Voice-over-IP stelt nieuwe beschikbaarheidseisen aan bestaande netwerken

Details: Geschreven door: Adrian Offerman; Categorie: Telecom Magazine

Tot voor kort droeg KPN alle zorg voor de beschikbaarheid van het telefoonnetwerk. De centrales voor het vaste net hadden een batterij backup voor minstens twee uur, en alle toestellen werden via het netwerk zelf gevoed. Voor de bedrijfscentrale werd een vergelijkbare opzet gerealiseerd. Met de groeiende populariteit van Voice-Over-IP (VoIP) is de beschikbaarheid van het bedrijfstelefoonnetwerk de verantwoordelijkheid van de ICT manager geworden.

Hoewel de call manager zelf zich meestal in de server ruimte bevindt, zijn de UPS systemen (Uninterruptable Power Supply) daar in het algemeen niet op deze nieuwe gast berekend. Voorheen werden deze immers zo gedimensioneerd dat er bij een stroomstoring net voldoende tijd was om alle applicaties en server systemen netjes af te sluiten. Zo konden deze zonder problemen weer op worden gebracht zodra de stroomvoorziening weer in orde was.

Voor het telefoonnetwerk is deze opzet echter niet voldoende. Dat moet immers altijd in de lucht zijn. Dat betekent bovendien niet alleen dat de call managers van een goede power backup moeten zijn voorzien, maar ook het hele TCP/IP netwerk. Volgens Casper Idsinga, Technical Manager bij 3Com, is er voor wat betreft de netwerkcomponenten tegenwoordig niet zo veel verschil meer tussen data- en telefonienetwerken. "Het zijn vaak de andere onderdelen die het laten afweten, de clients of servers, of de stroomvoorziening."

Power-over-Ethernet (PoE) is dan niet alleen handig als niet overal 220 Volt beschikbaar is voor de Ethernet-telefoons, maar kan ook gebruikt worden om de beschikbaarheid van deze toestellen te verbeteren door de PoE switches van noodstroom te voorzien. "In de praktijk zorgen klanten die met PoE aan de slag gaan ook voor een power backup. Dat is geen non-issue, maar meer common sense. Je moet je afvragen wat er gebeurt als het netwerk uitvalt. Daar wordt echter nog niet in elk bedrijf zo over nagedacht. Je moet er wel over praten, een risico analyse maken. Een standaard telefooncentrale staat volledig los van alles, is een op zichzelf staand iets. Voor IP telefonie ben je afhankelijk van het netwerk. Wat betekent dat? Wat voor voorzieningen heb ik daarvoor nodig? Heb ik die al, of moet ik daar in investeren? Soms is high availability een sluitpost. Wij bekijken samen onze klanten verschillende scenario's. Maar wij raden in het algemeen aan om te zorgen voor een backup; je wilt gewoon bereikbaar zijn."

Volgens Jack Hack, System Engineer bij APC, kan de overstap naar VoIP grote consequenties hebben voor de manier waarop het netwerk fysiek in het pand is geïnstalleerd. "Wiring closets zijn vaak niet meer dan bezemkasten waarin de netwerk apparatuur is opgesteld. Nu moeten daar ook in-line power switches worden ondergebracht. Waar een 48-poorts switch vroeger 70 Watt verbruikte - vergelijkbaar met een gloeilamp - moeten we daar nu systemen van 500 Watt of zelfs meer kwijt. Met 16 Ampere (overeenkomend met ongeveer drieduizend Watt) is daar meestal wel genoeg stroom beschikbaar. In die hele kleine kasten, vaak met een compleet dichte deur, zorgt de temperatuur echter vaak voor problemen. We moeten daar dus niet alleen zorgen voor voldoende power en backup, maar ook actief ventileren of zelfs koelen. Dat kan dus een behoorlijke impact hebben op je bestaande infrastructuur."

Noodzaak

Het belang van een goede power backup wordt duidelijk als we naar de infrastructuur van Cisco, een partner van APC, kijken. "Alle telefoonverkeer van Cisco België wordt gerouteerd via Amsterdam, waarschijnlijk omdat ze een wurgcontract met KPN hebben weten af te sluiten. Zo'n site is dan kritisch; als dat uitvalt, dan ligt hun hele Europese kantorennetwerk op z'n gat. Dus hebben zij overal power backup's voor minstens twee uur geïnstalleerd. Bij hun grote centrale in Amsterdam staat bovendien een generator."

Zo'n uitgebreide opstelling gaat wel erg lijken op de faciliteiten die colocation providers in hun centra aanbieden. "Sommigen kiezen er inderdaad voor om in zee met bedrijven als TeleCity, Redbus en Colt. Anderen willen hun kritische systemen persé zelf beheren."

"Voordeel van alles zelf doen, is dat je direct overal bij kunt. Dat heeft echter ook gevolgen voor de kosten. Wil je alles inderdaad zelf moeten inrichten, of breng je je systemen liever onder bij een colocation provider? In dat laatste geval ben je flexibeler, bijvoorbeeld in de groei, maar is het wel veel lastiger om zelf aanpassingen te maken. Bovendien is deze keuze afhankelijk van de eisen van je bedrijfsvoering. Bijvoorbeeld een gemeente die diensten onderhoudt voor de brandweer, politie en dergelijke moet zorgen dat die systemen dag en nacht in de lucht zijn. Voor hun administratieve toepassingen is dat echter niet nodig."

Veiligheid

Opvallend genoeg weet noch Hack noch Idsinga of er in de Nederlandse Arbo-wetgeving veiligheidseisen worden gesteld aan de bedrijfstelefoonnetwerken. Hoewel dat niet verplicht is gesteld in de telecomwet zorgt KPN dat zijn ISDN netwerken van een toestel kunnen worden voorzien dat op noodstroom blijft functioneren. Wel verplicht is dat aanbieders van mobiele telefonie moeten zorgen dat het alarmnummer 112 altijd gratis gebeld kan worden. Hack weet wel zeker dat er in België wettelijke eisen aan de bedrijfstelefoonnetwerken worden gesteld. "In alle gebouwen waar gedurende langere perioden veel mensen verblijven, moet op elke verdieping waar mensen werken een analoge telefoon aanwezig zijn die het altijd doet."

"In nieuwbouw is de infrastructuur tegenwoordig standaard al multifunctioneel inzetbaar. Als een klant zijn bestaande netwerk toch moet opwaarderen of overgaat op een nieuwe VoIP implementatie, dan is dat ook de gelegenheid om dat gelijk goed te doen. De terugverdientijd is heel erg afhankelijk van zijn communicatiebehoeften. Als je veel internationaal doet of op veel verschillende locaties, dan zul je je investeringen er eerder uit hebben omdat je meer kunt besparen. Er zijn echter ook bedrijven die genoegen nemen met een backup van een half uur, zodat zij 99 procent van de stroomuitvallen kunnen opvangen. Als de VoIP-toestellen niet kritisch zijn, dan hoeft men minder te investeren. Als de commerciële consequenties zo groot zijn dat men zich dat niet kan veroorloven, dan wordt voor een volledige power backup gezorgd."

Bovendien biedt een UPS ook bescherming van de hardware tegen stroompieken en dergelijke. "Als je je in een industriegebied bevindt, heb je continu te maken met een in elkaar zakkende of opslingerende spanning. Zit je in hartje Amsterdam of Den Haag dan gebeurt hetzelfde als de tram voorbij komt rijden. En ook liften in wat oudere gebouwen willen nogal eens voor problemen zorgen. Die kunnen zelfs veroorzaakt worden door een eenvoudig onweersbuitje."

Generator

"Wij installeren steeds vaker generatoren bij klanten. Die kosten maar iets van duizend Euro per jaar. De prijs van een 50-60 kVA unit waarop je acht uur kunt draaien ligt tussen de acht- en tienduizend Euro. Als je diezelfde capaciteit uit batterijen wilt halen, ben je veel meer kwijt. Bovendien moeten die batterijen elke zeven jaar worden vervangen. Omdat de prijs daarvan 50 à 60 procent van de aanschafprijs bedraagt, doe je globaal elke zeven jaar dezelfde investering nog eens."

"Zelfs als je maximaal maar twee of vier uur draaitijd nodig hebt, adviseren we daarom al een combinatie van batterijen en een generator. Aan een kleine battery pack heb je genoeg om een minuut of tien te kunnen draaien. In die tijd kan de generator een aantal herstarts doen als dat nodig mocht zijn. De generator start echter meestal al direct, en draait binnen dertig seconden op vol vermogen. De standverwarming zorgt ervoor dat de olie in het carter altijd warm is, zodat de generator direct naar zijn volledige toerental kan gaan. Daarvoor is het wel nodig om de generator constant in de gaten te houden; de temperatuur van de olie, de brandstofniveau's en de conditie van de startaccu."

APC levert zelf (nog) geen generatoren. Het werkt daarvoor samen met partner Cummins. Hier in Nederland installeert APC generatoren van SDMO. Voordeel van de Cummins machines is dat hun management systeem direct kan worden gekoppeld aan de management kaarten die in alle APC apparatuur zitten. Op die manier kunnen de APC systemen via het SNMP protocol worden binnengehaald in management pakketten als Unicenter, Tivoli en OpenView. Voor ongeveer 700 Euro neemt APC het beheer van een power backup installatie uit handen. "De bewaking van de stroomvoorziening, koeling, rook- en waterdetectoren was vroeger onderdeel van de gebouwenbeheerssystemen. Het rekencentrum kreeg daar echter niet de juiste prioriteit. Nu communiceren de systemen naar ieder gewenst beheerssysteem in de juiste taal."

Rekenvoorbeeld

In dit voorbeeld gaan we er van uit dat we op een locatie met duizend werkplekken alle netwerkcomponenten, serversystemen en kritieke werkplekken van noodstroom zouden willen voorzien. Denk bij dat laatste bijvoorbeeld aan de systemen in een callcenter.

De batterijen die deze locatie drie uur lang van 80 kWatt zou kunnen voorzien zou acht meter stellingruimte van één meter diep in beslag nemen en negenduizend kilo wegen. De prijs van dit gevaarte zou alles bij elkaar ongeveer 56 duizend Euro bedragen. Kan de hele opstelling in een kelder met een temperatuur van rond twintig graden worden geplaatst, dan zijn verder geen bijzondere voorzieningen nodig. Als de accu's constant in een temperatuur van dertig graden staan, wordt hun levensduur echter sterk verkort. Staan de stellingen tegen een buitenmuur, dan zal deze ruimte dus ook nog geconditioneerd moeten worden.

Een battery-only power backup is in verhouding een hele dure oplossing. De prijs van een battery pack die twintig minuten stroom levert om de bijbehorende generator de gelegenheid te geven op te starten, ziet er heel anders uit. Deze combinatie kost 27 duizend Euro aan accu's en 12 duizend voor de generator. Met 39 duizend Euro is dat maar tweederde ten opzichte van de eerste oplossing.

Waar batterijen tussen elke vijf tot zeven jaar moeten worden vervangen, gaat een generator bovendien dertig jaar lang mee. "Tegen de tijd dat 'ie aan vervanging toe is, heeft hij misschien maar duizend draai-uren gemaakt, waarvan 800 test-uren." Daarnaast is er nog het ruimte-voordeel: een generator is nog geen twee meter lang en kan ook gewoon buiten staan. "Als je een generator kwijt kunt, moet je daarom altijd voor deze combinatie kiezen."

Waar de prijs van batterijen lineair oploopt met de capaciteit, stijgt de prijs van een generator lang niet zo snel. Dat betekent dat je daar ook de verlichting, de PC's van het call center en misschien zelfs de koffiemachine op aan wilt sluiten. De airconditioning, noodzakelijk is om de IT apparatuur gedurende langere tijd operationeel te houden, kan alleen aan een generator worden gekoppeld. De inschakelstromen van de koelcompressor zijn zo groot dat deze alleen bij hoge uitzondering op een UPS wordt aangesloten.

Als je inderdaad besluit ook de airconditioning aan de generator te koppelen en wat reservecapaciteit in te bouwen, dan ben je voor een generator met een capaciteit van 132 kWatt 18 duizend euro kwijt. Daarmee komt het totaal van deze oplossing op 45 duizend Euro, nog steeds ver beneden de prijs van de batterijen. Bovendien hoef je met een generator niet in de problemen te komen als het einde van je backup capaciteit nadert. Bij zware installaties worden grote tanks in de grond gelegd en 24-uurs contracten afgesloten met brandstofleveranciers.

Brandstofcellen

Dit jaar zal APC voor het eerst een aantal test sites inrichten met waterstof-gebaseerde brandstofcellen als alternatief voor de generator-set. "Zo kun je uren draaien op een paar gasflessen. Dat is bijvoorbeeld een alternatief voor locaties in Amsterdam centrum waar we vanwege het geluid geen generatoren mogen neerzetten. We zijn al meer dan tien jaar met deze technologie bezig, maar hebben pas nu het gevoel dat deze ook betrouwbaar genoeg is om in te kunnen zetten. Juist in dit soort omgevingen wil je immers niet experimenteren."

De brandstofcellen zijn voorlopig nog aanzienlijk duurder dan een generator. Het voordeel is dat ze compleet stil zijn. "Je hoeft dus geen rekening te houden met milieu-eisen en vergunningen van de gemeente." Hack noemt OneTel met hun locatie op de Amsterdamse grachten als een geschikte kandidaat hiervoor. "Een generator is hier uit den boze. Tot nu toe bestaat hun power backup volledig uit batterijen."

Dit artikel verscheen eerder in Telecom Magazine.