Путем правильной реализации Asterisk с Платами Цифровой Телефонии и ПО Sangoma, может быть достигнута не имеющая аналогов плотность системы. Системы Asterisk, построенные с аппаратным и программным обеспечением Sangoma, могут достичь плотность в три раза больше той, которая возможна с конкурирующими конфигурациями.
С момента своего создания, Asterisk®, как известно, требует много ресурсов процессора при использовании стандартного драйвера DAHDI для обращения к установленной VoIP - TDM интерфейсной плате.
Это ограничивает возможности для развертывания очень плотной системы Asterisk, заставляя исполнителей перейти на более дорогостоящие и технически сложные мульти-серверные решения задолго до того, как возможности системы приближаются к 500 одновременных вызовов.
Даже с самым мощным CPU, системы часто показывают значительную нагрузку на процессор, испытывая проблемы при запуске чуть более восьми потоков цифровой телефонии (T1/E1/J1). При использовании многоядерных серверов, это число может быть увеличено до шестнадцати потоков, но не хватает мощности процессора, чтобы сэкономить на этом уровне плотности.
Тем не менее, за счет использования аппаратного эхоподавления и правильной реализации малоизвестной функции называемой «Регулируемый размер блока», работающая на одном шасси система Asterisk может поддерживать до сорока восьми потоков цифровой телефонии (1440 одновременных вызовов) без риска перегрузки CPU.
Размер блока:
Для того, чтобы Asterisk работал с TDM интерфейсами, аудио-данные должны быть перемещены между интерфейсными TDM платами, установленными в системе и DAHDI API. Размер массива, который используется для перемещения аудио-данных, называется «размер блока». Стандартный размер блока драйвера DAHDI составляет восемь (8) байт.
Логика - размер блока восемь байт по умолчанию - связана с наследием аналоговой телефонной сети и лучшими практиками в управлении эха в программном обеспечении. Однако, как только аппаратное подавление эха и цифровая телефония стала доступной, эти ограничения уже не столь необходимы.
Тем не менее, размер блока восемь байт по умолчанию все равно остается.
Только 1 миллисекунда аудио может быть перемещена из аппаратных интерфейсов TDM к драйверу DAHDI в одном восьмибайтовом блоке. Каждый раз, когда должен быть блок данных, происходит прерывание процессора.
Это приводит к 1000 прерываниям в секунду. Прерывание является «призывом к вниманию» в CPU. Чем больше прерываний генерируется системой, тем больше нагрузка, которая генерируется на этом процессоре.
Прерывания:
Прерывания обеспечивают низкие накладные расходы и необходимую задержку при низкой нагрузке, но на высоких скоростях значительно ухудшают работу и могут вызвать несколько патологий, если не принять меры. Это различные формы livelocks, когда система тратит все свое время на обработки прерываний, исключив другие необходимые задачи. В экстремальных условиях, большое количество прерываний (например, при очень высоком сетевом трафике) может полностью остановить систему. Чтобы избежать подобных проблем, операционной системе необходимо запланировать обработку прерываний сети так же тщательно, как планируется график выполнения процесса.
Такой потенциально большой объем аппаратных прерываний может привести к тому, что системы Asterisk с использованием DAHDI и внутренних TDM интерфейсных плат страдают серьезной перегрузкой даже при обработке несколько сотен одновременных вызовов.
Решение Sangoma по увеличению плотность системы Asterisk:
При реализации эхоподавления в специализированных аппаратных DSP, которые являются частью платы Sangoma, плюс осуществлении функции «Регулируемый размер блока», системы, построенные с аппаратным и программным обеспечением Sangoma, могут достичь плотность в три раза больше той, которая возможна с конкурирующими конфигурациями.
Эти две функции значительно сокращают число прерываний центрального процессора, тем самым снижая нагрузку на систему.
Имейте в виду, что это только нагрузки, создаваемые путем перемещения звука от оборудования до программного обеспечения, прежде чем что-либо полезное было сделано с аудио.
Помните, что любая система Asterisk является более надежной при более низкой загрузке системы.
Все не аналоговые аппаратные решения Sangoma способны автоматически определять размер блока DAHDI и настроить его соответствующим образом.
Размер блока может быть реализован на 8 байт (1 мс - по умолчанию), 16 байт (2 мс), 40 байт (5 мс) или 80 байт (10 мс).
Обработка данных большими блоками уменьшает количество прерываний, необходимых для обработки той же суммы (в миллисекундах) голосовых данных. Это уменьшает нагрузки прерываний от драйвера, сводя их к незначительному количеству, по сравнению с эксплуатацией в условиях по умолчанию.
Значительное сокращение загрузки системы:
Ниже приводятся Результаты, полученные на машине с Intel® Core™ 2 Quad CPU Q9550 @ 2.83GHz с 4 Гбайт RAM.
Две A108D платы Sangoma поддерживают 496 вызовов при условии мощности (31 канал на 16 потоков E1). Небольшая программа пользователя, которая эмулирует интерфейсы DAHDI Asterisk, была использована для реализации драйвера. Это позволяет избежать увеличения нагрузки в пользовательском пространстве, которую мы имеем от самого Asterisk, и это позволяет нам использовать каналы обычным образом, - используя D-канал для «вызова» вдобавок к постоянной нагрузке системы. Производительность в реальных системах Asterisk варьируется в зависимости от приложений, выполняемых с высоким приоритетом.
Сокращение весьма значительно. При 496 звонках, нагрузка на систему снижается более чем на 70% - с 26% до 7% - в зависимости от размера блока:
Размер блока рассматривается от 8 байт (1 мс) до 80 байтов (10 мс). На холостом ходу, снижение составляет от 15% до незначительных 1%.
Следует отметить, что наиболее значительное влияние на уменьшение загрузки процессора создается путем перехода от 8-байтового размера блока к 40-байтным размерам. Это важно потому, что блок размером более 40 байт может повлиять на другие аспекты производительности при работе с внутренними часами программного обеспечения Asterisk.
Чтобы выйти за пределы 40 байтного размера блока, должна также быть перемещена синхронизация в установленном оборудовании Sangoma.
Недостатки:
1. Это решение не работает на аналоговых и T1/E1 E&M wink платах. Потому, что DAHDI в настоящее время имеет hard-codes размер блока 8 в некоторых Analog/RBS процедурах синхронизации.
2. Надо использовать платы с аппаратным эхоподавлением. Программное обеспечение эхо процедур в DAHDI или OSLEC не будет хорошо обрабатывать большие размеры блока.
Заключение:
Дизайн и реализации DAHDI являются очень надежными, но DAHDI не был предназначен для больших систем, или систем, работающих на пределах программного обеспечения. Тем не менее, при правильной реализация Asterisk с оборудованием и программным обеспечением Sangoma, может быть достигнута не имеющая аналогов плотность системы.
* Asterisk является зарегистрированным товарным знаком корпорации Digium.
* В разделе РЕШЕНИЯ нашего сайта размещен пример применения плат и ПО Sangoma для увеличения плотности Asterisk:
Увеличение плотности Asterisk с Платами Цифровой Телефонии и ПО Sangoma
Sangoma Technologies Corporation ( TORONTO, ONTARIO) является ведущим поставщиком аппаратных и программных решений, которые позволяют улучшать системы IP-коммуникаций для передачи голоса, данных и приложений.
Большинство разработчиков и поставщиков услуг ищут именно такое оборудование для оптимизации решений на базе Asterisk и других программных АТС.
Компания Инсотел с 2010 года имеет статус Авторизованного Реселлера Sangoma в России - «Insotel - Authorized Reseller Sangoma in Russia".
Компания Инсотел представляет весь спектр продукции Sangoma, оперативно включает новинки в свой ассортимент, клиенты компании Инсотел могут получить дополнительный скидки на проекты, основанные на платах Sangoma.
Для получения дополнительной информации по всему спектру оборудования Sangoma направляйте запросы на e-mail или обращайтесь по телефону в отдел продаж компании Инсотел.
