Hoe een telefooncentrale vanuit een datacenter werkt
Een cloudtelefooncentrale, ook hosted PBX of virtuele telefooncentrale genoemd, is een telefooncentrale voor kantoren die als software op servers in een datacenter draait, en niet in een kast op kantoor. De bureautelefoons blijven op de bureaus staan en bereiken de centrale via de internetlijn van het kantoor. De centrale zet elk gesprek op in het datacenter, zelfs een gesprek naar het bureau ernaast, en ook de buitenlijnen beginnen daar.
Paars: het gesprek en de onderdelen die het gebruiktLegenda
- Paars: het gesprek en de onderdelen die het gebruikt
- Hoorn van de haak: aan de telefoon
- Gestreept: het internet en het mobiele netwerk, veel langer dan getekend
Centrale in het datacenter · 4 bureautelefoons, 201 tot 204
Druk op een knop, of klik op een bureau om die persoon te bellen.Druk op een knop, of tik op een bureau om die persoon te bellen.
Dezelfde telefoons, dezelfde taken. Alleen de centrale is verhuisd, naar het datacenter waar de trunk al was.
Anatomie van een cloudtelefooncentrale: het kantoor van de pagina over de telefooncentrale, met de centrale verhuisd naar een datacenter, en vier gesprekken daartussen. De schakelaar zet de centrale terug in de kast op kantoor. De tekening is niet op schaal.
-
Volg één gesprek
Druk op Gesprek afspelen en kijk mee, of scrol naar beneden: de tekening volgt je stap voor stap. Met Zelf proberen, onder de tekening, voer je je eigen gesprek.Druk op Gesprek afspelen en kijk mee, of ga met Volgende stap voor stap verder. Met Zelf proberen, onder de tekening, voer je je eigen gesprek.
-
Stap 1 van 5
Je bureautelefoon meldt zich aan bij een centrale ver weg
Dit is het kantoor van de pagina over de telefooncentrale. De bureaus, de bureautelefoons, de kabels en de kast zijn er allemaal nog, maar de server waarop de centrale draaide, is uit de kast verdwenen. De centrale draait nu als programma op de servers van een aanbieder in een datacenter. Als je telefoon opstart, stuurt hij een kort bericht via de netwerkswitch, de router en de internetlijn van het kantoor naar het datacenter. Het bericht zegt dat toestel 201 hier is, en het heet een registratie. Kijk hieronder in het datacenter.
Kijk erin De centrale
- 1Router
- 2Centrale
- 3Trunk
- 4Opslag
150 milliseconden in één richting, van mond tot oor, is de vertraging waaronder de meeste gesprekken geen last hebben. Veel routes tot 5.000 km binnen één regio blijven eronder.
- 1Patchpaneel
- 2Netwerkswitch
- 3Centrale
- 4Router
1 server in de kast op kantoor draait de centrale, en het kantoor onderhoudt hem zelf.
Hoe kan een server ver weg een telefoon achter de router van het kantoor laten overgaan?
Een kantoorrouter laat verkeer van het internet alleen binnen als het een antwoord is op iets dat van binnenuit vertrok. Gaat er een tijdje niets over en weer, dan vergeet de router de weg terug, en een stille telefoon zou onbereikbaar worden.
Daarom houdt de telefoon de weg open. Af en toe stuurt hij een klein bericht, en de centrale antwoordt. De IETF, die de standaarden van het internet schrijft, legde dat in 2009 vast. Een andere IETF-standaard vraagt routers zo'n weg minstens twee minuten open te houden, ook als er niets overheen gaat.
Bronnen: IETF RFC 5626: SIP connections that start from the phone (2009); IETF RFC 4787: network address translation and UDP (2007)
-
Stap 2 van 5
Je belt Eva, twee bureaus verderop
Je neemt de hoorn op en kiest 203. De cijfers verlaten het gebouw, via de router en de internetlijn naar de centrale in het datacenter. De centrale zoekt 203 op, vindt de telefoon die zich als die van Eva aanmeldde en laat hem overgaan, terug over dezelfde internetlijn. Eva zit twee bureaus van je af, en het gesprek kwam tot stand op een plek die geen van jullie kan zien. Zet de tekening op de kast op kantoor voor de oude manier. Daar verlaat het gesprek het gebouw nooit.
Gaat je stem ook naar het datacenter?
Dat hangt van de centrale af. Ze zet het gesprek altijd op. Daarna kunnen de twee telefoons hun stemmen rechtstreeks naar elkaar sturen, over het kantoornetwerk.
Een centrale kan de stemmen ook door het datacenter laten lopen. De beschrijving die de IETF van zulke servers geeft, noemt beide taken. De ene server zet alleen gesprekken op. De andere, een media relay, geeft ook de stem door.
Bronnen: 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)
-
Stap 3 van 5
Je belt een klant
Nu kies je het mobiele nummer van een klant. De centrale in het datacenter neemt een van haar buitenlijnen en geeft het nummer door aan het openbare telefoonnet, dat de telefoon van de klant laat overgaan. Die buitenlijnen lopen niet meer naar je kantoor. Ze beginnen in het datacenter, als een trunk naar het telefoonnet, en de internetlijn van je kantoor draagt het gesprek alleen tot aan het datacenter.
Wat gebeurt er als iemand een noodnummer belt?
Het gesprek gaat naar buiten zoals elk ander. Maar een centrale in een datacenter kan je bureau niet zien. Ze kent je telefoon aan zijn registratie, en een registratie zegt niets over de straat, de verdieping of de kamer. Iemand moet de centrale vertellen waar elke telefoon staat.
In de Verenigde Staten staat dat nu in de regels. Sinds januari 2021 moet een kantoorcentrale bij elk 911-gesprek vanaf een bureautelefoon een zogeheten dispatchable location meesturen. Dat is het adres, plus de verdieping of de kamer waar dat nodig is.
Bronnen: Federal Register: FCC rules on 911 calls from office phone systems (2019)
-
Stap 4 van 5
Een klant belt je nummer
Een klant kiest je doorkiesnummer. Het gesprek komt via de trunk binnen in het datacenter, want daar woont je nummer nu. De centrale zoekt de telefoon die zich als 201 aanmeldde en laat hem overgaan via de internetlijn van het kantoor. Je bureautelefoon gaat over zoals altijd, en niets op het toestel verraadt dat het gesprek een omweg maakte.
En als de internetlijn van het kantoor uitvalt?
Dan verliezen je bureautelefoons de centrale, want ze bereiken haar via die lijn. De centrale blijft in het datacenter draaien, dus een klant die belt, krijgt toch antwoord. De centrale volgt dan haar regels voor een telefoon die niet opneemt, zoals een voicemailbox of een mobiel nummer.
Met de centrale in de kast was het andersom. Gesprekken tussen de bureaus werkten nog, en geen enkel gesprek van buiten kwam binnen.
-
Stap 5 van 5
Je stem gaat in pakketjes over de internetlijn
Je neemt op. Je telefoon knipt je stem in plakjes van 20 milliseconden en stuurt elk plakje als een klein datapakket, 50 per seconde, via de router en over de internetlijn naar het datacenter. De stem van de klant komt op dezelfde manier terug, 50 pakketjes per seconde. Een gesprek gebruikt weinig van de snelheid van de lijn. Het heeft een korte vertraging nodig, en die moet kort blijven.
Hoe ver weg mag het datacenter staan?
Ver genoeg om een land te doorkruisen, en verder. In een gesprek merk je de vertraging (latency): de tijd die je stem nodig heeft om het andere oor te bereiken. De Internationale Telecommunicatie-unie, het agentschap van de Verenigde Naties voor telecommunicatie, legt de grens op 150 milliseconden in één richting, van mond tot oor. Daaronder hebben de meeste gesprekken geen last van de vertraging.
Ze zegt ook dat internetgesprekken op veel routes van 5.000 km of minder binnen één regio, zoals Europa of Noord-Amerika, waarschijnlijk onder die grens blijven. Een datacenter in hetzelfde land als je kantoor zit ruim binnen die afstand.
Kijk erin: de kast op kantoor en het datacenter
De bureautelefoons, de kabels en de taken zijn in beide gelijk. De centrale is verhuisd, en de buitenlijnen zijn meegegaan.
De onderdelen die een gesprek tegenkomt, op volgorde neergelegd. In de kast op kantoor is de centrale een eigen server. In het datacenter is ze een programma op servers in een rack, beheerd door de aanbieder. Wijs een onderdeel aan, of tik erop, om te zien wat het doet.
Kast op kantoor
Datacenter
De centrale
- 1Patchpaneel
- 2Netwerkswitch
- 3Centrale
- 4Router
1 server in de kast op kantoor draait de centrale, en het kantoor onderhoudt hem zelf.
De centrale
- 1Router
- 2Centrale
- 3Trunk
- 4Opslag
150 milliseconden in één richting, van mond tot oor, is de vertraging waaronder de meeste gesprekken geen last hebben. Veel routes tot 5.000 km binnen één regio blijven eronder.
Waar de centrale draaitNational Cyber Security Centre
Kantoor
Een server in de kast, onderhouden door het kantoor
Datacenter
Servers van een aanbieder, bereikbaar via internet
Een gesprek naar het bureau ernaastIETF RFC 3261
Blijft binnen
De server in de kast zet het op
Heen en terug
Opgezet in het datacenter, over de internetlijn
Waar de buitenlijnen beginnenNational Cyber Security Centre
Kantoorrouter
Een SIP-trunk over de internetlijn van het kantoor
Datacenter
Een trunk van daar naar het telefoonnet
Als de internetlijn van het kantoor uitvaltNational Cyber Security Centre
Interne gesprekken werken
Geen gesprek van buiten komt binnen
Bureautelefoons vallen stil
De centrale beantwoordt bellers nog
BeveiligingsupdatesNational Cyber Security Centre
Het kantoor
Eigen personeel of een leverancier werkt de server bij
De aanbieder
Controleer of die het systeem zelf bijwerkt
Hoeveel gesprekken de internetlijn van een kantoor draagt
Een gesprek stuurt 50 pakketjes per seconde in elke richting. Elk pakketje bevat 160 bytes stem en 40 bytes adressen en nummering, dus een gesprek heeft 80.000 bits per seconde nodig, in elke richting. De grafiek deelt de snelheid van de tragere richting van een lijn, meestal de upload, door dat getal.
Gesprekken tegelijk, per snelheid van de tragere richting van de lijn
Berekend voor G.711, de standaardmanier van het telefoonnet om een stem in getallen om te zetten, zonder iets anders op de lijn. De lijn zelf voegt nog wat verpakking toe, dus houd wat ruimte over.
Hoe het zo gekomen is
- 1963
Het brein verlaat het gebouw
Bell Labs rondt zijn elektronische schakelsysteem No. 101 voor kantoorcentrales af. Het programma dat het aanstuurt, staat in het gebouw van de operator. Alleen de unit die de gesprekken verbindt, blijft bij de klant.
Bell System Technical Journal: time division switch units for No. 101 ESS (1969)
- 1996
Gesprekken over computernetwerken
De Internationale Telecommunicatie-unie keurt H.323 goed, een standaard voor gesprekken over lokale computernetwerken die hun kwaliteit niet garanderen.
- 2002
Telefoons die zich aanmelden
SIP verschijnt, de standaard waarop internetgesprekken draaien. Een telefoon vertelt een server waar hij is door zich te registreren, dus de server kan overal staan waar de telefoon bij kan.
- 2003
Stem in plakjes van 20 milliseconden
De IETF legt vast hoe je stem in pakketjes verstuurt. Tenzij de twee kanten iets anders afspreken, bevat elk pakketje 20 milliseconden geluid.
- 2009
Door de kantoorrouter
De IETF publiceert een manier waarop telefoons achter een kantoorrouter hun verbinding met een server ver weg openhouden, zodat de server ze op elk moment kan laten overgaan.
IETF RFC 5626: SIP connections that start from the phone (2009)
- 2019
Waar is de beller?
De Amerikaanse Federal Communications Commission bepaalt dat kantoorcentrales bij 911-gesprekken een dispatchable location moeten meesturen. Dat is het adres, plus de verdieping of de kamer waar dat nodig is.
Federal Register: FCC rules on 911 calls from office phone systems (2019)
- 2024
Advies voor cloudcentrales
Het Britse National Cyber Security Centre publiceert advies voor kantoorcentrales. Voor een cloudtelefooncentrale raadt het aan te controleren of de aanbieder die automatisch bijwerkt en de gesprekken versleutelt.
National Cyber Security Centre: private branch exchange best practice (2024)
Wie je gesprekken mag verbinden
Een telefooncentrale die je telefoonnummers geeft en gesprekken van en naar het openbare telefoonnet verzorgt, is voor de wet een telecomdienst, niet alleen software in een datacenter. In de Europese Unie legt het Europees wetboek voor elektronische communicatie de regels vast, en de telecomtoezichthouder van elk land handhaaft ze. Een app die alleen andere gebruikers op naam belt, zonder telefoonnummers, heeft minder plichten en hoeft zich niet bij een toezichthouder te melden.
-
De aanbieder meldt zich vooraf bij de toezichthouder
Het wetboek noemt een dienst waarvan de telefoonnummers het openbare net bereiken een nummergebonden interpersoonlijke communicatiedienst. De aanbieder hoeft niet op een vergunning te wachten, maar een land mag eisen dat hij zich bij de toezichthouder meldt voordat hij begint. Luxemburg en België doen dat allebei, en de Luxemburgse toezichthouder houdt een openbaar register bij van elke aanbieder die zich heeft gemeld.
EUR-Lex; Institut Luxembourgeois de Régulation; Belgian Institute for Postal Services and Telecommunications
-
De aanbieder verbindt noodoproepen, met je locatie
Elke gebruiker moet de hulpdiensten gratis kunnen bereiken op 112. De aanbieder geeft de locatie van de beller door aan de noodcentrale zodra het gesprek opgezet is. Stap 3 hierboven legt uit waarom je een centrale in een datacenter moet vertellen waar elke bureautelefoon staat.
-
Je nummers gaan met je mee
Wie een nummer heeft uit een nationaal nummerplan, mag het houden als hij naar een andere aanbieder overstapt. Zodra de overstap is afgesproken, moet de nieuwe aanbieder het nummer binnen één werkdag na de afgesproken datum laten werken.
-
De dienst blijft veilig, en open voor de wet
De aanbieder moet de risico's voor de beveiliging van zijn netwerk en diensten beheersen, met versleuteling waar dat gepast is. Een land kan ook eisen dat hij het wettelijk aftappen van gesprekken mogelijk maakt voor de nationale instanties die de bevoegdheid hebben om dat te bevelen.
-
Andere landen hebben eigen regels
Buiten de Europese Unie gelden andere wetten. In het Verenigd Koninkrijk stelt Ofcom, de toezichthouder voor communicatie, general conditions op: algemene regels die elke aanbieder van een communicatiedienst kunnen binden. In de Verenigde Staten stelt de Federal Communications Commission regels op zoals de 911-plichten uit stap 3.
Waar Voxbi in beeld komt
Voxbi is een cloudtelefooncentrale, gehost in de Europese Unie, op onze eigen infrastructuur in Luxemburg. Je bureautelefoons en de apps van Voxbi melden zich er via internet bij aan. Voxbi draait op Mixvoip, een telecomoperator onder toezicht van onder meer het Institut Luxembourgeois de Régulation, het Belgisch Instituut voor postdiensten en telecommunicatie, de Franse Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse en de Duitse Bundesnetzagentur.
Bekijk het in Voxbi