Netzwerk und Hardware für Unified Communications & Collaboration vorbereiten

Um Unified Communications & Collaboration optimal zur Verfügung zu stellen, müssen Unternehmen einige Vorbereitungen treffen. Vor allem die Anforderungen an Netzwerk und Server spielen eine wichtige Rolle für einen stabilen und leistungsstarken Betrieb einer UCC-Lösung.

Unternehmen, die eine UCC-Lösung anschaffen wollen, sollten im Vorfeld genau planen, ob die eingesetzte Hardware, das Netzwerk, und auch die Telefongeräte, Mikrofone, Betriebssysteme und anderen Komponenten optimal für die UCC-Lösung ausgelegt sind. Erst wenn alle Voraussetzungen geschaffen sind, ist die Integration einer UCC-Lösung sinnvoll.

Erste Schritte bei der Planung einer UCC-Lösung

Sollen Anwender mit Unified Communications & Collaboration effizient arbeiten, Online-Meetings mit Kunden und Partner abhalten, Telefongespräche führen oder Videokonferenzen durchführen, muss das Netzwerk, die Hardware und auch die Software im Unternehmen dazu in der Lage sein. Sind die notwendigen Komponenten nicht optimal konfiguriert und ausgestattet, kann es zu Verbindungsabbrüchen kommen, sodass Anwender das neue System nicht akzeptieren und sich die zu erwarteten Produktivitätsfortschritte in der Peaxis nicht einstellen.

Die meisten Hersteller und Anbieter einer UCC-Infrastruktur empfehlen bei der Planung einer UCC-Lösung eine Homogenisierung der Netzwerkarchitektur, Server, Steuerungssysteme, Router und Switches sowie alle Endgeräte. Die Grundvoraussetzung für eine optimale UCC-Umgebung ist immer eine leistungsstarke Infrastruktur im Bereich Internet, WAN/LAN, Festnetz/VoIP, Mobilfunk, Server, aber auch Speicher- und Archivierung. In einer modernen UCC-Lösung kommunizieren die Endgeräte, Server und beteiligten Netzwerkkomponenten meistens komplett über das Netzwerk miteinander. Daher muss das Netzwerk auch entsprechend in die Planung mit einbezogen werden.

Der erste Schritt bei der Planung einer UCC-Lösung besteht also darin, dass zunächst eine Inventarisierung der vorhandenen Komponenten durchgeführt wird. In diesem Schritt kann auch geplant werden, welche Komponenten in der Lage sind, sich mit einem modernen UCC-System zu verbinden und welche Geräte ersetzt werden sollen. In diesem Zusammenhang muss natürlich auch die Verkabelung geprüft werden, denn auch diese muss über entsprechende Leistung verfügen.

HPE Referenzarchitektur für UCC (Bild: HPE)HPE Referenzarchitektur für UCC (Bild: HPE)

Netzwerkhardware für UCC auslegen – Switches, Router und Co.

Das Netzwerk im Unternehmen, aber auch die Internetleitung, muss dazu in der Lage sein, den Datenverkehr einer UCC-Lösung optimal bereitstellen zu können. Die Bandbreite muss ausreichen, aber auch die Latenz im Netzwerk, zwischen den Niederlassungen und dem Internet. Auch dann, wenn viele Anwender gleichzeitig die UCC-Lösung nutzen, um zu chatten, zu telefonieren, oder Videokonferenzen abzuhalten, darf die Leistung nicht einbrechen. Es müssen also auch Spitzen im Verbrauch abgefangen werden können.

Viele UCC-Lösungen nutzen zur Datenspeicherung der Konfiguration und Anmeldedaten auch Datenbankserver. Die Datenbank-Server müssen so ausgelegt sein, dass sie die UCC-Lösung optimal mit den notwendigen Daten versorgen. Besonders wichtig ist in diesem Bereich auch die Netzwerkverbindung zwischen UCC-Server und den Datenbank-Servern, da diese beiden Bestandteile einer UCC-Lösung ständig Daten miteinander austauschen müssen. In großen Umgebungen werden die Datenbanken noch geclustert oder über mehrere Datenbank-Server repliziert. Auch hier muss dafür gesorgt werden, dass die Verbindung zwischen den Servern durch die zusätzliche Replikation der UCC-Datenbanken noch schnell genug ist.

Um die hohen Anforderungen einer UCC-Lösung hinsichtlich Datenverkehr zu erfüllen, müssen Server mit mindestens 1 GBit/s mit dem Netzwerk kommunizieren können. Natürlich müssen Switches und Router diese Geschwindigkeit ebenfalls zur Verfügung stellen, vor allem dann, wenn mehrere Server im Einsatz sind.

UCC-Serverlösungen müssen also über ein Netzwerk mit geringer Latenz und hoher Bandbreite verbunden werden. In größeren Umgebungen sollten sich die Server in einem Netzwerk befinden, das mehr als 1 GBit/s unterstützt, vor allem dann, wenn A/V-Konferenzen und Anwendungsfreigaben zur Verfügung gestellt werden. Denn hier geht die Belastung des Netzwerks deutlich nach oben.

Zur Sicherstellung von den von der UCC-Lösung geforderten Bandbreite und Latenz kann es erforderlich sein, das ein sogenanntes Software Defined Network aufgebaut wird.

Zur Integration in das Telefonfestnetz können Unternehmen T1/E1-Leitungen oder das SIP-Trunking verwenden. Auch hier muss geprüft werden, ob die Datenleitungen schnell und stabil genug für die Anbindung eines UCC-Systems sind.

Verwenden Unternehmen für die UCC-Lösung zusätzlich Vermittlungsserver und außerdem Hardwaregeräte zum Lastenausgleich, muss jeder Vermittlungsserver mit einer öffentliche IP-Adressen konfiguriert werden. Wird IPsec (Internet Protocol Security) im internen Netzwerk verwendet, empfiehlt sich die Deaktivierung von IPsec für die Portbereiche, die für die Übertragung von A/V-Datenverkehr verwendet werden.

Voraussetzungen für A/V-Konferenzen planen

Für den Einsatz von A/V-Konferenzen im Netzwerk empfehlen die Lösungsanbieter, dass mindestens 65 KBit/s pro Audiostream und 500 KBit/s pro Videostream zur Verfügung gestellt werden können. Eine einfache Audio/Video-Verbindung benötigt für jeden Datenstrom 130 KBit/s, eine Videoverbindung benötigt insgesamt 1000 KBit/s für eine Upstream- und Downstream-Übertragung. Optimale VoIP-Telefonate erfordern etwa 100 Kbit/s symmetrisch.

Verantwortliche im Unternehmen müssen also berechnen, wie viele gleichzeitige Konferenzen im Schnitt durchgeführt werden und ob Datenleitungen und Netzwerk-Hardware über genügend Kapazitäten verfügen. Auch Spitzen im Datenverkehr sollten berücksichtigt werden.

Natürlich hängt der Datenverkehr auch vom eingesetzten Codec und der Auflösung ab. Ein Client, der H.264 mit einer Auflösung von 1920 x 1080 nutzt, benötigt eine Bitrate von 4.000 Kbit/s und minimal 1.500 Kbit/s. Wird auf 1.280 x 720 gesetzt, verringert sich die notwendige Bitrate auf 2.500 Kbit/s maximal und 700 Kbit/s minimal. Kleinere Auflösungen verbrauchen natürlich weniger. Mit 640 x 480 und H.264 als Videocodec sind etwa 800 Kbit/s ausreichend.

In Umgebungen, in denen die Netzwerke nicht ausreichend dimensioniert werden können, kann es sinnvoll sein, die Videofunktion für manche Benutzer zu deaktivieren. Generell sollte genau geplant werden, welche Benutzer Zugriff auf A/V-Funktionen benötigen und ob bei manchen Benutzern nur Audio-Übertragungen aktiviert sind. Bei Spitzenauslastung sollte außerdem eine maximale End-to-End-Verzögerung (Latenz) von maximal 150 ms gegeben sein.

UCC-Clients senden Audiostreams erst dann, wenn der Benutzer spricht, allerdings empfangen alle Teilnehmer alle gesendeten Audiostreams. Das heißt, es muss in die Berechnung der notwendigen Hardware auch die Größe von Besprechungen einfließen. Je mehr Teilnehmer eine Besprechung hat, umso mehr steigt ihr Datenvolumen und die notwendige Bandbreite an. UCC-Lösungen bieten die Möglichkeit, mehrere Videostreams zu senden. Das optimiert die Videoqualität für alle Empfänger. Wie viele Daten der Client sendet, hängt aber auch von der CPU-Leistung, der verfügbaren Uplink-Bandbreite und der Anzahl an Empfänger ab.

Zusätzlich zu der Bandbreite, die für den Datenverkehr mit dem Real-Time Transport Protocol (RTP) für Audio- und Videomedien erforderlich ist, muss auch der Real-Time Transport Control Protocol-Datenverkehr (RTCP) berücksichtigt werden. RTCP wird zum Generieren von Statistiken und zur Out-of-Band-Steuerung des RTP-Streams verwendet. Hier muss zwischen 5 Kbit/s (Audio) bis zu 15 Kbit/s (Video) gerechnet werden.

In diesem Zusammenhang spielt es natürlich auch eine Rolle, ob Unternehmen die UCC-Lösung zentral zur Verfügung stellen oder auf Niederlassungen verteilt. Denn bei einer zentralisierten Umgebung, müssen die Datenleitung und die entsprechenden Komponenten so ausgelegt sein, dass alle Daten im Netzwerk der Zentrale eingehen und entsprechend verteilt werden können.

HPE ProLiant DL380 Gen9 Server (Bild: Hewlett Packard Enterprise)

Serverhardware für UCC-Lösungen

Die Hardwarevoraussetzungen von UCC-Lösungen zeigen, wie wichtig die Serverhardware für einen stabilen und effizienten Betrieb ist. Als Server wird häufig eine Dual-CPU-Konfiguration mit 64-Bit-Prozessoren und mindestens sechs Kernen und 2,26 GHz Taktfrequenz empfohlen. Außerdem sollten UCC-Server über mindestens 32 GByte Arbeitsspeicher verfügen. Die Ausstattung solcher Lösungen zeigt, dass der Einsatz von UCC-Software hohe Anforderungen an den Server stellt. Der für den Einsatz im UCC-Umfeld optimierte ProLiant DL380 Gen9 Server ist HPEs Spitzenmodell in Sachen Dual-Socket-Lösungen für Racks. Er basiert auf der Intel Xeon E5-2600 v3-Produktfamilie, die Prozessoren mit bis zu 18 Kernen bieten. In der vollen Ausbaustufe bietet der HPE-Server also 36 Kerne. 24 DIMM-Slots ermöglichen einen Speicherausbau auf bis zu 1,5 Terabyte.
 

Auch die Festplatten sind wichtig für den Betrieb einer UCC-Lösung. Mindestens acht Festplatten mit einer Umdrehungszahl von 10.000 rpm, sowie 72 GB freien Festplattenplatz finden sich häufig in den Systemvoraussetzungen der Hersteller. Als RAID-System werden zwei Festplatten mit RAID 1-Absicherung sowie sechs Festplatten in einem RAID 10 empfohlen. Alternativ lassen sich natürlich auch SSDs einsetzen, die über eine ähnliche oder bessere Leistung verfügen. Gerade in diesem Bereich hat in den letzten Jahren eine enorme Leistungssteigerung stattgefunden. Mit dem am Markt verfügbaren Storage-Lösungen lässt sich ein System so konfigurieren, dass es möglichst ausbalanciert ist.

Der Netzwerkadapter muss mindestens 1 GBit/s unterstützen und über zwei Ports verfügen. Natürlich lassen sich auch zwei Adapter parallel einsetzen. Wichtig ist, dass alle Ports über die gleiche MAC-Adresse verfügen und eine gemeinsame IP-Adresse nutzen. Hier ist also die Bündelung der Netzwerkkarten ideal.

Für Server, die keine große Belastung im UCC-System haben, zum Beispiel Vermittlungsserver, lassen sich auch etwas kleinere Komponenten einsetzen. Dennoch empfehlen die meisten Lösungsanbieter wiederum eine Dual-Socket-Konfiguration mit 64-Bit-Prozessoren mit mindestens 4 Kernen, 16 GByte Arbeitsspeicher, 4 Festplatten mit 10.000 U/Min oder SSD.

Unternehmen, die auf der Suche nach einer für UCC abgestimmten Server- und Netzwerkplattform sind, finden bei Hardwareherstellern wie Hewlett Packard Enterprise maßgeschneiderte Lösungen.

Optimale Hardware für UCC (Bild: Intel)Für den optimalen Betrieb einer UCC-Lösungen sollten Storage- und Netzwerkkomponente des Servers leistungsfähig genug sein (Bild: Intel)

Betriebssysteme beachten und Active Directory prüfen

Selbstverständlich muss beim Einsatz einer softwarebasierten UCC-Lösung auch das Betriebssystem optimal ausgestattet sein. Auch das Verzeichnis, mit dem Unternehmen die Benutzer verwalten, sollte darauf ausgelegt sein, Benutzer schnell und effizient zu authentifizieren, wenn sich Anwender mit dem Client anmelden.

Außerdem erfordern viele UCC-Lösungen eine Erweiterung des Active Directory-Schemas. Die Domänencontroller müssen in der Lage sein die Änderung zu verarbeiten, aber auch auf die anderen Domänencontroller replizieren zu können. Um zum Beispiel Skype for Business Server 2015 zu verwenden, muss mindestens Windows Server 2008 eingesetzt werden, besser Windows Server 2012 R2. Die Hardwarevoraussetzungen entsprechenden in diesem Fall dem des eingesetzten Betriebssystems.

Arbeiten Unternehmen auch mit mobilen Clients  oder Apps auf Smartphones und Tablets, muss die Firewall im Unternehmen entsprechende Anfragen an den Anmelde- und die UCC-Server weiterleiten dürfen, aber auch leistungsstark können.

Sicherheitsfunktionen im Netzwerk für UCC-Komponenten deaktivieren

Generell wirken sich auch die Antiviren-Komponenten im Netzwerk auf die Leistung UCC-Lösungen aus. Auch hier kann die Netzwerkleistung einbrechen. Es ist daher empfehlenswert die lokal installierten Komponenten vom Virenschutz auszunehmen. Setzen Unternehmen Netzwerk-Security-Lösungen ein, sollte geprüft werden, ob der Datenverkehr der UCC-Lösung von der Untersuchung ausgenommen wird.

Managed Services, Hosted oder SaaS und Cloud

UCC-Lösungen lassen sich durchaus als Managed Service bereitstellen. In diesem Fall übernimmt der Anbieter die Installation und Wartung der Lösung im Unternehmen, hilft bei der Planung der notwendigen Hardware und betreibt das System anschließend. Die komplette Hard- und Software befindet sich in diesem Fall aber im Unternehmen.

Bei einer gehosteten Lösung werden die UCC-Komponenten im Rechenzentrum des Anbieters betrieben. Das Unternehmen muss sich nur Gedanken über eine leistungsstarke Verbindung zum Anbieter machen.

In diesem Zusammenhang spielen auch Software as a Service- und andere Cloud-Lösungen eine Rolle. Bei einer solchen Lösung spielt die eingesetzte Hardware keinerlei Rolle, sondern Unternehmen buchen eine UCC-Lösung nur nach Volumen und Benutzer. Es gibt dabei keinerlei Mitspracherecht bei der Hardware oder eingesetzter Software. Die Abrechnung erfolgt volumenbasiert, was häufig flexibler ist. Wichtig ist aber auch hier eine schnelle Internetleitung sowie leistungsstarke Firewall und Router, welche die Clients an das Rechenzentrum des Anbieters anbinden können.

Fazit

Bevor ein Unternehmen sich an die Anschaffung eines UCC-Systems macht, müssen zuerst Server, Netzwerk, Internetleitung, sowie die damit verbundene Hardware geprüft, optimiert und gegebenenfalls erneuert werden.

Erst wenn die Hardware den Anforderungen genügt, können Unternehmen Vorteile aus dem Einsatz einer UCC-Lösung ziehen. Viele Experten raten in diesem Zusammenhang auch zu einer Homogenisierung des Netzwerks, da dadurch alle Komponenten optimal miteinander interagieren und auch besser überwacht werden können. Viele Hersteller wie Hewlett Packard Enterprise bieten spezielle Hardware an, die vor allem für den Betrieb von UCC-Lösungen im Netzwerk optimiert sind.
 
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Themenseiten: HPE / Intel Just Right IT, Hewlett Packard Enterprise, Intel, Microsoft, UCC

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