Im Gebäude

Wie eine Cloud-Telefonanlage aus dem Rechenzentrum funktioniert

Eine Cloud-Telefonanlage, auch gehostete Telefonanlage oder Cloud PBX genannt, ist eine Telefonanlage fürs Büro, die als Software auf Servern in einem Rechenzentrum läuft statt in einem Schrank im Büro. Die Tischtelefone bleiben auf den Schreibtischen und erreichen sie über die Internetleitung des Büros. Jeder Anruf wird im Rechenzentrum aufgebaut, sogar einer zum Nachbartisch, und auch die Amtsleitungen beginnen dort.

RECHENZENTRUMTELEFONIEROUTERTRUNKTELEFONIEINTERNETNETZWERK-SWITCHTELEFONIEROUTERSIE201BEN202SAM204EVA203VERMITTLUNGSSTELLE09:41AnrufKUNDE
Ausprobieren
Lila: der Anruf und die Teile, die er nutztLegende
  • Lila: der Anruf und die Teile, die er nutzt
  • Hörer abgenommen: am Telefon
  • Gestrichelt: das Internet und das Mobilfunknetz, viel länger als gezeichnet

Telefonanlage im Rechenzentrum · 4 Tischtelefone, 201 bis 204

Drücken Sie einen Knopf oder klicken Sie auf einen Schreibtisch, um diese Person anzurufen.Drücken Sie einen Knopf oder tippen Sie auf einen Schreibtisch, um diese Person anzurufen.

Dieselben Telefone, dieselben Aufgaben. Nur die Telefonanlage ist umgezogen, ins Rechenzentrum, wo der Trunk schon war.

Anatomie einer Cloud-Telefonanlage: dasselbe Büro wie auf der Seite zur Telefonanlage, nur steht die Anlage jetzt in einem Rechenzentrum, und vier Anrufe zwischen beiden. Der Schalter holt die Telefonanlage zurück in den Büroschrank. Die Zeichnung ist nicht maßstabsgetreu.

  1. Folgen Sie einem Anruf

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  2. Schritt 1 von 5

    Ihr Tischtelefon meldet sich bei einer fernen Telefonanlage an

    Das ist dasselbe Büro wie auf der Seite zur Telefonanlage. Die Schreibtische, die Tischtelefone, die Kabel und der Schrank sind alle noch da, aber der Server, auf dem die Telefonanlage lief, ist aus dem Schrank verschwunden. Die Telefonanlage läuft jetzt als Programm auf den Servern eines Anbieters in einem Rechenzentrum. Wenn Ihr Telefon startet, schickt es eine kurze Nachricht über den Netzwerk-Switch, den Router und die Internetleitung des Büros ins Rechenzentrum. Diese Nachricht heißt Registrierung und sagt: Die Nebenstelle 201 ist hier. Werfen Sie unten einen Blick ins Rechenzentrum.

    Ein Blick hinein Die Telefonanlage

    ROUTERTELEFONIETRUNK
    1. 1Router
    2. 2Telefonanlage
    3. 3Trunk
    4. 4Speicher

    150 Millisekunden in eine Richtung, vom Mund bis zum Ohr, ist die Verzögerung, unter der die meisten Gespräche nicht leiden. Viele Strecken bis 5.000 km innerhalb einer Region bleiben darunter.

    NETZWERK-SWITCHTELEFONIEROUTER
    1. 1Patchfeld
    2. 2Netzwerk-Switch
    3. 3Telefonanlage
    4. 4Router

    1 Server im Büroschrank betreibt die Telefonanlage, und das Büro kümmert sich selbst darum.

    Wie kann ein ferner Server ein Telefon hinter dem Büro-Router klingeln lassen?

    Ein Büro-Router lässt Datenverkehr aus dem Internet nur herein, wenn er auf etwas antwortet, das jemand von innen geschickt hat. Passiert eine Weile nichts, vergisst der Router den Rückweg, und ein stilles Telefon wäre nicht mehr erreichbar.

    Also hält das Telefon den Weg offen. Ab und zu schickt es eine kleine Nachricht, und die Telefonanlage antwortet. Die IETF, die die Standards des Internets schreibt, hat das 2009 festgelegt. Ein anderer ihrer Standards verlangt von Routern, einen solchen Weg mindestens zwei Minuten ohne Datenverkehr offen zu halten.

    Quellen: IETF RFC 5626: SIP connections that start from the phone (2009); IETF RFC 4787: network address translation and UDP (2007)

  3. Schritt 2 von 5

    Sie rufen Eva an, zwei Tische weiter

    Sie nehmen den Hörer ab und wählen die 203. Die Ziffern verlassen das Gebäude, hinaus über den Router und die Internetleitung zur Telefonanlage im Rechenzentrum. Sie sucht die 203, findet das Telefon, das sich als Evas angemeldet hat, und lässt es klingeln, zurück über dieselbe Internetleitung. Eva sitzt zwei Tische von Ihnen entfernt, und der Anruf wurde an einem Ort aufgebaut, den keiner von Ihnen sieht. Stellen Sie die Zeichnung auf den Büroschrank um, dann sehen Sie den alten Weg. Dort verlässt der Anruf das Gebäude nie.

    Geht auch Ihre Stimme ins Rechenzentrum?

    Das hängt von der Telefonanlage ab. Den Anruf baut sie immer auf. Danach können sich die beiden Telefone ihre Stimmen direkt über das Büronetz zuschicken.

    Eine Telefonanlage kann die Stimmen aber auch durchs Rechenzentrum leiten. Die IETF beschreibt solche Server und nennt beide Aufgaben. Der eine baut nur Anrufe auf, der andere, ein Media-Relay, reicht auch die Stimme weiter.

    Quellen: IETF RFC 3261: SIP, the protocol of internet calls (2002); IETF RFC 7092: the roles of servers in the middle of a SIP call (2013)

  4. Schritt 3 von 5

    Sie rufen einen Kunden an

    Jetzt wählen Sie das Handy eines Kunden. Die Telefonanlage im Rechenzentrum nimmt eine ihrer Amtsleitungen und gibt die Nummer ans öffentliche Telefonnetz weiter, und das Netz lässt es beim Kunden klingeln. Diese Amtsleitungen reichen nicht mehr bis in Ihr Büro. Sie beginnen im Rechenzentrum, als Trunk ins Telefonnetz, und die Internetleitung Ihres Büros trägt den Anruf nur bis zum Rechenzentrum.

    Was passiert, wenn jemand eine Notrufnummer wählt?

    Der Anruf geht hinaus wie jeder andere. Aber eine Telefonanlage im Rechenzentrum kann Ihren Schreibtisch nicht sehen. Sie kennt Ihr Telefon an seiner Registrierung, und eine Registrierung sagt nichts über Straße, Stockwerk oder Raum. Jemand muss der Telefonanlage sagen, wo jedes Telefon steht.

    In den USA schreiben die Regeln das inzwischen vor. Seit Januar 2021 muss eine Telefonanlage im Büro bei jedem Notruf an die 911 von einem Tischtelefon einen Standort mitschicken, zu dem die Helfer fahren können. Das ist die Straßenadresse, dazu das Stockwerk oder der Raum, wo es nötig ist.

    Quellen: Federal Register: FCC rules on 911 calls from office phone systems (2019)

  5. Schritt 4 von 5

    Ein Kunde ruft Ihre Nummer an

    Ein Kunde wählt Ihre Durchwahl. Der Anruf erreicht das Rechenzentrum über dessen Trunk, denn dort ist Ihre Nummer jetzt zu Hause. Die Telefonanlage findet das Telefon, das sich als 201 angemeldet hat, und lässt es über die Internetleitung des Büros klingeln. Ihr Tischtelefon klingelt wie immer, und nichts daran verrät, dass der Anruf den langen Umweg genommen hat.

    Was, wenn die Internetleitung des Büros ausfällt?

    Dann verlieren Ihre Tischtelefone die Telefonanlage, denn sie erreichen sie über diese Leitung. Die Telefonanlage läuft im Rechenzentrum weiter, also bekommt ein Kunde, der anruft, trotzdem eine Antwort. Sie folgt ihren Regeln für ein Telefon, das nicht abnimmt, etwa einer Mailbox oder einer Handynummer.

    Mit der Telefonanlage im Schrank war es umgekehrt. Anrufe zwischen den Schreibtischen funktionierten weiter, und von draußen kam kein Anruf herein.

  6. Schritt 5 von 5

    Ihre Stimme reist in Datenpaketen über die Internetleitung

    Sie nehmen ab. Ihr Telefon schneidet Ihre Stimme in Stücke von 20 Millisekunden und schickt jedes als kleines Datenpaket los, 50 pro Sekunde, hinaus über den Router und die Internetleitung ins Rechenzentrum. Die Stimme des Kunden kommt auf demselben Weg zurück, 50 Pakete pro Sekunde. Ein Anruf braucht wenig von der Geschwindigkeit der Leitung. Er braucht vor allem eine Verzögerung, die kurz ist und kurz bleibt.

    Wie weit weg darf das Rechenzentrum sein?

    Weit genug, um ein Land zu durchqueren, und noch weiter. Im Gespräch merken Sie die Verzögerung, also die Zeit, die Ihre Stimme bis zum anderen Ohr braucht. Die Internationale Fernmeldeunion, die Sonderorganisation der Vereinten Nationen für Telekommunikation, setzt die Marke bei 150 Millisekunden in eine Richtung, vom Mund bis zum Ohr. Darunter bremst die Verzögerung die meisten Gespräche nicht.

    Sie schreibt auch, dass Internetanrufe auf vielen Strecken von 5.000 km oder weniger innerhalb einer Region, etwa Europa oder Nordamerika, wahrscheinlich unter dieser Marke bleiben. Ein Rechenzentrum im selben Land wie Ihr Büro liegt weit innerhalb dieser Entfernung.

    Quellen: ITU-T G.114: one-way transmission time (2003)

Ein Blick hinein: der Büroschrank und das Rechenzentrum

Die Tischtelefone, die Kabel und die Aufgaben sind in beiden Fällen gleich. Umgezogen ist die Telefonanlage, und die Amtsleitungen sind mitgekommen.

Die Teile, auf die ein Anruf trifft, der Reihe nach ausgelegt. Im Büroschrank ist die Telefonanlage ein eigener Server. Im Rechenzentrum ist sie ein Programm auf Servern in einem Serverschrank, betrieben vom Anbieter. Zeigen Sie auf ein Teil oder tippen Sie es an, um zu sehen, was es tut.

Büroschrank

Rechenzentrum

Die Telefonanlage

NETZWERK-SWITCHTELEFONIEROUTER
  1. 1Patchfeld
  2. 2Netzwerk-Switch
  3. 3Telefonanlage
  4. 4Router

1 Server im Büroschrank betreibt die Telefonanlage, und das Büro kümmert sich selbst darum.

Die Telefonanlage

ROUTERTELEFONIETRUNK
  1. 1Router
  2. 2Telefonanlage
  3. 3Trunk
  4. 4Speicher

150 Millisekunden in eine Richtung, vom Mund bis zum Ohr, ist die Verzögerung, unter der die meisten Gespräche nicht leiden. Viele Strecken bis 5.000 km innerhalb einer Region bleiben darunter.

Wo die Telefonanlage läuftNational Cyber Security Centre

Büro

Ein Server im Schrank, betreut vom Büro

Rechenzentrum

Die Server eines Anbieters, erreichbar über das Internet

Ein Anruf zum NachbartischIETF RFC 3261

Bleibt im Haus

Der Server im Schrank baut ihn auf

Hin und zurück

Aufgebaut im Rechenzentrum, über die Internetleitung

Wo die Amtsleitungen beginnenNational Cyber Security Centre

Büro-Router

Ein SIP-Trunk über die Internetleitung des Büros

Rechenzentrum

Ein Trunk von dort ins Telefonnetz

Wenn die Internetleitung des Büros ausfälltNational Cyber Security Centre

Interne Anrufe gehen

Von draußen kommt kein Anruf herein

Tischtelefone schweigen

Die Telefonanlage nimmt Anrufe weiter an

SicherheitsupdatesNational Cyber Security Centre

Das Büro

Eigene Leute oder ein Dienstleister patchen den Server

Der Anbieter

Prüfen Sie, ob er das System von selbst aktualisiert

Wie viele Anrufe die Internetleitung eines Büros trägt

Ein Anruf schickt 50 Datenpakete pro Sekunde in jede Richtung. Jedes Paket enthält 160 Byte Stimme und 40 Byte Adressen und Nummerierung, also braucht ein Anruf 80.000 Bit pro Sekunde in jede Richtung. Das Diagramm teilt die Geschwindigkeit der langsameren Richtung einer Leitung, meist des Uploads, durch diesen Wert.

Gleichzeitige Anrufe nach der Geschwindigkeit der langsameren Richtung

  • 1 Megabit pro Sekunde

    12 Anrufe
  • 2 Megabit pro Sekunde

    25 Anrufe
  • 10 Megabit pro Sekunde

    125 Anrufe
  • 20 Megabit pro Sekunde

    250 Anrufe

Berechnet für G.711, das Standardverfahren des Telefonnetzes, mit dem eine Stimme zu Zahlen wird, und ohne anderen Verkehr auf der Leitung. Die Leitung selbst braucht für ihre eigene Rahmenstruktur noch etwas mehr, also planen Sie Reserve ein.

IETF RFC 3551; IETF RFC 3550; IETF RFC 768; IETF RFC 791

Wie es dazu kam

  1. 1963

    Das Gehirn verlässt das Haus

    Die Bell Labs stellen ihr elektronisches Vermittlungssystem No. 101 für Telefonanlagen in Büros fertig. Das Programm, das es steuert, sitzt im Gebäude des Netzbetreibers, und nur die Einheit, die die Anrufe verbindet, bleibt beim Kunden.

    Bell System Technical Journal: time division switch units for No. 101 ESS (1969)

  2. 1996

    Anrufe in Computernetzen

    Die Internationale Fernmeldeunion verabschiedet H.323, einen Standard für Anrufe über lokale Computernetze, die ihre Qualität nicht garantieren.

    ITU-T H.323: calls over local computer networks (1996)

  3. 2002

    Telefone, die sich anmelden

    SIP, der Standard, auf dem Anrufe übers Internet laufen, wird veröffentlicht. Ein Telefon meldet einem Server per Registrierung, wo es ist. So kann der Server überall stehen, wo das Telefon ihn erreicht.

    IETF RFC 3261: SIP, the protocol of internet calls (2002)

  4. 2003

    Die Stimme in Stücken von 20 Millisekunden

    Die IETF legt fest, wie Stimme in Datenpaketen reist. Wenn beide Seiten nichts anderes vereinbaren, enthält jedes Paket 20 Millisekunden Ton.

    IETF RFC 3551: the RTP profile for audio and video (2003)

  5. 2009

    Durch den Büro-Router

    Die IETF veröffentlicht einen Weg, wie Telefone hinter einem Büro-Router ihre Verbindung zu einem fernen Server offen halten, damit der Server sie jederzeit klingeln lassen kann.

    IETF RFC 5626: SIP connections that start from the phone (2009)

  6. 2019

    Wo ist der Anrufer?

    Die US-Regulierungsbehörde Federal Communications Commission schreibt vor, dass Telefonanlagen in Büros bei Notrufen an die 911 einen Standort mitschicken, zu dem die Helfer fahren können. Das ist die Straßenadresse, dazu das Stockwerk oder der Raum, wo es nötig ist.

    Federal Register: FCC rules on 911 calls from office phone systems (2019)

  7. 2024

    Ratschläge für Cloud-Telefonanlagen

    Das britische National Cyber Security Centre veröffentlicht Empfehlungen für Telefonanlagen in Büros. Bei einer Cloud-Telefonanlage sollen Sie demnach prüfen, ob der Anbieter sie automatisch aktualisiert und die Gespräche verschlüsselt.

    National Cyber Security Centre: private branch exchange best practice (2024)

Wer Ihre Anrufe vermitteln darf

Eine Telefonanlage, die Ihnen Rufnummern gibt und Anrufe ins öffentliche Telefonnetz und aus ihm heraus führt, ist rechtlich ein Telekommunikationsdienst, nicht bloß Software in einem Rechenzentrum. In der Europäischen Union setzt der Europäische Kodex für die elektronische Kommunikation die Regeln, und die Regulierungsbehörde jedes Landes setzt sie durch. Eine App, die nur andere Nutzer über deren Namen anruft, ohne Rufnummern, hat weniger Pflichten und muss sich bei keiner Regulierungsbehörde melden.

  • Der Anbieter meldet sich vor dem Start bei der Regulierungsbehörde

    Der Kodex nennt einen Dienst, dessen Rufnummern das öffentliche Netz erreichen, einen nummerngebundenen interpersonellen Kommunikationsdienst. Sein Anbieter braucht keine Lizenz, auf die er warten müsste, aber ein Land kann verlangen, dass er sich vor dem Start bei der Regulierungsbehörde meldet. Luxemburg und Belgien verlangen das beide, und die luxemburgische Regulierungsbehörde führt ein öffentliches Register aller Anbieter, die sich gemeldet haben.

    EUR-Lex; Institut Luxembourgeois de Régulation; Belgian Institute for Postal Services and Telecommunications

  • Der Anbieter stellt Notrufe durch, mit Ihrem Standort

    Jeder Nutzer muss die Notdienste unter 112 kostenlos erreichen können. Der Anbieter übermittelt den Standort des Anrufers an die Notrufzentrale, sobald der Anruf aufgebaut ist. Schritt 3 oben erklärt, warum man einer Telefonanlage im Rechenzentrum sagen muss, wo jedes Tischtelefon steht.

    EUR-Lex

  • Ihre Nummern ziehen mit um

    Wer eine Nummer aus einem nationalen Nummernplan hat, darf sie behalten, wenn er zu einem anderen Anbieter wechselt. Ist der Wechsel vereinbart, muss der neue Anbieter die Nummer binnen eines Arbeitstags nach dem vereinbarten Datum in Betrieb nehmen.

    EUR-Lex

  • Der Anbieter sichert den Dienst und lässt rechtmäßigen Zugriff zu

    Der Anbieter muss die Risiken für die Sicherheit seines Netzes und seiner Dienste beherrschen, mit Verschlüsselung, wo sie angemessen ist. Ein Land kann außerdem verlangen, dass er eine rechtmäßige Überwachung ermöglicht, für die nationalen Behörden, die sie anordnen dürfen.

    EUR-Lex

  • Andere Länder haben eigene Regeln

    Außerhalb der Europäischen Union gelten andere Gesetze. Im Vereinigten Königreich legt Ofcom, die Regulierungsbehörde für Kommunikation, allgemeine Bedingungen fest, die jeden Anbieter eines Kommunikationsdienstes binden können. In den USA legt die Federal Communications Commission Regeln fest, etwa die Pflichten bei Notrufen an die 911 aus Schritt 3.

    legislation.gov.uk; Federal Register

Wo Voxbi ins Spiel kommt

Voxbi ist eine Cloud-Telefonanlage, gehostet in der Europäischen Union auf unserer eigenen Infrastruktur in Luxemburg. Ihre Tischtelefone und die Voxbi-Apps melden sich über das Internet bei ihr an. Sie läuft bei Mixvoip, einem Netzbetreiber, den unter anderem das Institut Luxembourgeois de Régulation, die belgische Regulierungsbehörde (BIPT), die französische Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse und die deutsche Bundesnetzagentur beaufsichtigen.

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