Эффективность работы многих организаций напрямую зависит от доступа к электронной и голосовой почте. Чтобы почта была доступной постоянно, необходимо грамотно спланировать и реализовать в организации Microsoft Exchange Server 2007 решение, обеспечивающее доступность почтовых серверов.

Чтобы создать на основе единой системы обмена сообщениями Exchange 2007 масштабируемое решение с высокой доступностью, необходимо понимать, как осуществляется масштабирование компонентов единой системы обмена сообщениями. Кроме того, нужно представлять процедуру реализации решения, способного обеспечить доступность серверов единой системы обмена сообщениями.

Масштабируемость сервера единой системы обмена сообщениями

Масштабируемостью называют возможность задействовать дополнительные ресурсы для повышения эффективности или расширения функциональности определенной службы. Серверы единой системы обмена сообщениями поддерживают масштабирование двух типов: горизонтальное и вертикальное. В единой системе обмена сообщениями Exchange 2007 вертикальное масштабирование предполагает наращивание аппаратных ресурсов одного или нескольких серверов единой системы обмена сообщениями. Ниже приведены примеры вертикального масштабирования.

  • Увеличение объема жестких дисков, используемых для хранения сообщений.

  • Увеличение числа процессоров или использование более производительных процессоров.

  • Увеличение объема оперативной памяти или использование более быстродействующей памяти.

  • Увеличение числа сетевых адаптеров или числа портов локальной сети на сетевом адаптере.

При горизонтальном масштабировании роль сервера единой системы обмена сообщениями устанавливается на новых серверах единой системы обмена сообщениями, а в абонентскую группу добавляются дополнительные серверы единой системы обмена сообщениями ради увеличения максимального количества одновременно обрабатываемых вызовов. Для горизонтального масштабирования единой системы обмена сообщениями можно также установить дополнительные шлюзы IP. При этом увеличивается число портов, доступных для обработки входящих вызовов.

Единая система обмена сообщениями Exchange 2007 поддерживает эффективную и простую модель развертывания, которая хорошо масштабируется без усложнения среды. Существует множество способов развертывания единой системы обмена сообщениями в организации, однако рекомендуемой моделью развертывания является централизация серверов единой системы обмена сообщениями. Все способы развертывания единой системы обмена сообщениями включают общие этапы, необходимые для создания масштабируемой системы, поддерживающей большое количество пользователей. Эти этапы описаны ниже.

  1. Подготовка линий связи внутренней АТС   Первым этапом развертывания масштабируемой единой системы обмена сообщениями является прокладка линий связи внутренней АТС.

  2. Организация каналов   После создания голосовых каналов, обслуживаемых внутренней АТС, можно организовать эти каналы в сервисные группы.

  3. Развертывание шлюзов IP   После организации голосовых каналов в сервисные группы каналы следует подключить к шлюзам IP. Шлюзы IP используются вместе с традиционными внутренними АТС для преобразования используемых в телефонных сетях протоколов с коммутацией каналов в протоколы с коммутацией пакетов, основанные на протоколе IP.

  4. Добавление дополнительных серверов единой системы обмена сообщениями в абонентскую группу   Если необходимо увеличить максимально допустимое число вызовов, обрабатываемых единой системой обмена сообщениями, можно установить и настроить дополнительные серверы единой системы обмена сообщениями и добавить их в абонентскую группу. В большинстве случаев шлюзы IP осуществляют балансировку нагрузки между существовавшими ранее и новыми серверами единой системы обмена сообщениями, используя службу DNS.

Сетевой трафик

При получении каждого входящего вызова от шлюза IP увеличивается объем сетевого трафика и уменьшается доступная пропускная способность сети. Перед развертыванием единой системы обмена сообщениями следует проанализировать типичные способы использования системы и определить потенциальные проблемы. В большинстве сетей требования к пропускной способности колеблются в течение рабочего дня. Поскольку все вызовы, совершаемые по протоколу IP, направляются шлюзами IP непосредственно серверам единой системы обмена сообщениями и уменьшают доступную пропускную способность сети, рекомендуется соблюдать изложенные ниже правила.

  • Устанавливайте внутренние АТС рядом со шлюзами IP.

  • Устанавливайте шлюзы IP и серверы единой системы обмена сообщениями в одной сети с хорошей связью или на одном физическом объекте.

  • Устанавливайте серверы единой системы обмена сообщениями в той же сети или на том же физическом объекте, что и другие компьютеры с установленными ролями сервера Exchange Server 2007, в том числе ролями сервера почтовых ящиков, транспортного сервера-концентратора и сервера клиентского доступа.

  • Осуществляйте терминацию подключений к глобальной сети неподалеку от телефонного оборудования.

  • В сценариях, включающих филиалы или подключения к глобальной сети, используйте кодек G.723.1 вместо кодека G.711u или G.711A, чтобы свести к минимуму объем трафика, передаваемого между шлюзами IP и серверами единой системы обмена сообщениями.

Серверы единой системы обмена сообщениями

Как правило, масштабируемость единой системы обмена сообщениями определяется по возможному количеству одновременно обрабатываемых вызовов. По умолчанию один сервер единой системы обмена сообщениями может одновременно принять не более 100 голосовых звонков и 100 факс-вызовов. Эти вызовы могут быть или входящими, или исходящими и могут инициироваться, когда пользователь оставляет сообщение голосовой почты, использует голосовой доступ к Outlook для доступа к своему почтовому ящику Exchange 2007 или прослушивает голосовые сообщения с помощью функции воспроизведения на телефоне. Кроме количества одновременно обрабатываемых вызовов при создании масштабируемой инфраструктуры единой системы обмена сообщениями необходимо определить оптимальный кодек для кодирования голосовых сообщений, а также типы и число пользователей, которых требуется обслуживать.

  • Количество одновременных вызовов   По умолчанию сервер единой системы обмена сообщениями может одновременно принимать 100 голосовых и 100 факсимильных сообщений, но их количество можно увеличить до 200 и в том, и в другом случае. Увеличение числа одновременных подключений на сервере единой системы обмена сообщениями приводит к росту потребления системных ресурсов. При установке единой системы обмена сообщениями на компьютерах начального уровня с невысокой производительностью значение этого параметра следует уменьшить. Для наблюдения за количеством одновременных подключений к серверу единой системы обмена сообщениями можно использовать соответствующие счетчики производительности и командлет Get-UMActiveCalls.

    Если имеющиеся серверы единой системы обмена сообщениями не обеспечивают поддержку достаточного количества одновременных вызовов, можно выполнить горизонтальное масштабирование системы, установив роль сервера единой системы обмена сообщениями на дополнительных компьютерах и добавив их в абонентскую группу.

  • Кодек хранилища голосовой почты   Термин «кодек» составлен из слов «кодирование» и «декодирование» и используется в контексте преобразования цифровых данных. Кодек — это программа, которая преобразует цифровые данные в формат звукового файла или звукового потока.

    В единой системе обмена сообщениями применяются кодеки двух основных типов: кодек, используемый между шлюзами IP, и кодек, используемый для кодирования голосовых сообщений. Для создания звуковых файлов голосовых сообщений в форматах WMA и WAV используются аудиокодеки Windows Media Audio (WMA), Group System Mobile (GSM) 06.10 и G.711 Pulse Code Modulation (PCM) Linear. Однако тип используемого файла зависят от аудиокодека, используемого для создания звукового файла голосового сообщения. В единой системе обмена сообщениями Exchange с помощью аудиокодека WMA создаются звуковые файлы WMA, а с помощью кодеков GSM 06.10 и G.711 PCM Linear — звуковые файлы WAV. Звуковой файл в формате WMA или WAV (в зависимости от использовавшегося кодека) отправляется вместе с сообщением электронной почты получателю голосовой почты. Размер голосовых сообщений единой системы обмена сообщениями зависит от размера вложений, содержащих голосовые данные. В свою очередь размер вложений зависит от следующих факторов:

    • продолжительность записи голосовой почты;

    • используемый аудиокодек;

    • формат хранения звукового файла.

    На приведенном ниже рисунке показано, как размер звукового файла зависит от продолжительности записи голосовой почты в случае каждого из трех аудиокодеков, используемых в единой системе обмена сообщениями.

    Примечание.
    На рисунке средняя длительность голосового сообщения для ответа на звонок примерно равна 30 секундам.

    Размер_сообщений_единой_системы_обмена_сообщениямиНиже приведены примерная скорость потока (бит в секунду) и свойства сжатия для каждого аудиокодека единой системы обмена сообщениями:
    • WMA — 16-бит — сжатый файл;

    • G.711 — 16 бит — несжатый файл;

    • GSM 06.10 — 8 бит — сжатый файл.

    Согласно нашим оценкам, при использовании кодека WMA каждый сервер единой системы обмена сообщениями может одновременно обрабатывать от 60 до 75 вызовов, совершаемых по протоколу IP. Это оценка основана на предположении, что за один час, на который в течение дня приходится наибольшая нагрузка на систему, поступает 14% всех вызовов, совершаемых по протоколу IP. Если также учесть, что пользователи часто получают доступ к своим голосовым сообщениям с помощью голосового доступа Outlook, получается, что каждый сервер единой системы обмена сообщениями может обслуживать от 2 до 10 тысяч пользователей.
    Как правило, следует исходить из того, что один сервер единой системы обмена сообщениями может одновременно обслуживать следующее количество вызовов:
    • 60, если кодеком по умолчанию для абонентской группы является кодек WMA;

    • 75, если кодеком по умолчанию для абонентской группы является кодек GSM.

    Размер звукового файла
  • Типы пользователей   Пользователей, получающих доступ к единой системе обмена сообщениями, можно разделить на две категории: на прошедших и не прошедших проверку подлинности. Обе категории пользователей потребляют ресурсы единой системы обмена сообщениями. При создании масштабируемой среды единой системы обмена сообщениями необходимо учесть, какие ресурсы необходимы этим пользователям и как выполняемые ими действия будут влиять на работу системы.
    • Пользователи, прошедшие проверку подлинности   Пользователи, прошедшие проверку подлинности, могут работать с единой системой обмена сообщениями и получать доступ к своим почтовым ящикам с помощью функции голосового доступа к Outlook. Они могут использовать ресурсы сервера единой системы обмена сообщениями непосредственно, например при наборе кода доступа, при входе в почтовый ящик, доступе к сообщениям, календарю, контактам или каталогу, а также при использовании сервера единой системы обмена сообщениями для воспроизведения голосовых сообщений по телефону. Кроме того, они могут использовать ресурсы единой системы обмена сообщениями косвенно, например передавая вызов, отправляя голосовое сообщение или набирая добавочный номер, а затем оставляя голосовое сообщение или отправляя факс.

    • Пользователи, не прошедшие проверку подлинности   К этой категории относятся пользователи, звонящие на номер автосекретаря единой системы обмена сообщениями или номер доступа подписчика, но не вошедшие в свой почтовый ящик. Тем не менее, для обслуживания их запросов используются ресурсы единой системы обмена сообщениями. Каждый раз, когда пользователь, не вошедший в свой почтовый ящик, звонит на номер автосекретаря единой системы обмена сообщениями или номер доступа подписчика, он может использовать ресурсы системы, передавая вызов, отправляя голосовое сообщение, переключаясь на другой автосекретарь или другой телефонный номер или прослушивая записанные звуковые приглашения.

Шлюзы IP

Единая система обмена сообщениями использует возможность шлюза IP преобразовывать протоколы TDM или протоколы телефонии с коммутацией каналов, например ISDN или QSIG, используемые внутренней АТС, в протоколы на основе VoIP или IP, такие как SIP, RTP или протокол T.38 для передачи факсов в реальном времени.

На рынке доступны многие модели шлюзов IP от разных изготовителей, поддерживающие от 4 до 32 портов. В компании можно использовать любое число шлюзов IP, необходимое для обеспечения отказоустойчивости и достаточной производительности. Если имеющийся шлюз IP не обеспечивает поддержку достаточного количества вызовов или имеет недостаточное число портов, можно выполнить горизонтальное масштабирование, установив и настроив дополнительные шлюзы IP, создав объекты шлюзов IP единой системы обмена сообщениями и настроив необходимые сервисные группы.

Количество шлюзов IP должно соответствовать возможностям имеющихся серверов единой системы обмена сообщениями. Например, подключение десяти шлюзов IP к одному серверу единой системы обмена сообщениями по линии T-1 не имеет смысла, потому что в этом случае серверу единой системы обмена сообщениями пришлось бы одновременно поддерживать 240 входящих вызовов. Имейте это в виду и соотносите количество шлюзов IP с ресурсами серверов единой системы обмена сообщениями.

Доступность единой системы обмена сообщениями

Минимальные требования к доступности единой системы обмена сообщениями зависят от организации. Тем не менее, можно утверждать, что все организации стремятся свести к минимуму время вынужденного простоя своих систем, особенно телефонной. Телефонная система играет ключевую роль в работе многих организаций и должна быть постоянно доступна пользователям. Таким образом, при развертывании единой системы обмена сообщениями необходимо учесть, сможет ли она обслуживать пользователей при недоступности какого-либо ключевого компонента, например сервера единой системы обмена сообщениями или шлюза IP.

  • Серверы единой системы обмена сообщениями   В Exchange 2007 единая система обмена сообщениями выполняется как служба и рабочий процесс. Это означает, что если служба потребляет много системных ресурсов или прекращает реагировать на команды, рабочий процесс можно перезапустить. Рабочий процесс единой системы обмена сообщениями решает проблемы, связанные с отключениями серверов почтовых ящиков, транспортных серверов-концентраторов и контроллеров домена. Если, например, пользователю недоступен сервер почтовых ящиков, сервер единой системы обмена сообщениями продолжит принимать звонки от имени пользователя. Однако настраиваемое приветствие пользователя воспроизводиться не будет. Вместо этого будет использоваться стандартное приветствие. Если становится недоступным транспортный сервер-концентратор, сервер единой системы обмена сообщениями продолжает принимать вызовы и заносить их в очередь с соблюдением ограничения очереди до тех пор, пока не будет восстановлен доступ к транспортному серверу-концентратору. Однако если все контроллеры домена окажутся недоступны, сервер единой системы обмена сообщениями не сможет принимать вызовы.

    Надежность и доступность единой системы обмена сообщениями можно улучшить, добавив серверы единой системы обмена сообщениями в одну абонентскую группу в конфигурации N+1. Это означает, что, если требуются два сервера единой системы обмена сообщениями, а имеется один, следует установить и настроить еще один сервер единой системы обмена сообщениями, чтобы он брал на себя функции первого сервера при сбоях в его работе или переводе в автономный режим.

    При добавлении нескольких серверов в одну абонентскую группу шлюз IP пытается подключиться к серверу единой системы обмена сообщениями, который указан в конфигурации шлюза IP с помощью IP-адреса или же полного доменного имени, если используется протокол TLS. Если сервер единой системы обмена сообщениями недоступен, шлюз IP повторяет попытку подключения к нему через 5 секунд. Если сервер единой системы обмена сообщениями не отвечает и во второй раз, шлюз IP пытается подключиться к следующему серверу единой системы обмена сообщениями, указанному в списке, который настроен на шлюзе IP.

  • Шлюзы IP   Для улучшения доступности шлюзов IP можно обеспечить их избыточность, установив дополнительные шлюзы IP в конфигурации N+1. Это означает, что если требуются два шлюза IP, а имеется один, следует установить и настроить еще один шлюз IP, чтобы он брал на себя функции первого шлюза при сбоях в его работе или переводе в автономный режим.

    Внутреннюю АТС необходимо настроить так, чтобы она направляла принятые входящие вызовы разным шлюзам IP. После настройки внутренней АТС таким образом она будет регистрировать сбои, отсутствие сигнала и неисправности в работе портов, не позволяющие отвечать на вызовы, и перенаправлять вызовы шлюзу IP, который способен на них ответить.

    Шлюзы IP, поддерживаемые единой системой обмена сообщениями, можно настроить для маршрутизации вызовов на серверы единой системы обмена сообщениями с использованием метода циклического перебора. Чтобы активировать каждый шлюз IP, необходимо задать для него IP-адреса серверов единой системы обмена сообщениями, которые будут отвечать на вызовы, принятые шлюзом IP. Это те серверы, которые сопоставлены с той же абонентской группой, что и объект шлюза IP единой системы обмена сообщениями, являющийся логическим представлением шлюза IP. Благодаря этому все шлюзы IP единой системы обмена сообщениями смогут перенаправлять входящие вызовы серверам единой системы обмена сообщениями, сопоставленным с той же абонентской группой. При сбое в работе шлюза IP внутренняя АТС будет отправлять вызов шлюзу, который способен на него ответить. Шлюз IP, в свою очередь, будет перенаправлять вызов серверу единой системы обмена сообщениями, сопоставленному с той же абонентской группой. Если вызов будет отправлен недоступному серверу единой системы обмена сообщениями, шлюз IP еще раз попытается связаться с этим сервером. Если и во второй раз связаться с сервером единой системы обмена сообщениями не удастся, вызов будет отправлен следующему серверу единой системы обмена сообщениями из списка, настроенного на шлюзе IP. Имейте в виду, что не все поддерживаемые шлюзы IP можно настроить так, чтобы они осуществляли балансировку нагрузки и при этом могли регистрировать перевод сервера в автономный режим или сбои в его работе.

Балансировка нагрузки в единой системе обмена сообщениями

Для повышения надежности единой системы обмена сообщениями Exchange 2007 можно определить несколько серверов единой системы обмена сообщениями в одну абонентскую группу, чтобы входящие вызовы распределялись между ними. Шлюзы IP, поддерживаемые единой системой обмена сообщениями, можно настроить таким образом, что они будут маршрутизировать вызовы методом циклического перебора для балансировки нагрузки между серверами единой системы обмена сообщениями, относящимися к одной абонентской группе.

Циклический перебор — это способ распределения рабочей нагрузки между несколькими серверами. Однако сам по себе циклический перебор не позволяет шлюзу IP регистрировать сбои в работе серверов. Если один из серверов единой системы обмена сообщениями выйдет из строя и шлюз IP не сможет определить, что он недоступен, шлюз IP продолжит отправлять входящие вызовы этому серверу, пока администратор не узнает, что сервер неработоспособен и не удалит его из абонентской группы. После удаления сервера единой системы обмена сообщениями из абонентской группы следует также удалить IP-адрес или полное доменное имя этого сервера из конфигурации шлюза IP.

Единая система обмена сообщениями не использует циклический перебор DNS или балансировку нагрузки сети для распределения входящих вызовов. Циклический перебор DNS можно использовать на многосетевых компьютерах и с целью распределения нагрузки для других служб, но не для единой системы обмена сообщениями. Балансировка нагрузки сети применяется при работе с другими службами для распределения клиентских запросов и автоматического обнаружения того, что сервер недоступен, и последующего перенаправления других клиентских запросов работоспособному серверу. Однако эту функцию также нельзя использовать с единой системой обмена сообщениями. Есть только один способ распределения или балансировки нагрузки между серверами единой системы сообщениями, входящими в одну абонентскую группу. Он предполагает, что на шлюзе IP задаются IP-адреса или полные доменные имена серверов единой системы обмена сообщениями, относящихся к одной абонентской группе. Шлюз IP использует этот список для распределения нагрузки между всеми серверами единой системы обмена сообщениями в абонентской группе и регистрации сбоев в работе серверов, если это поддерживается протоколом IP или VoIP.

Кроме того, для балансировки нагрузки в единой системе обмена сообщениями можно настроить сервисные группы внутренней АТС так, чтобы они подключались к нескольким шлюзам IP и распределяли нагрузку между ними.

Дополнительные сведения

Дополнительные сведения о единой системе обмена сообщениями Exchange 2007 см. в следующих ресурсах: