Die Geheimnisse einer erfolgreichen SIP-Trunk-Migration

Die Migration von ISDN auf einen SIP-Trunk ist kompliziert. Dieser Artikel gibt einige Tipps, wie eine Migration auf VoIP gelingen kann.

Ich gehe jedes Jahr auf eine ganze Reihe von Messen und Konferenzen und höre gerne meinen Kollegen bei der Präsentation der wichtigen Themen unserer Branche zu. Mein Motto lautet: Man kann aus jedem Vortrag etwas Positives mitnehmen. Von allen Vorträgen sind mir diejenigen, die über praktische Erfahrungen (und auch die gemachten Fehler) berichten, die Liebsten. Diese Vorträge habe ich zu einer Checklisten für die Vorbereitung, das Design und die Planung von SIP-Trunks sowie die Entscheidungskriterien für einen SIP-Provider zusammengestellt.

Durch den Wechsel von einer leitungsvermittelnden auf eine paketvermittelte Übertragungstechnologie wird es zu Auswirkungen bei den bisherigen Anwendungen kommen. Physikalische Auswirkungen bei der Übertragung im NGN können beispielsweise sein:

• Längere Signallaufzeiten (Verzögerung),
• Schwankungen bei den Signallaufzeiten (Jitter),
• verlorene Datenpakete (Verlust) oder
• Bandbreitendefizite.

Der Zugang zum öffentlichen Netz und die benötigten Dienste stellen nicht mehr notwendigerweise eine produkttechnische Einheit dar. Darüber hinaus sind der Netzzugang und die angebotenen Dienste nicht einheitlich normiert und können bei unterschiedlichen Anbietern verschieden ausgeprägt sein.

Jedes SIP-Projekt sollte mit einer Bestandsaufnahme der bestehenden TDM-Infrastrukturen beginnen. Hier werden die vorhandenen Sprach- und Kommunikationsverbindungen, die Durchwahlverbindungen, die aktuellen Konfigurationsdatensätze und die Abrechnungsdaten analysiert und bei Bedarf vervollständigt.

Der nächste Teil ist viel schwieriger. Sie kennen zwar alle die Durchwahlverbindungen ihres Unternehmens, aber wissen selten, wie diese genutzt werden. Es müssen also die allgemeinen Nutzungsmuster, die laufenden Kosten, die Nutzung pro Standort und die Nutzungsmuster ermittelt werden. Ziel ist es, nicht nur die aktuellen Anforderungen an die Telefonie zu ermitteln, sondern auch die Zusatzfunktionen (UC, Video, IM, Presents, etc.) müssen berücksichtigt werden. Werden die verteilten Telefonanlagen aufgelöst und in ein zentrales System integriert, dann muss das WAN drastisch erweitert werden.

Notwendige Vorbereitungen für den Einsatz von SIP: Technische Aspekte

Genau wie bei einem Auto handelt es sich bei der SIP-Ausfallsicherheit um eine Reihe ineinander greifender Lösungen. Es ist jedoch unmöglich, ein System zu bauen, welches keine Fehler aufweist. Jedoch lassen sich die Fehlerquellen durch eine intelligente Architektur und eine Vielzahl von Software- und Hardware-Redundanzen umgehen, so dass Systemausfälle weitestgehend beseitigt werden können.

Es gibt verschiedenen Möglichkeiten um eine SIP-Infrastruktur in seine Bestandteile zu zerlegen, aber der Einfachheit halber werde ich mich auf drei große Systembereiche konzentrieren:

• In den meisten Fällen stellen die Carrier die SIP-Trunks den Unternehmen über ein MPLS-Netzwerk bereit. Das MPLS-Netz wird üblicherweise vom gleichen SIP Carrier geliefert, aber dies ist kein zwingendes Erfordernis. Das MPLS-Netzwerk endet am Übergabepunkt des Unternehmens in Form eines Label Edge-Routers (LER). Der Router agiert als die Ein- und Ausgang für den gesamten Datenverkehr des Unternehmens. In der Regel wird dieser Router vom betreffenden Carrier bereitgestellt und gewartet. Aber auch eine Verwaltung durch das Unternehmen ist möglich und kann vertraglich festgelegt werden.
  Die erste Ebene der Ausfallsicherheit setzt daher im LER an. Dieses Gerät sollte mit redundanten Komponenten (beispielsweise Hot-Swap-Netzteilen und –Lüftern) bestückt werden. Dadurch funktioniert der Router weiter, wenn einer seiner Komponenten ausfällt.
  Der zweite Schritt zu mehr Verfügbarkeit lautet: Bereitstellung eines hochverfügbaren LERs. Bei dieser Konfiguration wird ein aktiver Router mit einem Standby-Router gepaart. Der Ausfall des aktiven LER bewirkt, dass der Standby-LER aktiviert wird und nahtlos die Kontrolle des gesamten Datenverkehrs übernimmt.
  Die dritte Redundanztechnik konzentriert sich auf mehrere parallele Datenverbindungen. Der gesamte Verkehr kann wird dabei automatisch auf mehrere Verbindungen aufgeteilt und der Ausfall einer Verbindung hat keinerlei Folgen. Geo-redundante Datenleitungen zu zwei oder mehren Datenzentren erhöhen die Verfügbarkeit noch zusätzlich die Koppelelemente, die zwischen dem Carrier und dem angeschlossenen Unternehmen arbeiten und dem Kommunikationssystem selbst.
• Session Border Controller (SBC) sind nicht nur für die Sicherheit notwendig, sondern diese Geräte agieren auch als Koppelpunkte zwischen dem SIP Carrier und dem Unternehmen, übernehmen die Anrufsteuerung, die Anrufaufzeichnung, das Routing und passen unter Umständen auch verschiedene SIP-Varianten aneinander an. Man sollte niemals ein Unternehmensnetz zu externen SIP-Provider öffnen, ohne den gesamten Datenverkehr über einen SBC laufen zu lassen.
  Daher ist die Elastizität ein kritischer Aspekt jeder SBC Konfiguration. Diese für die SIP-Kommunikation wichtige Komponente muss daher so ausfallsicher wie möglich aufgebaut werden. Wie beim LER bin ich ein großer Fan von SBCs mit redundanten Komponenten. Zumindest sollten die Netzteile und Lüfter gedoppelt werden und über Hot Swap Funktionen verfügen.
  In der Praxis sollte ein Unternehmen-SBC immer als hochverfügbare Konfiguration – also als Gerätedoppel – betrieben werden. Ein solche SBC-Konfiguration besteht aus einem aktiven SBC gepaart mit einem Standby-SBC. Im Regelfall kümmert sich der aktive SBC um den gesamten SIP-Datenverkehr und der Standby-SBC wird nur aktiv, wenn das primäre Gerät ausfällt. Da eine direkte Verbindung zwischen den beiden SBCs besteht, verfügt der Standby-SBC über alle notwendigen Informationen zu den aktiven Verbindungen und der Ausfall des primären SBCs kann jederzeit nahtlos abgefangen werden.
  Die hochverfügbaren SBCs müssen in der Regel auf dem gleichen Layer-2-Netzwerk installiert werden. Das heißt, die beiden SBCs müssen sich im selben Subnetz befinden. Da die meisten geo-redundanten Rechenzentren über Layer 3 Verbindungen gekoppelt werden, lassen sich die redundanten SBCs nicht auf die Rechenzentren aufteilen. Will man trotzdem eine Absicherung erreichen, empfiehlt sich ein SBC-Paar im Hauptrechenzentrum und eine anderes SBC-Paar im Backup-Rechenzentrum zu installieren.
• Auch bei der SIP-Telefonanlage sollte man so viele Fehlerquellen wie möglich beseitigen. Das bedeutet die Installation doppelter Anrufprozessoren und gegebenenfalls doppelter Server. Einige Fehler können dazu führen, dass Anrufe abgebrochen und die weitere Verarbeitung von Anrufen vorübergehend ausgesetzt wird, sollte das Ziel jedoch darin bestehen, die Störungen so kurz wie möglich zu halten. Neben den Signalisierungsservern wird wahrscheinlich auch eine Form von Sitzungsverwaltung zwischen den SBCs und den Anruf-Server bestehen. Auch diese Verbindungen müssen so redundant wie möglich ausgelegt werden. In der Praxis bedeutet dies, dass eine N+1-Redundanz realisiert werden muss. Man stellt fest, wie viele Sitzungsmanager-Server man benötigt und fügt einen weiteren Redundanzserver hinzu. Benötigt man einen Call Server, dann muss man zwei Server bereitstellen. Benötigt man drei Call Server, dann muss man über vier Server verfügen.

Notwendige Vorbereitungen für den Einsatz von SIP: Grundlegende Entscheidungen