Системы мониторинга трафика в сетях VoIP. Часть вторая — принципы организации
В предыдущем материале мы познакомились с таким полезным и, как можно заметить, достаточно необходимым элементом VoIP-инфраструктуры, как система мониторинга трафика или, для краткости, СМТ. Узнали, что это такое, какие задачи решает, а также отметили наиболее ярких представителей, представленных разработчиками миру ИТ. В данной части рассмотрим принципы, согласно которым осуществляется внедрение СМТ в ИТ-инфраструктуру и мониторинг трафика VoIP её средствами.
Архитектура систем мониторинга VoIP-трафика
С того момента, как великий русский учёный Владимир Александрович Котельников создал теорему отсчётов, человечество получило грандиозную возможность выполнять аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования речевых сигналов, благодаря которому, мы можем в полной мере использовать такой замечательный вид связи как IP-телефония. Если взглянуть на развитие механизмов обработки речевых сигналов (aka алгоритмы, кодеки, способы кодирования etc.), то можно заметить, как ЦОС (цифровая обработка сигналов) сделала принципиальный шаг в кодировании информационных сообщений – реализация возможности предсказания речевого сигнала. То есть, вместо просто оцифровки и использования a- и u-законов сжатия (G.711A/G.711U), теперь имеется возможность передачи лишь части отсчётов с последующим восстановлением из них всего сообщения, что существенно экономит полосу. Возвращаясь к теме СМТ, отметим, что на текущий момент аналогичных качественных изменений в подходе к захвату трафика, кроме того или иного вида зеркалирования, нет.
Обратимся к рисунку, приведённому далее и иллюстрирующему то, что же было построено специалистами соответствующих предметных областей.
Рисунок 1. Общая схема архитектуры СМТ.
Практически любая СМТ состоит из двух основных компонентов: сервера и агентов захвата трафика (или пробников). Сервер выполняет приём, обработку и хранение VoIP-трафика, который поступает от агентов, а также предоставляет специалистам возможность работы с получаемой информацией в различных представлениях (графики, диаграммы, Call Flow, etc). Агенты захвата осуществляют приём VoIP-трафика от оборудования ядра сети (например, SBC, softswitch, шлюзы. ), преобразование его в формат, используемый в применяемом программном обеспечении сервера системы, и передачу его последнему для последующих манипуляций.
Как в музыке композиторы создают вариации на основные мелодии произведений, так и в данном случае возможны различные варианты реализации приведённой схемы. Их многообразие достаточно велико и в основном определяется характеристиками инфраструктуры, в которой разворачивается СМТ. Наиболее часто встречающимся вариантом является тот, при котором не устанавливаются и не настраиваются агенты захвата. В данном случае анализируемый трафик направляется напрямую к серверу или, например, сервер получает необходимую информацию из pcap-файлов, сформированных объектами мониторинга. Такой способ доставки, как правило, выбирается в случае, если отсутствует возможность установки пробников. Место на площадке размещения оборудования, нехватка ресурсов средств виртуализации, изъяны в организации транспортной IP-сети и, как следствие, проблемы с сетевой связностью и т.д., всё это может являться причиной выбора отмеченного варианта организации мониторинга.
Узнав и разобравшись, как та или иная СМТ может быть внедрена в IT-инфраструктуру с архитектурной точки зрения, далее рассмотрим аспекты, более входящие в компетенцию системных администраторов, а именно, способы развёртывания программного обеспечения систем на серверах.
В ходе подготовке решения по реализации рассматриваемого компонента сети мониторинга у исполнителей всегда возникает много вопросов. Например, каков должен быть состав аппаратного обеспечения сервера, достаточна ли установка всех компонентов системы на одном хосте или стоит отделить их друг от друга, каким образом выполнять установку программного обеспечения, etc. Перечисленные выше, а также многие другие смежные вопросы, очень обширны, а ответы на многие из них действительно зависят от конкретных условий эксплуатации (или проектировки). Однако постараемся обобщить конкретику, чтобы получить общее представление и понимание данной стороны деплоя СМТ.
Итак, первое, что всегда интересует специалистов при реализации СМТ – с какими ТТХ использовать сервер? Учитывая широкое распространение свободного программного обеспечения, данный вопрос задаётся столько раз, что по популярности его, наверное, можно сравнить с вопросом «Что делать?», заданным ещё Николаем Гавриловичем Чернышевским… Основным фактором, влияющим на ответ, является количество медиасессий, которое обрабатывается или будет обрабатываться платформой телефонии. Численная и осязаемая характеристика, дающая конкретную оценку отмеченного фактора, — это параметр CAPS (Call Attempts Per Second) или количество вызовов в секунду. Необходимость ответа на данный вопрос в первую очередь обусловлен тем, что именно информация о сессиях, направленная в систему, и будет создавать нагрузку на её сервер.
Вторым вопросом, возникающим в ходе принятия решения о характеристиках аппаратных компонентах сервера, является состав программного обеспечения (операционные среды, базы данных и т.д.), которое будет на нём функционировать. Сигнальный (или и медиа) трафик поступает на сервер, где производится его обработка (разбор сигнальных сообщений) каким-либо приложением (например, Kamailio), а далее сформированная определённым образом информация помещается в базу данных. Для различных СМТ, как приложения, производящие дефрагментацию сигнальных единиц, так и приложения, обеспечивающие хранение, могут быть различными. Однако все они объединены одной природой многопоточности. При этом, из-за особенностей такого элемента инфраструктуры, как СМТ, в данном пункте следует отметить, что количество операций записи на диск значительно превышает количество операций чтения с него.
И наконец… «Как много в этом слове»: сервер, виртуализация, контейнеризация… Последний, но очень важный аспект, затронутый в данной части статьи, – это возможные способы установки компонентов СМТ при её развёртывании. Перечисленные рядом с цитатой из бессмертного произведения А.С. Пушкина технологии, широко распространены в различных инфраструктурах и проектах. С одной стороны, они тесно взаимосвязаны друг с другом, а с другой – разительно отличаются по многим критериям. Тем не менее, все они, в том или ином виде, представлены разработчиками в качестве доступных вариантов для установки своих продуктов. Обобщая для перечисленных в первой части статьи систем, отметим следующие способы их развёртывания на физический сервер или виртуальную машину:
Такой получилась ещё одна статья, посвящённая важному и интересному элементу VoIP-сети – системе мониторинга SIP-трафика. Как всегда, благодарю читателей за проявленное внимание к данному материалу! В следующей части постараемся ещё больше углубиться в конкретику и рассмотреть продукты HOMER SIP Capture и SIP3.
Словарь рекламных метрик. CTR, CPI, CPM, CPC, CR
Для того, чтобы оценить качество рекламных кампаний существует большое количество различных метрик. Все они давольно таки простые для понимания, но чтобы было проще ориентироваться, в данном посте будут описаны основные из них.
Разберем один из стандартных процессов попадания пользователя в приложение:
Impressions – сколько всего раз реклама была показана (повторно одному и тому же человеку в том же числе).
Reach – сколько всего людей посмотрело рекламу (встречается в facebook).
CPC (Cost Per Click) – сколько стоит один клик по рекламе.
Как считать: (сколько потрачено денег на рекламу) разделим на (сколько людей кликнули на рекламу).
CTR (Click-through rate) – конверсия рекламы, то есть отношение числа кликов к числу показов.
Как считать: (сколько людей кликнули на рекламу) разделить на (сколько людей увидело рекламу) и результат умножить на 100.
CPM (Cost per mille) – cколько стоит 1000 показов рекламного объявления.
Как считать: (сколько потрачено денег на рекламу) разделим на (сколько было показов рекламы) и результат умножим на 1000.
CR (Conversion rate) – конверсия страницы приложения в магазине (какая часть пользователей, которые перешли на страницу приложения по рекламе, потом скачали приложение).
Как считать: (сколько пользователей скачали приложение) разделить на (сколько людей кликнули на рекламу) умножить на 100.
* в нашем случае мы считаем, что все пользователи перешли на страницу приложения в магазине благодаря рекламе
CPI (Cost per Install) – стоимость установки приложения из всего рекламного канала.
Иногда используется термин CPA (Cost per Acquisition)
Как считать: (сколько потрачено денег на рекламу) разделим на (сколько пользователей скачали приложение).
CAPS or BHCA
Which criteria is mostly used in telecom industry? or do they have the same meaning?
BHCA i see a lot….What is CAPS?
BHCA= Busy Hour Call attempts
CAPS= Call attempts per second.
So you can see that BHCA=CAPS*60*60
CAPS: Verbindungsversuche pro Sekunde
aud Englisch (Call Attempts per second)
Why is A-Rod getting raked over the coals for testing positive for ‘roids in 2003 but players like Giambi get away with it?
one cap supports how many bhca.
hello,
is there someone who can tell me how many CAPS can handle a Voice Interactive system equiped with 960 circuits?
thanks
How calculated the traffic in BHCA, that information I will need.
If I know:
50,000 calls are needed
each call is 30 seconds long
I can do 30 CPS
Cannot figure out which erlang or equation to use?
CAPS = BHCA/3600
BHCA=Load*3600/MHT
MHT= Mean Holding Time = AHT = Average Holding Time = TMO (Tiempo Medio de Ocupación)
Load=channels * traffic per user
channels = channels or users (depending on what you want to calculate)
traffic per user = number of calls a user usually makes (or number of times a channel is seized, depending on what you want to calculate) in one hour
Finally, you will be able to find the concept of BHCC, which in the industry we calculate as:
BHCA = BHCC * 3
Where 3 is an estimated figure of the number of attempts a user (or channel) usually try when making a call. This figure can be adjusted per your convenience, depending on what you are designing.
I hope this helps
Simon (Evolutio)
Calls per Second (CPS) — Trunking Termination
Overview
Trunking Termination Calls per Second (CPS) refers to how many new SIP Trunking call setups are allowed in a second for Trunking Termination (outgoing traffic from your communications infrastructure to the PSTN). Twilio, by default, provides the ability for you to place 1 CPS per Trunk per Region (see limits). Optionally, you may increase your CPS settings per Region for a monthly fee (see pricing).
In order to receive increased CPS, your traffic profile shall comply with the following guidelines:
CPS options for Trunking Termination
There are two options for increasing Termination CPS for SIP Trunking:
Trunk Level CPS
It is possible to make changes to your Calls Per Second (CPS), settings on each individual trunk. Your CPS value can be changed via the Console to a number between 1 and 15.
It is recommended that you provision a trunk for each region with the specific CPS required.
Increasing CPS values may occur anytime during the month, and you’ll be shown prorated charges. Changes will happen immediately upon acknowledgement.
Decreasing CPS values can only be made for the 1st day of the month. It is possible to schedule this change in advance.
If you would like to change your CPS value greater than 15, please reach out to our sales team.
Master account CPS
Provision your Master Account with the CPS you require for each Region. Pay per Master Account, per Region. The Master CPS settings are a pooled resource used by any Trunk in the given account or corresponding sub-accounts. We give you the ability to also enforce Trunk level CPS settings in Console, when Master Account CPS is enabled and allow you to over provision CPS at the Trunk level, and you’ll only be billed for the Master Account CPS settings.
Master CPS is best fit for your needs if you have several trunks across multiple sub-accounts that need increased CPS, but you aren’t sure what level you’ll need on each of those trunks.
There are two “checkpoints” used to determine when calls will be allowed or rejected.
(1) Actual Calls on each Trunk vs. Trunk CPS Limits: Do actual calls on a specific Trunk exceed the CPS settings set on that Trunk for a given Region?
(2) Total Actual Calls across all Trunks vs. Master account CPS Limits: Do total actual calls across all Trunks exceed the Master CPS settings in a given Region?
Master account CPS example
Here’s an example of how this works:
Master Account CPS setting:
Debugger Alerts
Twilio will log a Debugger Alert record when you’re CPS limits are reached, our Debugger Alert will tell you which limit was hit; either the Trunk level or Master account CPS level.
These debugger alerts are:
These may be very useful to determine if you need to increase your CPS settings. You can configure Alert Triggers to fire based on your preferences on any Alert error code; optionally, you can also send a corresponding webhook or an email notification.
If you would like to modify your Master Account or increase more than 15 CPS for Trunk Level or decrease Trunk Level CPS, please contact sales here.
Need some help?
We all do sometimes; code is hard. Get help now from our support team, or lean on the wisdom of the crowd by visiting Twilio’s Community Forums or browsing the Twilio tag on Stack Overflow.
Что такое «частота кадров в секунду»? 24, 30 и 60 FPS
Разбираемся, от чего зависит и на что влияет кадровая частота в играх, кино и мультипликации.
Кадровая частота (англ. frame rate) — это количество кадров, сменяющих друг друга за секунду. В кино, анимации или видеоиграх термин зачастую используют, чтобы пояснить, насколько изображение получилось «плавным». Единица измерения такой частоты тоже есть — это буквально кадры в секунду (англ. frame per second, или FPS). Чем их больше, тем «плавнее» изображение: если для фильмов норма — 24 кадра в секунду, то в разговорах про игры обычно упоминают цифры от 30 до 60.
Это, впрочем, не предельные значения. Так, в классических мультфильмах Уолта Диснея кадровая частота — 12 FPS, но картинка всё равно достаточно «плавная», чтобы не раздражать зрителей, — всё благодаря приёмам аниматоров. А вот профессиональный киберспортсмен, играя на самом современном компьютере, вполне может увидеть до 300 кадров в секунду. Рассказываем, откуда такой разброс и что в этом «фреймрейте» важного.
Сценарист и копирайтер. Утверждает, что видел все фильмы и прошёл все игры, но редакция отказывается ему верить.
24 кадра в секунду
24 FPS — стандарт в кинематографе. Показатель, наиболее комфортный для зрителя.
Впервые частоту киносъёмки осознанно выбрали пионеры кинематографа — братья Люмьер. Она тогда составляла 16 кадров в секунду. Это был строгий расчёт — расход 35-миллиметровой киноплёнки составлял ровно один фут (0,3048 метра) в секунду.
Во времена немого кинематографа скорость показа фильма нередко превышала частоту съёмки. Киномеханик, который вращал ручку проектора, подбирал темп в зависимости от настроения фильма и «темперамента» публики — от 18 до 30 кадров в секунду.
Ситуация изменилась с появлением звукового кино. Поскольку разная скорость воспроизведения меняла частоту звука и голоса становились выше, американские кинокомпании задумались о стандарте фреймрейта. В 1926 году таким стандартом стал показатель в 24 FPS — создатели кино выбрали его как компромисс между «плавностью» картинки, расходом плёнки и возможностями техники. Как раз с этой частотой мы смотрим фильмы по сей день. Хотя исключения тоже бывают.
Кто-то снимает быстрее?
Современные режиссёры иногда проводят эксперименты с увеличением кадровой частоты, чтобы сделать изображение «плавнее» и тем самым усилить погружение. Один из самых известных примеров — «Хоббит» Питера Джексона, снятый с частотой 48 FPS.
Другой пример — фильм «Гемини» Энга Ли, снятый с частотой и вовсе 120 кадров в секунду.
Правда, чтобы увеличить в фильме кадровую частоту, вовсе не обязательно снимать его с высоким фреймрейтом — порой достаточно и современного телевизора с функцией «сглаживания движения» (англ. motion smoothing).
Дело в том, что частота обновления экрана у нынешних ТВ превышает общепринятую кадровую частоту кино — это может быть и 50 Гц против 24 FPS, и даже 120 Гц против тех же 24 кадров. Иногда это приводит к тому, что изображение начинает дёргаться и дрожать. Чтобы решить проблему, изобрели «сглаживание движения» — эта технология анализирует движение объектов и создаёт дополнительные кадры, будто бы заполняя ими «пустые» места.
Звучит здорово, однако на деле motion smoothing только портит изображение. Резкость картинки заметно увеличивается, порой возникают артефакты изображения, а естественная «смазанность» сцены, специально созданная режиссёром, становится едва заметной, сбивая фокус. И в результате возникает «эффект мыльной оперы».
По этой причине режиссёры и актёры выступают против технологии, называя её проклятием кинематографа. Хорошо, что пока это лишь опция, которую при желании можно просто отключить.
А что с кадрами в мультфильмах?
Сегодня во время съёмок кино оператор выставляет на камере нужную частоту. Всё сложнее, если речь идёт о мультипликации, ведь каждый кадр необходимо нарисовать вручную. По кадровой частоте анимация делится на несколько видов:
Чтобы снять 20 минут мультфильма в анимации вида 1s, необходимо нарисовать порядка 28 000 уникальных рисунков. Это весьма непростая задача, и потому мультипликаторы идут на всевозможные уловки, чтобы зритель не заметил недостающих кадров. Так, анимацию 1s чаще всего применяют только в активных сценах — например, если персонаж бежит.
Постепенно в создании анимации появились новые секреты. Первым работу мультипликаторов оптимизировал Уолт Дисней: ведущие художники сперва рисовали основные кадры (англ. keyframes), а после этого в дело вступали художники-фазовщики — они рисовали «промежуточные фазы движения»
(англ. in-between) и доводили анимацию до финального вида. Эти термины остаются актуальными для аниматоров и сегодня.
Для экономии кадров художники идут и на другие хитрости. Скажем, рисуют фон и на статичный рисунок накладывают прозрачные целлулоидные плёнки с подвижными элементами. А ещё аниматоры зацикливают кадры или же «раскладывают» персонажей и объекты в несколько слоёв — например, анимируют только губы на неподвижном лице.
В японской анимации — аниме — художники для упрощения своих задач зачастую пропускают промежуточные рисунки — фазовки. Из-за этого эмоции на лице персонажа меняются моментально.
В аниме также существует термин sakuga — это моменты, когда качество картинки возрастает и доходит до стандарта 1s. Приём используют для заставок, сюжетных поворотов или экшн-сцен.
Сколько кадров в видеоиграх?
Оптимальный фреймрейт в играх выше, чем в кино, — он начинается с 30 кадров в секунду. С точки зрения технологий кадровая частота в игровой индустрии работает иначе, нежели в кино, однако суть та же — чем больше FPS, тем лучше. Кроме того, именно счётчик FPS — главный показатель производительности той или иной игры.
Частота в 60 FPS обеспечивает куда более «плавное» изображение. Впрочем, важнее стабильная производительность. Высокий фреймрейт, который время от времени неожиданно «падает» до 35–45 кадров, игрок воспринимает хуже, чем стабильные 30 FPS. Любой такой сбой воспринимается как лаг, ведь мозг игрока «настраивается» на определённую кадровую частоту.
Кадровая частота игры во многом зависит от того, на какой платформе она запущена. Так, на ПК единственное ограничение в большинстве случаев — мощность «железа», которое может быть очень разным. Зачастую это вызывает дополнительные проблемы при оптимизации игры: сделать так, чтобы она работала одинаково на всех компьютерах, попросту невозможно — комбинаций «железа» слишком много.
При создании версий для игровых приставок, где установлены фиксированные комплектующие, ситуация немного проще — оптимизировать игру приходится под тот или иной «стандарт» (в зависимости от конкретной приставки). В этом случае, правда, возникает другая проблема: нередко мощности устройства не хватает для частоты в 60 кадров, и тогда разработчики искусственно ограничивают фреймрейт на отметке в 30 FPS. Это компромисс — низко, зато стабильно.
Правда, с появлением консолей нового поколения — Xbox Series X и PlayStation 5 — многие компании и студии при разработке стали целиться именно в 60 FPS, поскольку «железо» позволяет. По крайней мере, пока. Если верить рекламе, новые консоли способны выдавать и 120 FPS, но это, конечно, касается относительно «лёгких» с точки зрения графики игр.
«Мы никогда не пытались ограничить разработчиков в том, чего они пытаются добиться на нашей платформе, будь то 60 FPS на Xbox 360 или 4K и 60 FPS на Xbox One X. Мы хотим дать им инструменты для того, чтобы они создавали свои игры на любой из наших платформ. В поколении Xbox One X мы уже достигли момента, когда игры выглядят потрясающе, но у нас есть простор для того, чтобы сделать их ещё лучше. Я хочу, чтобы игры ощущались столь же здорово, как и выглядят. Думая о будущем, мы хотели сосредоточиться не только на количестве пикселей, но и на ощущениях от игр, которые обеспечивает высокий фреймрейт».
Фил Спенсер, глава Xbox.
Интервью, 2020 год
Похожего мнения придерживаются и разработчики, которые сотрудничают с Sony.
«Разрешения 4K достаточнo, его хватит надолгo. Но мне хочется вместо того, чтобы оставаться на уровне 60 кадров в секунду, поднять частоту до 120 или даже 240 кадров в секунду. Я думаю, это то, что изменит игры».
Кадзунори Ямаути, руководитель разработки серии Gran Turismo.
Интервью, 2020 год
И если в одиночных играх кадровая частота играет роль важную, но всё-таки не принципиальную, то в киберспорте высокий показатель FPS — залог успеха.
И не только он: ещё при подборе техники для соревнований профессиональные игроки учитывают частоту обновления экрана монитора. От неё зависит, как часто и быстро обновляется изображение на дисплее каждую секунду. Так, при частоте 60 Гц кадр меняется каждые 16 миллисекунд, при 144 Гц — каждые 6 миллисекунд.
Когда монитор обновляется с такой скоростью, разница не видна глазу, всё дело в мелкой моторике. После нескольких лет тренировок киберспортсмен в той же Counter-Strike: Global Offensive использует лишние 10 миллисекунд для более точного наведения прицела. Для реализации своего потенциала профессиональным игрокам необходима техника с максимальными характеристиками, даже несмотря на то, что упомянутая Counter-Strike — не слишком требовательная к «железу» игра.
Ещё один пример — Call of Duty: Black Ops — Cold War. Компания NVIDIA, которая выпускает видеокарты, в 2019 году провела исследование «фликшотов» — этим термином обозначают ситуации, когда игрок в шутере очень резко целится во врага и метко стреляет. В случае с Black Ops частота обновления 360 Гц улучшает качество стрельбы на 4% — по сравнению с монитором на 240 Гц. И этот небольшой перевес может оказаться решающим во время соревнования.
