leistung stellen üblichen Diensten in der gewohnten auch KMUs oder Start-up-Companies Qualität und Zuverlässigkeit über die eine attraktive Zielgruppe dar, da auch sternförmige Verkabelung versorgen. hier die Vorteile einer lokalen VoIP-Lö- Andererseits ist es mit dem IP-Gate- sung schnell zum Tragen kommen. In way möglich, die bestehende TK-An- diesem Marktsegment ist meist keine lage an das – in den meisten Fällen eigene IT-Mannschaft vorhanden, so bereits vorhandene – LAN anzu- daß die Effizienz des eingesetzten Per- schließen und damit IP-Phones am sonals oft eine Überlebensfrage oder LAN zu verwenden. Einige IP-Gate- zumindest eine Renditefrage darstellt. ways erlauben aber auch den An- Hier steht der Einsatz von LAN-PBX im schluß einer bestehenden TK-Anlage Vordergrund, da sie dem Plug-and- an ein öffentliches IP-Netz zu Vernet- Play-Konzept näher stehen als Soft- zungszwecken oder zur Bildung von PBX oder die konventionellen PBX. Virtual Private Networks (VPN) über IP. Soft-PBX empfehlen sich für Firmen, Der TK-Anlagenbetreiber kann so mit in denen profundes IT- und TK-Know- IP-Gateways erste VoIP-Erfahrungen how vorhanden ist, welches „nur“ sammeln, ohne ein allzu großes Risiko noch um VoIP erweitert werden muß. (Foto: Alcatel) einzugehen (keine hohen Investitio- IP-Gateways sind die richtige Lösung Für die Datenkommunikation errich- nen in die neue Technik, kein zwin- für eher konservative Unternehmen, tete Alcatel ein weiteres Netz. Für gender Einstieg in die IT-Welt nötig die die hohe Funktionalität und Zuver- die Kommunikation zwischen den wie bei den Soft- und LAN-PBX usw.). lässigkeit ihrer bestehenden TK-Anla- rund 450 Arbeitsplätzen kommt hier Dadurch wird VoIP als Technologie ge- ge trotz hoher Kosten bei hohem In- die LAN-Switching-Plattform Alcatel wissermaßen „entmystifiziert“, und vestitionsschutz unbedingt erhalten OmniSwitch zum Einsatz. die Akzeptanz in der Firma steigt wollen. (we) NET 4/01 31
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