Практическая работа №3. Расчет оборудования протей

Тема: Формирование спецификации оборудования ВКС на основе параметров помещений.

Цель: научиться подбирать терминалы ПРОТЕЙ под типы помещений и рассчитывать ёмкость сервера САПФИР.

Параметр	Вариант 2
Переговорных комнат (4–8 человек)	8
Индивидуальных кабинетов руководителей	20
Лекционных кабинетов (20–40 мест)	3
Диспетчерских рабочих мест	2
Макс. участников в одной конференции	50
Параллельные конференции (пик)	6
Требуется запись конференций	Только для лекций и совещаний руководства
Требования к безопасности	РЭП/ТОРП, шифрование

Выбор терминала под помещение

Тип помещения	Рекомендуемый терминал	Обоснование	Макс. нагрузка
Переговорная комната(4–12 человек)	ГРАНАТ А	Групповая связь, подключение внешних камер и аудиосистем, пассивное охлаждение для тишины	1 терминал на комнату до 12 участников в кадре
Лекционный зал / учебный класс 20–50 человек)	ГРАНАТ А + доп. оборудование	Поддержка интеллектуальных камер с автонаведением, возможность подключения нескольких мониторов, запись лекций	1–2 терминала на зал до 50 участников (с доп. камерами)
Индивидуальный кабинет 1–2 человека)	МАЛАХИТ (15"/21"/27")	Компактный моноблок, FullHD-экран, подключение внешней камеры при необходимости	1 терминал на рабочее место персональная связь
Диспетчерская / защищённый пост	ОНИКС (10"/15"/21")	Сенсорный экран, 1–2 телефонные трубки, режим защиты информации, интеграция с АРМ	1 пульт на рабочее место оперативная связь + ВКС
Серверная / ЦОД	САПФИР (MCU)	Модульное шасси, поддержка транскодирования, резервирование 1+1, статус ТОРП	1 плата ПОВ ≈ 16 портов FullHD масштабируется кластером

Справочные коэффициенты: 1. Коэффициент запаса по портам MCU: K_запас = 1,2–1,5

2. Ёмкость одной платы ПОВ (САПФИР): 16 портов FullHD

3. Слоты в шасси САПФИР: 6 (1 занят управляющим модулем)

4. Битрейт одного потока FullHD: 3,5–5 Мбит/с (видео) + 128–192 Кбит/с (аудио)

5. Запас на служебный трафик: +10% к расчётной полосе

Расчётные формулы

1. Подбор терминалов по помещениям

N_ГРАНАТ = N_переговорных + N_лекционных

N_МАЛАХИТ = N_индивидуальных_кабинетов

N_ОНИКС = N_диспетчерских_мест

2. Расчёт требуемой ёмкости MCU (САПФИР)

C_пиковая = N_макс_участников × N_параллельных_конф

C_с_запасом = C_пиковая × K_запас

3. Количество плат обработки видео (ПОВ)

N_ПОВ = C_с_запасом / 16 (целое число, округление вверх)

4. Проверка вместимости шасси

Слоты_нужны = 1(управление) + N_ПОВ + N_запись + N_сеть

Если Слоты_нужны > 6 → требуется кластер из 2+ шасси

5. Оценка дискового пространства для записи

R_поток = 4,5 + 0,128 + (4,628 × 0,05) = 4,86 Мбит/с

V_час = (4,86 × 3600) / (8 × 1024) = 2,14 ГБ

V_архив = V_час × T_раб × N_записей × D_дней × K_запас = 2,14 × 10 × 11 × 14 = 3295,6 ГБ

Задания:

1. Расчёт ёмкости MCU

1. Рассчитайте пиковую нагрузку: C_пиковая = 300

2. Примените коэффициент запаса: C_с_запасом = 450

3. Определите количество плат ПОВ: N_ПОВ = 29

4. Оцените необходимость кластера: Шасси: 2+

2. На основе варианта ТЗ заполните таблицу

№	Оборудование	Модель / конфигурация	Кол-во	Назначение
1	Групповой терминал	ГРАНАТ А + доп. оборудование	11	Для групповой связи, с поддержкой интеллектуальных камер с автонаведением, возможностью подключения нескольких мониторов, запись лекций и совещаний
2	Персональный терминал	МАЛАХИТ	20	Компактный моноблок для персональной связи
3	Пульт оперативной связи	ОНИКС	2	Моноблок для оперативнаой связи + ВКС
4	MCU	САПФИР	29	Модульное шасси, выступает в роли сервера
5	Доп. оборудование	Камеры, микрофоны, крепления	89	Для обеспечения видео и аудио присутствия

Контрольные вопросы

1. Почему расчёт количества плат ПОВ требует округления вверх (функция ceil)?

Ответ: Одна плата имеет ограниченное количество обрабатываемых потоков (16). Округление вверх необходимо, потому что нельзя использовать часть платы — при превышении числа потоков даже на один требуется установка целой дополнительной платы. Функция ceil гарантирует, что будет взято минимальное целое количество плат, достаточное для покрытия всех требуемых потоков.

2. В каком случае целесообразно использовать кластер из нескольких шасси САПФИР вместо одного мощного?

Ответ: Кластер из нескольких шасси целесообразен в следующих случаях:

• Высокая отказоустойчивость — выход одного шасси не остановит всю систему.

• Распределённая нагрузка — разные шасси могут быть физически расположены ближе к группам абонентов (географически распределённая сеть).

• Поэтапное масштабирование — проще и дешевле добавлять небольшие шасси по мере роста потребностей, чем сразу покупать одно дорогое крупное.

• Логическое разделение — например, для разных отделов или уровней секретности.

3. Как наличие требования «запись конференций» влияет на конфигурацию САПФИР?

Ответ: Требование записи конференций добавляет в конфигурацию:

• Платы записи (или программные модули записи) с достаточным объёмом дискового пространства.

• Возможность параллельной записи нескольких конференций → может потребоваться увеличение производительности процессора или отдельные платы захвата.

• Необходимость хранения (локально или NAS/SAN) и, возможно, резервирования записи.

• Поддержка потокового вещания (стриминг) часто связана с записью, что также загружает платы ПОВ.

• Влияет на выбор количества шасси, так как нагрузка на дисковую подсистему и шину данных возрастает.

4. Можно ли заменить ГРАНАТ А на несколько МАЛАХИТ в переговорной комнате? Какие будут плюсы и минусы?

Ответ:

Плюсы замены одного ГРАНАТ А на несколько МАЛАХИТ:

• Гибкость размещения (в каждой маленькой переговорной свой терминал).

• Дешевле для большого количества маленьких комнат.

• Проще масштабировать (добавил комнату — поставил ещё один МАЛАХИТ).

Минусы:

• Потеря централизованного управления (будут отдельные единицы).

• Сложнее организовать совместные конференции между ними (придётся использовать внешний MCU).

• Меньше возможностей по обработке видео (многомонтаж, HD-картинка, запись конференции без дополнительных модулей).

• В одной большой переговорной замена ГРАНАТ А на несколько МАЛАХИТ нелогична - получится несколько независимых устройств, что неудобно.

Замена оправдана, если переговорная комната - множество маленьких независимых комнат. Для одной большой залы ГРАНАТ А предпочтительнее.