云架構(gòu)指揮調(diào)度平臺(tái)技術(shù)方案建議書

云架構(gòu)指揮調(diào)度平臺(tái)

技術(shù)方案建議書V1.0北京鴻博信通科技有限公司2015年4月1.1項(xiàng)目概況本文提出的技術(shù)方案就是利用先進(jìn)的軟交換技術(shù)為客戶提供搭建一個(gè)完整的基于通信云計(jì)算架構(gòu)的指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)，并為其提供及時(shí)、可靠的技術(shù)保障。1.2業(yè)務(wù)需求基于我們對(duì)于云指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)的理解，我們將業(yè)務(wù)需求分為VoIP音視頻交換、多租戶管理、指揮調(diào)度業(yè)務(wù)、錄音、話單、安全保障六大功能模塊。＞VoiP音視頻交換模塊：在云指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)中，該部分功能模塊承載了所有基礎(chǔ)音視頻交互的功能，包含有分機(jī)及中繼、路由數(shù)據(jù)的設(shè)置和管理；分機(jī)之間相互撥打；外線呼入話務(wù)處理；外線呼出話務(wù)處理；電話轉(zhuǎn)接、保留、會(huì)議等功能。＞多租戶管理模塊：給予云計(jì)算技術(shù)的指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)安裝部署在云端，具備超大容量指揮調(diào)度業(yè)務(wù)處理能力、具備為多家機(jī)構(gòu)、部門提供服務(wù)的能力。不同租用機(jī)構(gòu)、部門之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、號(hào)碼方案可以做到相互獨(dú)立，邏輯分離互不影響。＞指揮調(diào)度業(yè)務(wù)模塊：指揮調(diào)度業(yè)務(wù)模塊為調(diào)度業(yè)務(wù)、應(yīng)急預(yù)案、調(diào)度臺(tái)等相關(guān)業(yè)務(wù)模塊提供通信能力的接口和事件消息，是云指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)中的重要核心功能。為調(diào)度業(yè)務(wù)各個(gè)功能模塊提供包括：呼叫發(fā)起、廣播、會(huì)議、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、語(yǔ)音通知、調(diào)度終端狀態(tài)等基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)能力接口。＞錄音模塊：錄音模塊是云指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)的基本組件?？梢愿鶕?jù)規(guī)則，對(duì)調(diào)度用戶的通話內(nèi)容進(jìn)行錄音并對(duì)錄音信息進(jìn)行有效存儲(chǔ)、管理。＞話單模塊：CDR(CallDetailRecord)即通話詳細(xì)記錄。系統(tǒng)可以將每一次通話的呼叫詳細(xì)信息記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便為計(jì)費(fèi)、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析等業(yè)務(wù)功能提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。安全模塊：在給予云計(jì)算的指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)中，由于系統(tǒng)安裝部署在云端，即互聯(lián)網(wǎng)上，將會(huì)面臨來(lái)自全球的攻擊。對(duì)于常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)攻擊與完全保障，可以采用防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全手段予以解決，但是對(duì)于VoIP呼叫的SIP協(xié)議攻擊，需要平臺(tái)本身在應(yīng)用層進(jìn)行處理與保護(hù)。有效避免來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的惡意SIP攻擊導(dǎo)致的非法呼叫或國(guó)際長(zhǎng)途呼叫。第2章云指揮調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)方案2.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)本方案建議采用完全基于VoIP技術(shù)軟交換平臺(tái)作為云指揮調(diào)度系統(tǒng)的語(yǔ)音平臺(tái)，配備支持標(biāo)準(zhǔn)SIP協(xié)議的VoIP語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)、調(diào)度終端等設(shè)備。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：SystemMonitE「SystemMonitE「SIPUA[Gateway,2.2軟件模塊邏輯圖：+7+7SystemVoiceMonitorTLog丿2.3系統(tǒng)組成SIPUA(UserAgent)SIPUA是指支持SIP協(xié)議的各類終端設(shè)備，包括：IP話機(jī)、各類網(wǎng)關(guān)(模擬網(wǎng)關(guān)、數(shù)字中繼網(wǎng)關(guān)、電臺(tái)網(wǎng)關(guān)等)、軟電話等。屬于第三方設(shè)備。SIPProxy代理服務(wù)器SIP代理服務(wù)器負(fù)責(zé)首先處理來(lái)自各類調(diào)度終端設(shè)備（IP話機(jī)、網(wǎng)關(guān)等）的SIP信令，然后根據(jù)媒體服務(wù)器的負(fù)載情況，將信令轉(zhuǎn)發(fā)至媒體服務(wù)器。最終由媒體服務(wù)器完成相關(guān)呼叫過(guò)程的建立和媒體處理。MediaServer媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器具備豐富的媒體處理功能，包括：音視頻媒體流轉(zhuǎn)發(fā)、不同語(yǔ)音編碼間轉(zhuǎn)換、錄音放音功能、DTMF按鍵首發(fā)功能、會(huì)議功能等。由于媒體處理屬于負(fù)責(zé)操作，因此媒體服務(wù)器的負(fù)載較大，建議每臺(tái)媒體服務(wù)器的并發(fā)呼叫控制在500~1000以內(nèi)。媒體服務(wù)器采用集群方式，通過(guò)SIP代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)容量采用N+1或N+M方式進(jìn)行冗余備份。CallServer呼叫控制服務(wù)器呼叫控制服務(wù)器是屬于業(yè)務(wù)接口中間件服務(wù)，用于連通調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)與通信平臺(tái)之間的消息通訊。呼叫控制服務(wù)器對(duì)外提供各種調(diào)度業(yè)務(wù)控制接口（如：發(fā)起呼叫、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、廣播等）并將業(yè)務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)由相應(yīng)的媒體服務(wù)器具體實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，呼叫控制服務(wù)器還可以將通信平臺(tái)中的各調(diào)度終端的狀態(tài)信息發(fā)送給調(diào)度業(yè)務(wù)服務(wù)程序，并最終發(fā)給相關(guān)調(diào)度臺(tái)用于前臺(tái)展現(xiàn)。VoiceLog錄音服務(wù)器錄音服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)錄音文件的管理和歸檔工作。錄音業(yè)務(wù)具體是由媒體服務(wù)器執(zhí)行并將錄音文件保存在本地磁盤空間內(nèi)，錄音信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中?？紤]到媒體服務(wù)器本地存儲(chǔ)容量有限，并且是多臺(tái)服務(wù)器集群部署，管理起來(lái)較為困難。錄音服務(wù)器需要定時(shí)將媒體服務(wù)器上的錄音文件進(jìn)行歸檔，放入集中存儲(chǔ)空間集中管理。如果采用商業(yè)云平臺(tái)部署（如：阿里云），可以考慮采用其OSS（OpenStorageService）開放式存儲(chǔ)服務(wù)SystemMoniter系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)用于監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)內(nèi)各個(gè)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，并擁有監(jiān)控告警機(jī)制，在遇到故障和運(yùn)行不正常的情況可以及時(shí)通知系統(tǒng)管理員進(jìn)行人工干預(yù)。DB數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)云調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)所需要的各類數(shù)據(jù)信息，如：帳號(hào)信息、路由數(shù)據(jù)、錄音記錄、呼叫話單等。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器需要考慮云平臺(tái)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)量，并確保數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢效率。如果采用商業(yè)云平臺(tái)部署（如：阿里云），可以考慮采用其RDS（RelationalDatabaseService）云數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。阿里云的RDS支持MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能、存儲(chǔ)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展oMySQL數(shù)據(jù)庫(kù)是目前被互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)廣泛應(yīng)用的一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，很多著名互聯(lián)網(wǎng)公司（如：阿里巴巴、百度、騰訊等）均采用該數(shù)據(jù)庫(kù)。2.3.8MQ消息隊(duì)列在方案設(shè)計(jì)中用到了兩個(gè)消息隊(duì)列，一個(gè)負(fù)責(zé)將媒體服務(wù)器的事件消息發(fā)送給調(diào)度服務(wù)器，另外一個(gè)負(fù)責(zé)將調(diào)度服務(wù)器的事件消息發(fā)送給調(diào)度臺(tái)。消息隊(duì)列建議采用RabbitMQ。RabbitMQ是一個(gè)在AMQP基礎(chǔ)上完整的，可復(fù)用的企業(yè)消息系統(tǒng)。RabbitMQ是一個(gè)遵循MPL協(xié)議的開源

軟件，任何人都可以從互聯(lián)網(wǎng)上自由的獲得和使用該軟件。RabbitMQ使用Erlang語(yǔ)言開發(fā)，具備先天的高并發(fā)和分布式的處理能力，可以輕松完成每秒鐘上千次的請(qǐng)求。下圖是幾種常見消息隊(duì)列的性能比較：RabbltMQMSMQ.Active-MO.6452242659ZeroMQActiveMQ.0500001000001500D020000025000030000035GODOMSMO.RabbitMQZeroMQ.11406RabbltMQMSMQ.Active-MO.6452242659ZeroMQActiveMQ.0500001000001500D020000025000030000035GODOMSMO.RabbitMQZeroMQ.1140612278■Re■匚eive702164531228188699RabbitMQ具備HA和Cluster多種解決方案，可以根據(jù)項(xiàng)目需要靈活配置，提供高可用性和更高處理性能。另外，針對(duì)本項(xiàng)目采用RabbitMQ最大的考慮是其具備基于路由策略的消息分發(fā)機(jī)制。direct類型：amqp.gen-S9b...errorwarningtype=directx^jamqp.gen-S9b...errorwarningtype=directx^j門amqp.gen-Agl...■二二II隊(duì)列可以根據(jù)所需消息類型進(jìn)行訂閱topic類型：QlcQ2ctype=topic*.orange.*topic類型：QlcQ2ctype=topic*.orange.**.*rabbit隊(duì)列可以根據(jù)主題（topic）進(jìn)行消息訂閱。訂閱的路由策略支持通配符，“*”用于匹配一個(gè)關(guān)鍵詞，“#”可以匹配多個(gè)關(guān)鍵詞?；谝陨蟽煞N策略機(jī)制，可以很容易的實(shí)現(xiàn)調(diào)度機(jī)對(duì)于來(lái)自媒體服務(wù)器的事件消息，以及調(diào)度臺(tái)訂閱來(lái)自調(diào)度服務(wù)器的事件消息。例如：媒體服務(wù)器事件消息采用direct類型，可分為channel和system兩類事件消息。其中，channel類型的事件用于表示所有呼叫相關(guān)的事件（如：來(lái)電、振鈴、接通、掛斷等）system類型用于系統(tǒng)相關(guān)的事件消息（如：系統(tǒng)停止、心跳等）調(diào)度機(jī)可以選擇訂閱channel類型的事件,而系統(tǒng)監(jiān)控程序可以訂閱system類型的事件。調(diào)度機(jī)服務(wù)發(fā)布的事件消息可以用topic類型,事件消息路由關(guān)鍵字可以定義為：＜分機(jī)號(hào)＞.＜分組＞.＜機(jī)構(gòu)代碼＞例如：8001.6000.company-aA公司調(diào)度臺(tái)1程序可以選擇訂閱*.6000.company-a接收6000組內(nèi)的調(diào)度終端相關(guān)的事件消息。B公司的調(diào)度臺(tái)可以訂閱#.company-b接收歸屬B公司的全部調(diào)度終端的相關(guān)事件消息。RabbitMQ還支持更多的策略，詳情可以參閱：RabbitMQ支持的客戶端開發(fā)語(yǔ)言有：Java、Ruby、Python、.NET、PHP、Perl、C/C++、js、Go、Erlang、COBOL等2.3.9RedisNoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)Redis是一個(gè)開源的使用ANSIC語(yǔ)言編寫、支持網(wǎng)絡(luò)、可基于內(nèi)存亦可持久化的日志型、Key-Value數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供多種語(yǔ)言的API。相對(duì)于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，Redis簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)關(guān)系為Key-Value類型，因而可以獲得更高的性能和處理能力。以下Redis官方給出的性能數(shù)據(jù)：測(cè)試完成了50個(gè)并發(fā)執(zhí)行100000個(gè)請(qǐng)求。設(shè)置和獲取的值是一個(gè)256字節(jié)字符串。Linuxbox是運(yùn)行Linux2.6,這是X3320Xeon2.5ghz。文本執(zhí)行使用loopback接口()。結(jié)果:讀的速度是110000次/s,寫的速度是81000次/s。本方案中，采用Redis作為集中狀態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于解決調(diào)度機(jī)服務(wù)集群中的調(diào)度終端及調(diào)度命令狀態(tài)信息的共享問(wèn)題。阿里云提供鍵值(KVStore)與Redis兼容，也可以直接使用該服務(wù)。2.4高可用性及集群方案規(guī)劃2.4.1雙機(jī)熱備方案2.4.2集群方案2.4.3規(guī)劃建議云計(jì)算的核心價(jià)值在于其系統(tǒng)規(guī)模良好的可伸縮性。對(duì)于本項(xiàng)目而已，系