[Из песочницы] Как выбрать сервер видеоконференцсвязи
Выбор сервера — задача, с которой так или иначе сталкиваются все, кто занимается построением или масштабированием сети видеоконференцсвязи (или короче — ВКС). Давайте попробуем разобрать основные вопросы, возникающие при выборе инфраструктурных элементов системы видеоконференцсвязи.
Архитектура системы ВКС
Как многим известно, классическая система ВКС строится на базе сервера многоточечной видеосвязи (MCU). Такой сервер принимает видеопотоки, поступающие от конечных устройств (терминалов), и производит все необходимые операции для формирования изображений, которые будут рассылаться на другие терминалы. Это транскодирование — преобразование видео из одного формата в другой, трансрейтинг — изменение битовой скорости, на которой передается изображение, а также микширование. Последняя операция подразумевает компоновку изображений в соответствии с той раскладкой, которая удобна конкретному пользователю.
Последние несколько лет на рынке активно продвигаются альтернативные решения с упрощенными серверами MCU. Такие серверы просто пробрасывают видеопотоки между конечными терминалами — такую функцию часто называют проксированием. Они не способны проводить ни транскодирование, ни трансрейтинг, некоторые серверы могут выполнять лишь базовые функции микширования. В этом случае основная нагрузка на обработку и формирование «картинки» приходится на конечные терминалы.
Одна из технологий, допускающая использование упрощенного сервера, — послойное кодирование видео на терминале. Каждый слой повышает разрешение картинки, поэтому при передаче видео на другой терминал серверу не надо ничего перекодировать — достаточно выбрать столько слоев, чтобы разрешение соответствовало характеристиками этого терминала и канала связи с ним.
Терминал может готовить и полноценные видеопотоки с разным разрешением (например, CIF, SD, HD…). В этом случае задача сервера также сводится к выбору нужного потока для отправки на другой терминал. При таких схемах сервер MCU становится, по сути, маршрутизатором видеопотоков.
Итак, есть два варианта: полноценный MCU с централизованной обработкой видео и упрощенный сервер (проксирующий) с переносом большей части нагрузки по обработке видео на терминалы. Какой вариант лучше? В большинстве случаев однозначно предпочтительней централизованный сервер. Такое решение значительно упрощает управление и масштабирование, снижает нагрузку на каналы связи и конечные терминалы, обеспечивает гибкость в реализации различных раскладок, в том числе индивидуальных для конкретного пользователя. Кроме того, наличие централизованного полноценного сервера MCU упрощает интеграцию системы ВКС с другими корпоративными системами. Отказоустойчивость централизованного решения всегда можно повысить путем установки нескольких серверов и объединения их в кластер, который может быть и территориально распределенным.
Вариант с проксирующим сервером и распределенной обработкой видео может оказаться приемлемым для отдельных ситуаций. Однако недостатков у него гораздо больше, чем достоинств. Это необходимость мощных терминалов, способных выполнять преобразования видео, более высокая нагрузка на каналы, меньшая гибкость, возможные сложности с управляемостью и интеграцией с другими системами. Очень часто решения с проксирующим сервером разрабатывались для вебинаров и видеочатов (об отличии последних от полноценной ВКС я, возможно, расскажу позднее), попытки их адаптации для ВКС не всегда удачны. При использовании таких решений пользователи могут столкнуться с проблемами, связанными с высокой нагрузкой на каналы и/или низким качество видео.
Реализация MCU
Критики использования полноценных MCU в качестве их главного недостатка называют высокую стоимость. Этот стереотип, сложившийся десятилетия назад, уже давно устарел и перестал быть актуальным. Но, к сожалению, даже специалисты до сих пор иногда путают архитектуры систем ВКС с конкретной реализацией сервера MCU. Пять-десять лет назад для выполнения ресурсоемких операций по обработке видео (транскодирование, трансрейтинг, микширование) требовалось действительно очень дорогое аппаратное обеспечение. Кроме того, на рынке было мало предложений, слабая конкуренция, что не способствовало снижению цен.
Однако за прошедшие годы технический прогресс привел к значительному росту вычислительных и графических мощностей даже недорогих серверов стандартной архитектуры. Поэтому полный функционал MCU сегодня эффективно реализуется на базе стандартных серверных платформ с доступными графическими процессорами. Не требуются ни дорогостоящие DSP-процессоры, ни другие сложные аппаратные элементы. Всё это позволило производителям предложить действительно эффективные полноценные MCU по относительно невысокой цене. Причем дополнительные инфраструктурные элементы, такие как сервер регистрации, сервер записи и трансляции видео могут быть реализованы в виде дополнительных программных модулей, которые устанавливаются на тот же сервер. Уже не требуются отдельные физические серверы для регистрации, записи и трансляции, что также снижает стоимость полного решения для системы ВКС.
Даже если вам сегодня предлагают дорогостоящий выполненный в виде специализированного устройства сервер MCU, может оказаться, что у него «под капотом» обычный компьютер x86. И стоит такой компьютер на порядок меньше той суммы, что просят за так называемое «специализированное устройство».
Еще раз повторим важный момент. Независимо от архитектуры системы (централизованная или распределенная), реализация сервера может быть различной: специализированная аппаратно-программная платформа или ПО для стандартного сервера, в том числе для работы в виртуализированной среде. Не верьте тому, что для централизованной системы в качестве полноценного MCU обязательно необходим дорогой специализированный аппаратно-программный комплекс, а для распределенной — достаточно недорогого ПО. Это миф. На рынке имеются эффективные полноценные MCU, выполненные в виде ПО для стандартной серверной платформы.
Совместимость
За последние годы на рынке ВКС произошли существенные изменения. Большое количество слияний и покупок привело к тому, что многие известные бренды исчезли с рынка, серьезной ревизии подверглись продуктовые линейки. Вот лишь несколько примеров. В 2008 году известный итальянский производитель систем ВКС Aethra был приобретен израильской Radvision, которую впоследствии, в 2012 году, купила Avaya. Но на этом дело не закончилось. Оставив у себя линейку продуктов Scopia, Avaya в 2014 году перепродала основную часть Radvision компании Spirent Communications. Компания ClearOne, которая в 2012 году приобрела старожила рынка ВКС VCON, в 2014 году купила еще и разработчика облачных решений ВКС — Spontania. Входившая когда то в тройку лидеров рынка ВКС Lifesize практически прекратила разработку терминалов, отделилась от Logitech и полностью сфокусировались на облачной инфраструктуре и ПО. Наконец, Polycom, почти сразу после сорвавшейся сделки с Mitel, была куплена компанией Siris Capital.
Что это значит для заказчика? А то, что в условиях такой турбулентности на рынке при выборе ключевого инфраструктурного элемента, коим является сервер MCU, необходима гарантированная совместимость с большим количеством продуктов других производителей. Заметим, что лидеры рынка ВКС при разработке своих серверов естественным образом ориентируются, в первую очередь, на поддержку своих терминалов. Поэтому более широкую совместимость обычно способны предложить небольшие компании, которые изначально при разработке своих продуктов ориентируются на заказчиков, имеющих «зоопарк» оборудования. Их решения могут стать наиболее эффективным интегрирующим элементом, который обеспечит как работу имеющегося оборудования, так и возможность дальнейшего масштабирования.
Даже если вы используете моновендорные решения очень крупного производителя и абсолютно уверены, в том, что он будет существовать вечно, всё равно поддержка севером MCU решений других производителей может оказаться востребованной. Ведь турбулентность рынка распространяется не только на производителей систем ВКС, но и на компании из других областей. Это значит, что ваша компания может также быть вовлечена в схему M&A (от англ. mergers and acquisitions). Если завтра ваши топ-менеджеры решат приобрести другую компанию, а у неё окажется система ВКС не того производителя, с которым работаете вы, перед вами встанет непростая задача интеграции. Ее решение может потребовать дополнительных затрат и продолжительного тестирования, и не факт, что соответствующие средства будут предусмотрены бюджетом.
Если говорить о совместимости, то конечно, в первую очередь, надо обратить внимание на поддержку основных протоколов и кодеков, включая протоколы сигнализации H.323, SIP, WebRTC, а также кодеки H.261, H.263, H.264, H.264 High Profile (AVC & SVC), VP8, H.265 (HEVC) и др. Но зачастую этого недостаточно. Желательно запросить у поставщика результаты тестирования его сервера с другими серверами и терминалами. Не лишним будет также запросить информацию об использовании продуктов этого поставщика в мультивендорных проектах в других компаниях.
WebRTC
Говоря об изменениях на рынке, нельзя не отметить то, что ВКС уже вышла за пределы переговорных комнат: все более широкий круг корпоративных пользователей применяет видео для взаимодействия с коллегами, партнерами и заказчиками со своих рабочих мест и даже с мобильных устройств. Число потенциальных терминалов ВКС кардинально увеличилось благодаря развитию технологии WebRTC, позволяющей участвовать в сеансах ВКС из браузера без необходимости установки какого-либо дополнительного софта или загрузки плагина. На сегодня в мире существует более миллиарда компьютеров с браузерами, поддерживающими технологию WebRTC.
Соответственно, важным требованием к серверу MCU является поддержка этой технологии. В данном случае сервер MCU может стать эффективным шлюзом для сопряжения классической системы ВКС, объединяющей групповые терминалы, которые установлены в переговорных комнатах, с большим числом персональных терминалов ВКС, в качестве которых используются компьютеры, планшеты и смартфоны с поддержкой WebRTC.
Завершая разговор о совместимости и интеграции важно отметить, что поддержкой различных сред ВКС дело не ограничивается. Во многих проектах возникает потребность интеграции системы ВКС с корпоративной системой телефонии, как правило, через IP-PBX. Обеспечение такой интеграции — важное свойство сервера ВКС.
Безопасность
ВКС часто применяется для ведения важных деловых переговоров, поэтому обеспечение высокого уровня безопасности чрезвычайно важно. К слову, из-за опасений, связанных с безопасностью, заказчики не спешат задействовать облачные сервисы, предпочитая иметь сервер ВКС полностью в своем распоряжении. Желательно, чтобы такой сервер имел встроенный межсетевой экран, а процедуры подключения к конференции предусматривали надежные алгоритмы авторизации.
Последнее время вопросы безопасности все чаще связывают с происхождением продукта. Понятно, что «при прочих равных» предпочтение лучше отдать отечественной разработке — помимо «санкционно-устойчивых технологий», вы получите качественную местную поддержку от специалистов, хорошо знакомых с реалиями российских проектов.
Жесткие меры безопасности могут, в свою очередь, вызвать проблемы при организации видеосвязи. Речь, прежде всего, идет о проблемах при прохождении вызовов через межсетевые экраны и системы трансляции адресов (NAT), установленные на периметре многих корпоративных сетей. Технологии для обхода таких препятствий уже обкатаны (NAT H.460.1, Firewall/NAT traversal), достаточно убедиться, что выбранный вами сервер их поддерживает.
Качество
Качество итоговой картинки, которую видит пользователь, определяется массой факторов, включая качество программного кода и аппаратных элементов системы. Сегодня уже никого не удивить поддержкой системами ВКС широкого набора разрешения: от QCIF до Full HD и даже 4K.
Но чтобы такое качество картинки действительно обеспечивалось, важны не только технические возможности терминалов и сервера MCU, но и пропускная способность и качество каналов связи. С этим в России, увы, не все хорошо. Поэтому чрезвычайно важным является поддержка сервером ВКС эффективных механизмов качества обслуживания (QoS), включая приоритизацию трафика, а также возможность работы на каналах с потерей пакетов.
Желательно, чтобы сервер поддерживал технологию, позволяющую компенсировать потери пакетов: до 1% пакетов без заметного ухудшения и до 5% пакетов без критического ухудшения качества изображения. При дальнейшем ухудшении качества и/или снижении пропускной способности канала связи следует поддерживать наиболее критичные потоки, в первую очередь те, что переносят аудиоинформацию. Даже при пропадании видео, голосом всегда можно передать необходимую информацию, поэтому поддержка голосовой связи является наиболее критичной.
Выводы
Самые прогрессивные и надежные сервера ВКС сегодня — это программные решения, реализованные на базе серверов стандартной архитектуры. Они дают оптимальное соотношение технологичность-качество-надежность-стоимость. Такие платформы максимально гибкие — легко кастомизируются и адаптируются под нужды любых организаций. При выборе среди программных платформ обращаем внимание на технические характеристики аппаратной части, совместимость платформы с решениями, которые уже установлены у вас или в организациях, с которыми вы будете общаться по видео. Поддержка WebRTC при этом также не будет лишней.
Добавлю, что программные сервера российского производства, при прочих равных, и стоят дешевле, и, в сложившихся политических и экономических условиях, дают больше уверенности в завтрашнем дне. Надеюсь, эти рекомендации окажутся полезными и упростят многим жизнь! С удовольствием отвечу на все возникшие при прочтении вопросы.
