IP電話導入のためのネットワーク必要条件：VoIPに耐えるネットワーク構築（1）

総務部門の悩み

　総務部門が日常行っている業務は多岐にわたっている。このため広範囲な知識を必要とするが、実際には間接部門ということでそれぞれの専門スタッフを置くことはできず、1人で何役もの仕事をこなすのが当たり前の状況である。

　そのような中で、ファシリティ、特に通信設備（回線含む）についても、総務部スタッフは専門的な能力を求められる状況となってきている。従来、総務部門での通信設備といえば電話交換機の設定・運用がメインだった。が、この世界もインターネット技術が多く取り込まれてきており、『IP電話』や『IPセントレックス』のキーワードや、コスト削減の情報がはんらんしている。総務部内の限られた人員で日常業務と技術的専門知識を必要とする業務を行っていくことは、技術革新の速い今日の大きな悩みとなっている。

　そこで、以降はあるネットワークインテグレーションを主とする会社を例に話を進めたい。この会社では、本社のPBX容量（1000回線）が限界に達している。

　PBXを新調、もしくは増強したいと稟議を出しても、一向に受理されない。一方の電話回線利用状況は、新入社員が補充され、激しくなる一方だ。いよいよ、総務担当は頭を悩ませることになる。

　電話回線設備を運営していかなくてはならない総務部の悩みとは、以下のようなコスト削減に関するタスクではないだろうか。

　さらなる悲劇が総務部を襲う。会社経営側が今後、電話工事費は“ゼロ”に、そして通信費も30％削減しろと要求してきたのだ。担当者は考えた。組織変更や増員の多い当社で、電話工事費をゼロに近づけるにはどうしたらいいのだろう。現状のPBXを増強して通信費を30％削減することはできない。インターネットを利用した電話システムにすれば、経営側の要求を実現できるのだろうか、と。ネットワーク・インテグレータを生業とする企業なのだから、インターネット電話システムの構築は社内の協力を得られるかもしれない、と。ちなみに、この会社のネットワーク概要は次のとおりである。

　この会社を例として、企業が自社の電話設備をIP化していくときに、どのような技術的観点から調査し設計導入を行っていけばよいのか考えたい。

VoIPに耐え得るネットワークの条件

　『拠点間VoIP』『IP電話』のいずれを導入する場合でも“ユーザー環境”（通信料金、既存ネットワーク環境、運用保守など）によって効果の有無が決まってくる。ここではベースとなるネットワークがどうなっていれば“最大の効果”が得られるのかを考えてみる。

　ただし、技術や市場の流れは、いずれはIP電話に統合されることはほぼ間違いない状況である。

（1）　配線ケーブル仕様

　まず、床下配線から考えてみたい。統合配線システムなどを導入している企業が多いと思われる。統合配線システムで使用されるケーブルにはいくつかのグレードが存在する。

　通常、企業ネットワークの配線ケーブルで使用されているのは、カテゴリ5やエンハンスド・カテゴリ5が主流である。最近ではカテゴリ6やカテゴリ7といった規格の製品も出荷されはじめている。

　ちなみに、LANを張るケーブルの規格を表す「カテゴリ」は、カテゴリの後に来る数字が大きいものほどグレードが高く、伝送容量も大きいことを示している。

　表1に配線ケーブルグレードごとの適用アプリについてまとめる。

　現状では、多くの企業がカテゴリ5以上のケーブルを利用しているだろう。しかし、8年前くらいに配線したシステムの場合、カテゴリ3や4といったケーブルが敷設されているケースも考えられる。

　IP電話を導入する場合のケーブル仕様がどう影響するのか、その関連事項として何があるのか？　詳しくは、次のイーサネットスイッチ機器仕様と併せてご説明したい。

（2）　イーサネットスイッチ機器仕様

　イーサネットスイッチ（以下、スイッチ）は、ネットワーク機器のなかで、このところ比較的安価になっている製品の1つとして挙げられる。

　スイッチには大きく分けてバックボーン用とワークグループ用の2種類が存在する。

　前者はL3（ルーティング）機能も兼ね備えている。インターフェイスとしては、ギガビットや最近では10ギガビットインターフェイスを多数実装できるスイッチも出荷されている。当然、ワークグループ用の接続はギガビット（Gbit/s）が主流であるが、10／100Mbpsインターフェイス用モジュールも用意されている。後者はL3機能を備えたものも存在するが、純粋なスイッチング機能に特化した製品が多い。

　基幹システム周辺のアップリンク用にはギガビットインターフェイス、端末側は10／100Mbpsインターフェイスのタイプが主流である。新製品などでは10／100／1000Mbps（ギガビット）のインターフェイスを持つタイプも存在する。

　IP電話を導入する場合、スイッチに求められる機能を列挙すると次のようになる。それぞれについて説明する。

　実際にIP電話を導入する場合のフロア系ネットワークで予想されるタイプと適用規模等について簡単にまとめた（表2）。自社で実現したい音声品質と現状のネットワークと照らし合わせて参考にしていただきたい。

表2　タイプ別：IP電話に必要なネットワーク機器と音声品質

（3）　主要ネットワークノード機器仕様

　ここではバックボーン側や拠点間を結ぶ個所に配置されるネットワーク機器の持つべき機能について考えてみる。これは先に触れたイーサネットスイッチ機器仕様の5のPoE対応を除き必要となってくる。6の冗長化部分については、スイッチを複数台にすることでも対応は可能であるし、コストも考慮しなければならない。ただし最近は、この辺りの製品も最近比較的安価になってきている。

　拠点間を結ぶ機器について少し触れておくが、構内LANではケーブルネットワークがカテゴリ5で光ファイバが準備されていれば、比較的簡単に高速ネットワークを構築することができる。同様に拠点間も100Mbpsなどの帯域を確保しようとすると、膨大なランニングコストが必要となってしまう。

　実際には、キャリアが提供する広域イーサネットサービスやIP-VPNなどからニーズにかなうものを選択するのが最近の状況となっている。

　これらの拠点間接続に使用する機器には、VoIPトラフィックを最優先させることができる機能とともに、拠点ごとのアクセス回線速度に合わせてシェーピングが可能な多重シェーピング機能が必要となってくる。

　補足であるが、IP電話端末へのIPアドレス設定は手動ではなくDHCPで行われる。このDHCPサーバの機能もネットワーク側で持っていなければならない。

　以上IP電話を導入するベースインフラの要件を説明したが、モデルケースとなるこの会社は調査した結果、一通りこの条件を満たすことが分かった。

　つまり、導入コストとしてはIP-PBXサーバとIP電話端末、一部グループウェア設備を購入すれば、システム構築ができることになる。IP電話を導入するために、ベースとなるインフラ自体をリプレースすることは不要、という好条件であった。

　今回は、配線ケーブル仕様とイーサネットスイッチ機器仕様にフォーカスをあてて、「VoIPネットワークに耐える条件」を考えてみた。次回は電話接続と音声データをIP上で実現するためのシグナリングプロトコルと音声パケットについてSIPプロトコルの特性をかんがみながら考察する。