Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP

Предисловие

Книга Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP содержит все темы, которые рассматриваются в специализированных очных и Web-ориентированных одноименных курсах для подготовки и сертификации специалистов. С помощью данной книги вы приобретете все необходимые знания и навыки для успешной установки и конфигурирования устройств Cisco для сетей с обычными и голосовыми данными. Вы научитесь самостоятельно анализировать и выбирать аппаратное и программное обеспечение для передачи голосовых данных, разрабатывать и конфигурировать сеть с передачей голосовых данных в сетях Frame Relay, ATM или IP, объединять и оптимизировать сети предприятия и филиалов с использованием технологий интегрированного доступа, сможете разработать процедуру объединения оборудования Cisco c телефонными станциями предприятия, оценить существующие сетевые службы передачи голосовых данных предприятия и его филиалов и выбрать оптимальный метод обработки голосового трафика. Если вам необходимо понимание практических аспектов реализации технологий передачи голосовых данных корпорации Cisco (VoIP, VoFR, VoATM), данная книга предоставит вам всю необходимую информацию.

Корпорация Cisco и издательство Cisco Press представляют материалы по принципам передачи голосовых данных в виде отдельной книги для того, чтобы предоставить потребителям и многочисленному сообществу пользователей универсальный учебник по данной теме. Несмотря на то что книга не дублирует полностью соответствующий курс в сопровождении инструкторов, материал, несомненно, будет полезен. Мы полагаем, что данная книга издательства Cisco Press будет способствовать распространению знаний среди широкого круга сетевых специалистов.

Cisco Press предполагает издавать существующие и разрабатываемые курсы в виде серии учебников для достижения основных целей группы Cisco Internet Learning Solutions Group: обучить многочисленное сообщество сетевых профессионалов Cisco и предоставить им возможность разрабатывать надежные и масштабируемые сети. Система Cisco Career Certifications и соответствующие курсы, которые ориентированы на упомянутые выше сертификаты, направлены на достижение перечисленных выше целей с помощью упорядоченной системы обучения с возрастающей сложностью. Книги, которые издательство Cisco Press издает совместно с корпорацией Cisco Systems, соответствуют тем же стандартам качества учебных материалов, которые предъявляются к аналогичным курсам и сертификационным тренингам. Основная задача как авторов книги, так и редакторов новых изданий серии Cisco Press и сертификационных материалов - заложить основу для создания базы знаний специалистов.

Томас М. Келли (Tomas M. Kelly) - вице-президент

Internet Learning Solutions Group

Cisco Systems, Inc.,

ноябрь 2000 года

Введение

Материалы книги подготовлены на основе курса для обучения и сертификации специалистов, разработанного корпорацией Cisco Systems Inc. и ее партнерами по образовательным программам. Основное внимание в курсе уделяется наиболее современным методам обработки голосовых данных корпорации Cisco и самым последним версиям соответствующего оборудования. Данный учебник разработан в качестве альтернативы одноименному курсу, чтобы подготовить читателей к объединению сетевых служб с помощью оборудования корпорации Cisco. Основная цель книги - предоставить специалистам материал по технологиям телефонии/передачи голоса и обеспечить знаниями, необходимыми для разработки, создания и внедрения масштабируемых, рентабельных сетей передачи голоса на основе оборудования Cisco.

Кому адресована книга

Материал книги предназначен для широкой аудитории специалистов индустрии сетевых технологий. Книга будет наиболее полезна техническим специалистам и инженерам, которые знакомы с методами передачи данных и хотят изучить темы, связанные с передачей голоса, и узнать, как можно интегрировать сети передачи данных и голоса. Кроме того, книга расчитана на специалистов, которые знакомы с технологиями передачи голосовых данных и хотят узнать, как можно использовать оборудование Cisco для создания объединенных сетей с технологиями передачи компьютерных данных и голоса. Поскольку данный курс не является учебником начального уровня, он также содержит небольшой обзор технологий передачи голоса для тех, кто абсолютно не знаком с этим обширным пластом в сфере телекоммуникаций.

Как было упомянуто выше, материал, изложенный в книге, не является обзорным. Авторы полагают, что читатели имеют опыт работы с маршрутизаторами Cisco и базовые знания об устройствах, технологиях маршрутизации и распределенных сетях, а также навыки работы с операционной системой Cisco IOS. Как минимум, читатели должны иметь опыт конфигурирования операционной системы. Кроме того, необходимо владеть базовыми понятиями курсов Interconnecting Cisco Network Devices (ICND) или Introduction to Cisco Router Configuration (ICRC) корпорации Cisco или, по крайней мере, прочитать соответствующие книги, а также ознакомиться с курсами Building Scalable Cisco Networks (BSCN) и Advanced Cisco Router Configuration (ACRC).

Пригодятся также знания в области основ передачи голосовых данных, как, например, материалы, представленные на компакт-диске корпорации Telecommunication Research Associates (TRA) "Voice Essentials". Данный компакт-диск можно заказать непосредственно у Cisco Systems или Telecommunication Research Associates, St. Mary's, Kansas (800-872-4736).

От читателя также требуется практический опыт работы по установке и конфигурированию маршрутизаторов корпорации Cisco для работы с технологиями Frame Relay, ISDN и ATM, понимание терминов, присущих данным технологиям, для изучения тем, представленных в учебнике. Наконец, предполагается, что читатель имеет некоторые базовые знания и опыт по установке оборудования передачи данных и понимает основные термины.

Цель книги

Цель книги - научить читателя устанавливать и конфигурировать маршрутизаторы Cisco для сетей передачи голоса и обычных данных; объяснить, каким образом можно сконфигурировать устройства Cisco с модулями передачи голоса в сетях Frame Relay, ISDN, ATM и IP; научить конфигурировать порты модулей передачи голоса, адресуемые точки вызова и предоставить специальные команды для передачи голоса поверх сети обычных данных; научить проводить анализ голосового трафика, чтобы специалист мог определить наиболее подходящие методы улучшения качества обслуживания потоков данных, критичных к задержкам в сети.

Как организована книга

Для того чтобы облегчить процесс обучения, книга разбита на пять частей. При этом материал подобран таким образом, чтобы читатели могли изучать как весь курс целиком, так и отдельные его части. Предположим, что читатель имеет опыт работы с технологиями передачи голоса и понимает, каким образом голосовые данные передаются средствами связи, и поэтому может пропустить часть I. Если читателю не интересны аппаратные решения, можно пропустить часть II, а если вас не интересует эволюция технологических решений, можно смело отбросить часть IV. Несмотря на указанную возможность, книга была разработана как цельное пособие, которое последовательно проведет читателя от основ технологий передачи голоса, особенностей оборудования корпорации Cisco, тонкостей конфигурирования к последним новинкам голосовых технологий. Разделы написаны таким образом, чтобы предоставить более детальную информацию в рамках каждой части и главы.

Часть I "Технологии передачи голосовых данных" ориентирована на повторение основных концепций интеграции данных и голоса, что подробно рассмотрено в главе 1 "Интеграция обычных сетей и сетей для передачи голосовых данных"; в главе 2 "Введение в аналоговые технологии передачи голосовых данных" основное внимание уделяется основам технологий передачи данных. Глава 3 "Введение в цифровую технологию передачи голоса" посвящена вопросам передачи голосовых данных с помощью цифровых служб. Перечисленные главы являются основой для приобретения знаний по принципам интегрирования голосовых и существующих сетей данных. Знание принципов работы технологий передачи голосовых данных поможет лучше понять методы интеграции голоса и данных с помощью оборудования корпорации Cisco.

В части II "Оборудование Cisco и готовые аппаратные решения" представлены аппаратные решения корпорации Cisco, ориентированные на применение технологий передачи голоса. В главе 4 "Устройства Cisco для передачи голоса" описаны маршрутизаторы и модули для голосовых приложений. В главе 5 "Применение голосовых маршрутизаторов Cisco" рассмотрена роль, которую играют конкретные устройства в процессе интегрирования данных и голоса. В главе 6 "Установка маршрутизаторов корпорации Cisco" описан процесс установки карт и интерфейсных плат в маршрутизатор и способы их взаимодействия с голосовыми устройствами.

Часть III "Конфигурирование устройств передачи голоса корпорации Cisco" посвящена конфигурированию устройств передачи голоса корпорации Cisco. В главе 7 "Конфигурирование голосовых портов и адресуемых точек вызова" рассмотрены основные принципы конфигурирования портов голосовых устройств и адресуемых точек вызова. Глава 8 "Конфигурирование маршрутизаторов Cisco для сети VoFR" поможет читателю понять, как сконфигурировать маршрутизатор с поддержкой голоса для создания сети с технологией Frame Relay. В главе 9 "Конфигурирование маршрутизаторов Cisco в сетях VoATM" описаны этапы создания сети передачи голосовых данных поверх технологии ATM. В главе 10 "Конфигурирование маршрутизаторов доступа Cisco в сети VoIP" показано, как можно передавать голосовой трафик в существующей сети IP.

В части IV "Эволюция технологий передачи голоса" рассмотрен процесс эволюции сетей передачи данных и тенденции постепенной интеграции служб. Глава 11 "Решения корпорации Cisco для IP-телефонии: технологии нового поколения" посвящена развитию телефонного оборудования и роли маршрутизаторов с модулями передачи голоса в коммуникационных службах нового поколения. В главе 12 "Традиционные технологии: базовые сведения о мини-АТС" приведен обзор существующих мини-АТС и телефонных коммутаторов. Глава 13 "Руководство по проектированию сетей" посвящена шести основным этапам объединения сетей передачи данных и голоса и содержит упражнения для закрепления полученных знаний.

Часть V "Приложения" приложения: приложение А "Ответы на контрольные вопросы" и приложение Б "Дополнительная литература".

Особенности книги

В книге приведены информация, которую выводят на консоль маршрутизаторы, и примеры реальных конфигураций, чтобы проиллюстрировать и подкрепить описание рассматриваемых технологий. Кроме того, материал содержит множество примечаний, советов и сносок. Читатели также найдут множество ссылок на стандарты, техническую документацию, книги и Web-узлы, которые помогут освоить и понять рассматриваемые концепции и технологии. В конце каждой главы для проверки знаний и понимания материала предлагаются вопросы, которые подготовили сертифицированные инструкторы корпорации Cisco.

Внимание!

Все примеры конфигурационных команд, аргументов и параметров, приведенные в книге, рассчитаны на версию 12.0 операционной системы Cisco IOS.

Об авторах

Стив Мак-Квери (Steve McQuerry), CCIE #6108, инструктор и консультант в сфере сетевых технологий с более чем десятилетним стажем работы. Он является сертифицированным инструктором корпорации Cisco Systems (Certified Cisco Systems Instructor - CCSI) и проводит обучение по принципам маршрутизации и коммутации в компании Global Knowledge. Кроме преподавания курсов CVoice и OSPF/BGP, Стив также проводит занятия по темам ICND, BCMSN, BSCN, CIT, CID. Помимо того, Стив разработал и преподает дополнительные курсы корпорации Cisco по методам коммутации для крупных корпоративных заказчиков. В рамках подготовленных к публикации материалов автор предоставляет консультации по методам разработки и интеграции сетей, а так же поиска неисправностей. До того как Стив основал собственную компанию по предоставлению консультационных услуг и обучению специалистов, он занимал должность ведущего консультанта компании Information Connection, где работал над внедрением многих сетевых проектов, в частности дизайн сети, управление проектами, планирование системы безопасности, поиск и устранение неисправностей в локальной и распределенной сетях. Будучи сотрудником подразделения по разработке сети в госпитале университета Кентукки (University of Kentucky Hospital), Стив разработал и внедрил сетевые решения для локальной и распределенной сетей госпиталя. Стив защитил диплом бакалавра по специальности "инженерная физика" в университете восточного Кентукки (Eastern Kentucky University).

Келли Мак-Грю (Kelly McGrew), сертифицированный инструктор корпорации Cisco Systems (CCSI) и вице-президент компании mcgrew.net Inc., которая занимается разработкой курсов по сетевым технологиям и обучением специалистов. Он работал в качестве инструктора фактически во всех странах мира. Келли является сертифицированным специалистом по голосовым сетям и разработке сетей Cisco (CCNP-Voice Access и CCDA) и имеет пятнадцатилетний опыт работы в индустрии сетевых технологий, в том числе со многими редкими протоколами локальных и распределенных сетей, которые в настоящее время практически полностью вытеснены протоколом IP. Келли работал на руководящих должностях различных компаний-лидеров компьютерной индустрии. В частности, он занимал пост инженера сетевых систем в корпорациях CompuServe Network Services и MCI/WorldCom, работал инструктором и консультантом в компании Chesapeake Computer Consultants Inc., менеджером программных продуктов корпорации Microsoft и внештатным инструктором-консультантом в корпорации Cisco Systems, Inc. Автор защитил диплом бакалавра в государственном колледже г. Эвергрин (The Evergreen State College) и позже - диплом магистра в университете Сити (City University). Келли - кандидат в члены организации IEEE и член ASTD. В данный момент основная сфера интересов Келли - передача голосовых данных на уровне 2 модели OSI и в сетях IP. Он проживает в Олимпии, штат Вашингтон, с женой Тэмми (Tammy), которая также является сертифицированным инструктором CCSI и президентом компании mcgrew.net Inc., сыном Данканом (Duncan) и своей любимой собакой.

Стефан Фой (Stephen Foy), инструктор компании Global Knowledge, одного из крупнейших партнеров корпорации Cisco по обучению специалистов, со стажем преподавательской деятельности более восемнадцати лет. Стефан - сертифицированный профессионал корпорации Cisco (CCNP) и сертифицированный инструктор корпорации Cisco (CCSI), который проводит занятия на основе различных аппаратных решений разных производителей: корпораций Cisco Systems, Digital Equipment и Motorola. Кроме того, он постоянно преподает курсы ICND, ACRC, BCRAN, CATM, MCCM и CVoice.

Ведущий разработчик курса

Джо Дроттер (Joe Drotter), разработчик данного курса, специализируется на различных технологиях передачи голоса корпорации Cisco. В настоящее время он работает в группе Cisco Interactive Mentor (CIM) над созданием компакт-диска с интерактивным курсом по технологиям качества обслуживания (QoS) для передачи голоса по IP-сетям. Его стаж работы в мире информационных технологий превышает 28 лет, он имеет также опыт работы на различных должностях в корпорациях Motorola (инструктор/консультант), DEC (разработчик сети/учебных курсов), Stone and Webster Engineering (программист/аналитик). Кроме того, Джо - адъюнкт-профессор по специальности телекоммуникации университета Южного Нью-Хэмпшира (Southern NH University). Джо защитил диплом бакалавра в колледже Мерримак (Merrimack) и диплом магистра - в колледже New Hampshire. Джо проживает в Нью-Хэмпшире в поместье "Live, Freeze, and Die".

Технические консультанты

Консультанты внесли неоценимый вклад в создание книги Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP в виде практических советов и примеров из собственного опыта.

Кристина Хаттинг (Christina Hattingh) является сотрудником подразделения Technical Marketing корпорации Cisco Systems. Она занимается менеджментом и разработкой продуктов, непосредственно общается с сертифицированными инженерами Cisco по продажам, с партнерами и потребителями по вопросам разработки и настройки служб передачи голоса в сетях протоколов группы Х для предприятий и провайдеров. Кроме того, Кристина участвовала в создании центра обработки вызовов мини-АТС корпорации Nortel. Ее опыт разработки приложений для протоколов Х.25 и средств управления сетями является отличной базой для преподавания тем, связанных с переходом потребителей от традиционных сетей передачи голоса и данных к пакетно-ориентированным технологиям.

Джон Лайвенгуд (John Livengood), сертифицированный инструктор корпорации Cisco Systems (CCSI), ведущий менеджер подразделения передачи голосовых данных в корпорации Advance Network Information, ранее известной как Information Innovation Inc. Джон работал по контракту в качестве инструктора в своей собственной компании netLessons, преподавая курсы подразделения Cisco University и сертифицированные курсы для специалистов, которые включали темы ICND и CIPT. Перед тем как основать собственную компанию, Джон работал в корпорации Boeing, где занимался проблемами крупномасштабных сетей. Он сыграл немалую роль в переоснащении более 50% из 200 кабельных узлов в кампусе компании Wichita Boeing. Его карьера в компьютерной индустрии началась в 1971 г. Во время службы в военно-морских силах США Джон управлял работой сети, ответственной за базу данных, которая отслеживала все транспортные средства в Атлантическом и Средиземноморском регионах. 22 года он работал в авиационной и промышленной индустрии, занимаясь системами автоматизации. В начале 1980-х Джон занимал пост регионального координатора DECUS (Digital Equipment Computer Users Society).

Мартин Волшоу (Martin Walshaw), CCIE#5629, сертифицированный профессионал по разработке и администрированию сетей (CCNP и CCDP), системный инженер корпорации Cisco Systems в представительстве Enterprise Line of Business в Южной Африке. Его область специализации - сети со множеством служб (данные и голос), а также безопасность сетей, поэтому зачастую Мартин занят днем и ночью. За последние 12 лет Мартин занимался различными аспектами индустрии информационных технологий: от программирования на языках RPG III и COBOL до продаж компьютеров. Свободное время Мартин предпочитает проводить с женой Вэл (Val) и сыном Джошуа (Joshua). Без их терпения, понимания и поддержки такие проекты, как данная книга, не могли бы осуществиться.

Благодарности

Я бы хотел потратить время, отпущенное мне на написание данного раздела, на то, чтобы поблагодарить тех, кто помогал мне в работе над этой книгой.

Прежде всего, совместная работа со специалистами издательства Cisco Press была действительно приятна и легка. Особая благодарность Бретту Бартоу (Brett Bartow) за его убежденность в том, что я должен написать еще одну книгу, и веру в меня и мои возможности заняться писательским делом. Спасибо Эми Льюис (Amy Lewis) за ответы на мои бесконечные вопросы и предоставление всех необходимых материалов, которые я только мог себе представить. Спасибо Китти Джаррет (Kitty Jarrett) за знакомство с техническим специалистом, который полагает, что у него есть писательский дар. Китти, наш проект состоялся именно благодаря твоим усилиям. Кроме того, спасибо Джону Кэйну (John Kane) и Тамми Росс (Tammi Ross) за советы и поддержку.

Я хотел бы выразить свою благодарность группе Cisco Internet Learning Solutions Group и разработчикам курса: Джо Дроттеру (Joe Drotter), разработавшему концепцию курса, а также написавшему основную часть материала и окончательный вариант книги; Эллисон Хамфриес (Allison Humphries), Келли Мак-Грю (Kelly McGrew), Присцилле Оппенхаймер (Priscilla Oppenheimer), которые внесли неоценимый вклад в развитие курса; Кристине Хаттинг (Christina Hattingh) и другим сотрудникам корпорации Cisco, которые разработали презентации на тему интеграции данных и голоса для некоторых тем книги; Стэфану Фой (Stephen Foy) за его вклад в окончательную версию курса на этапе бета-тестирования.

Спасибо техническим редакторам книги - Кристине Хаттинг (Christina Hattingh), Джону Лайвенгуд (John Livengood) и Мартину Волшоу (Martin Walshaw).

Отдельная благодарность моим соавторам - Стефану Фой (Steve Foy) и Келли Мак-Грю (Kelly McGrew). Спасибо вам за то, что мы смогли вместе выполнить этот проект.

Благодарю моих студентов и коллег-инструкторов.

Спасибо моей семье за их бесконечное терпение и понимание не только во время моей работы над книгой, но и над другими проектами.

Благодарю Господа Бога за данные мне умения, таланты и возможность овладеть такой перспективной и волнующей профессией.

- Стив Мак-Квери (Steve McQuerry)

Прежде всего и более всего я должен поблагодарить Бретта Бартоу (Brett Bartow) из издательства Cisco Press за несокрушимое терпение в процессе моей работы над книгой. В течение шести месяцев, когда я прилежно старался писать книгу, я провел только четыре недели дома, а все оставшееся время мне пришлось провести в дороге, что привело к дополнительным трудностям в согласовании наших встреч с Бреттом. Спасибо, Бретт, что у тебя хватило терпения работать со мной. Кроме того, я в большом долгу перед Китти Джаррет (Kitty Jarrett), без чьей уверенной редакторской руки наш результат был бы значительно хуже. Стиву Мак-Квери (Steve McQuery) и Стефану Фой (Steve Foy) - огромное спасибо за обмен опытом в данном проекте.

Поскольку большую часть работы над книгой мне пришлось выполнять в те редкие моменты, когда я должен быть со своей семьей, я должен поблагодарить свою жену Тэмми (Tammy) и нашего сына Данкана (Duncan) за их понимание и поддержку, когда я с головой погружался в работу.

Работа над книгой была бы невозможна без некоторых людей, которые оказали неоценимую помощь в процессе подготовки материалов. Позвольте их перечислить: мои родители, Дэн и Дотти Леута (Dan and Dottie Lehuta), Пегги Онилл (Peggy O'Neall), Рон Сеймор (Ron Seymour), Том Мартин (Tom Martin), Брайан Бэйли (Brian Bailey), Морин Обрайан (Maureen O'Brien), Скотт Балгер (Scott Bulger), Теран Ли (Theran Lee), Доуг Лонгстрет (Doug Longstreth), Шон Стинсон (Sean Stinson), Андреа Линдсли (Andrea Lindsley), Гурдип Сингх Полл (Gurdeep Singh Pall), Бернард Адоба (Bernard Adoba), Гленн Тэпли (Glenn Tapley), Терри Слоттери (Terry Slattery) и его прекрасная жена Пегги Слоттери (Peggy Slattery), Брюс Эндерс (Bruce Enders), Рол Симонью (Paul Simoneau), Дэйвид Айтельбах (David Eitelbach), Жавад Хаки (Jawad Khaki), Кен Крокер (Ken Crocker) и Гэри Рабин (Gary Rubin).

Среди тех, кто помогал мне в работе над содержимым курса, необходимо отдельно отметить Джо Дроттера (Joe Drotter) - фактического автора данной книги; Кристину Хэттинг (Christina Hattingh) - одного из лучших инженеров (я горжусь тем, что знаю ее и работал с ней в команде); также благодарю Эллисон Хамфриес (Allison Humphries) из компании The Garnett Group и бесчисленное множество инженеров и редакторов как из Cisco Systems Inc., так из сторонних организаций, имена которых я даже не знаю. Энтони Вольфендена (Anthony Wolfenden), Энди Эспиноза (Andy Espinosa), Жана Олтмана (Jean Altman) и Джеймса Дель Буоно (James Del Buono) из подразделения World Wide Training корпорации Cisco Systems Inc. благодарю за огромную помощь в предоставлении возможности поработать с аппаратурой, специалистами и современными технологиями. Эта книга была бы невозможна без их неоценимой помощи.

Мне также выпала честь поддерживать дружеские отношения, переписываться по электронной почте или от случая к случаю встречаться с Дэйвидом Айтельбахом (David Eitelbach), Венди Хафф (Wendy Huff), Томом Мелхаффом (Tom Mehlhalf), Джоном Одегаардом (John Odegaard), Ларри Перрином (Larry Perrin) и Тони Варела (Tony Varela) в те редкие моменты, когда я был дома. Их смех, улыбки и дружелюбное отношение помогло мне сконцентрироваться. И последнее, я бы хотел поблагодарить Реббе Яакова Шолем Шварца (Reb Yaakov Sholem Schwartz) за его поддержку, ободрение и помощь в период, гораздо более долгий, чем написание этих строк. Все ошибки в книге, несмотря на титанические усилия соавторов по их устранению, несомненно, мои.

Я бы хотел поблагодарить любовь всей моей жизни, Чарлин (Charlene), за то, что заставила меня сосредоточиться над данным проектом. Кроме того, большая благодарность моим детям, Шэннону (Shannon) и Саре (Sara), за их терпение, пока папа был занят. В заключение я бы хотел выразить благодарность моим сотрудникам из корпорации Global Knowledge за их поддержку и одобрение.

- Стефан Фой (Steve Foy)