呼叫中心平臺云化技術實踐

胡 宏

江蘇號百信息服務有限公司

0 引言

傳統呼叫中心平臺，不管是集中式組網還是分布式組網都部署在獨立機房，底層硬件資源從設備類型與功能角度，至少需要覆蓋呼叫專用接入、物理服務器、防火墻網絡安全、負載均衡、數通網絡等設備，存在的主要問題如下：

（1）需求響應慢，業務上線周期長，在業務高峰期系統性能無法及時調優，導致客戶對業務的使用感知差。

（2）架構擴展難，傳統的部署模式缺乏彈性，不利于水平擴展模塊，資源利用率低，資源無法共享。

（3）系統建設和擴容投入大，維護成本高，需要專業人員維護硬件資源，無法復用高性能資源。

（4）掌控能力弱，底層硬件受限于供應商，建設進度和質量不能有效控制。

傳統呼叫中心平臺組網架構如圖1 所示。

圖1 傳統呼叫中心平臺組網拓補圖

隨著運營商公有云、私有云平臺技術成熟完善以及呼叫中心純軟件化的演進，可充分發揮云平臺算力優勢，實現呼叫中心平臺計算、存儲、網絡資源的統一管理，為基于呼叫中心能力開發輸出各行業數字化信息化應用奠定了基礎。

1 呼叫中心平臺上云可行性分析

呼叫中心平臺上云遷移，需要在平臺系統軟件、云資源池和網絡功能虛擬化等方面完成技術準備工作。

1.1 呼叫中心平臺軟件要求

呼叫中心平臺功能模塊可分為排隊機、WEB 接入服務、媒體服務、CTI 及業務平臺和坐席系統，云化后各模塊不能局限于在特定專用硬件上部署。當前主流呼叫中心廠商的最新一代產品都是純軟化系統，支持兼容部署于虛擬機和通用服務器，可基于云資源池實現業務開通和運營。

1.2 云資源網絡接入要求及特點

呼叫中心平臺部署時必須接入交換核心網實現語音通話功能，云資源池與核心網互通是必要條件。云資源池在每個網絡方向出口必須配備虛擬防火墻，對網絡層面實現安全策略控制，防御網絡攻擊行為。

云資源服務提供高性能計算、存儲、網絡等IT 和CT 資源，同時具備接入交換核心網、公網的條件，其優勢主要包括：（1）云主機提供隨時獲取、單機配置彈性可擴展的云計算IaaS 服務，同時結合SDN、數據備份等能力，具備高效又可靠安全的計算環境，確保服務持久穩定運行。（2）云硬盤基于FC 存儲或者基于分布式架構、可彈性擴展的數據塊級存儲設備，可為云主機提供系統盤和數據盤，滿足文件系統、數據庫或者其他應用系統的存儲。（3）網絡資源池網絡層面采用Spine-Leaf 兩層架構，Leaf 交換機主要提供接入能力，Spine 負責在Leaf 間高速傳輸，在網絡出口方面針對不同的方向提供獨立的虛擬防火墻。

2 呼叫中心平臺上云解決方案

2.1 業務需求分析

業務需求、場景和話務模型決定了呼叫中心平臺性能參數，主要包括：

（1）Erl，為語音通道實時話務量強度（即單位小時呼叫時長）。

（2）BHCA，指在一天中一個通信系統最繁忙的一個小時（高峰時期）電話呼叫的請求總次數。

（3）CAPS， 每 秒 建 立 呼 叫 數 量（Call Attempts Per Second），BHCA 值最后體現為CAPS。

（4）平均通話時長，與呼叫中心承擔的業務類型、服務場景密切相關。

本文分析的云化呼叫中心主要承擔漏話提醒、智能總機、人工客服和智能查號等業務，以實際使用需求為例：綜合評估此類業務的話務模型平均語音時長為15s，忙時話務量25 萬次，在此基礎上可測算出CAPS 實際使用最大值=250000/3600=69，語音通道最大并發中繼數（愛爾蘭）約1042，CAPS 值的License 按照70%利用率對應平臺性能達到穩定極值，License 數量=69/0.7 ≈100，CAPS 參數License 需求數量為100，中繼License 數量=CAPS*漏話提醒平均通話時長=100*15=1500 路。

（5）TTS（Text To Speech），即文本轉語音合成軟件，業務提供者不需要預先錄制業務語音，通過TTS 實現將文本信息轉換為語音播放給用戶，需要雙機部署，如最低單元60路，計120 路。

2.2 云平臺定位與接入方式

基于云計算架構的呼叫中心平臺可提供全流程、一體化聯絡中心。結合電話、微信、微博等多種互聯網通訊手段，幫助客戶快速搭建對外聯絡、營銷、推廣的溝通渠道和服務窗口。

通過多種終端和互聯網實現業務便捷接入和快速開通，具有投資低、周期短、部署靈活的特點，具體如下：

（1）客戶只須配備電腦、耳麥、交換機，即可通過移動專線完成業務接入，接入號碼可選擇12/95/96 短號、4008、IMS 固話。

（2）支持MPLS-VPN 專線接入，保證數據信息的安全性。

（3）支持互聯網接入，實現業務便捷接入。

2.3 云資源主機和存儲需求

呼叫中心平臺對云資源硬件配置的需求取決于各進程組或組件對CPU 和內存的占用需求，在此基礎上按照應用無單點、資源節約的原則進行配置。主要虛擬機配置及數量分析如下：

（1） 信令資源進程組服務器，每2 核CPU 支持25CAPS的呼叫，內存與CPU 的最佳性能關系為1C4G，工作在主備模式：100CAPS 容量需要CPU 核數=100/25*2=8 核，內存8*4=32G，2 臺。

（2） 媒體服務資源進程組服務器，每4 核CPU 支持450路通道，內存與CPU 的最佳性能關系為1C4G，工作在負荷分擔模式：1500 路并發容量需要CPU 核數=1500/450*2=8 核，內存8*4=32G，2 臺。

（3）操作維護資源進程組服務器， CPU 和內存參照信令資源組和媒體資源組兩者中較高的配置：CPU8 核、內存32G，2 臺。

（4）IVRAPLOGICWASMCPDTPROXY：組網方式為集群、多組件合設部署。單臺16 核CPU 和32G 內存虛擬機處理能力200 路中繼，1500 路中繼所需服務器數量=ROUNDUP（IVR 數/200，0）=ROUNDUP（1500/220，0）=7 臺。

（5）CCS/NIS/CNFGSVR：與平臺呼叫話務量無關，單臺最低配置16 核CPU、32G 內存，需要2 臺。

（6）CTI-LINK：CTI 核心服務器服務器，實現CTI 組件之間的協議轉換，組網模式為主備雙機，與平臺呼叫話務量無關，單臺最低配置16 核CPU、32G內存，需要2 臺。

（7）網元監控服務器：通過監控能力能獲取整個系統的健康狀況信息。組網模式為主備雙機，單臺最低配置16 核CPU、32G 內存，需要2 臺。

（8）TTS 服務器：負責文本轉語音。組網模式為單機分布式部署，單臺32 核96G 虛擬機處理能力100線，TTS 所需數量 = ROUNDUP（TTS 線數/100，0）= ROUNDUP（120/100，0）= 2 臺，需要2 臺32C96G虛擬機服務器。

（9）錄音和放音文件服務器存儲

保存錄音文件、IVR 放音文件，根據每月話務量，平均單次話務錄音文件大小評估。錄音文件格式：8K、8bit，平均每個文件大小8KB，語音中繼數1500，集中系數為0.2，按照行業規范至少保存1 年，存儲空間負荷率70%。

錄音文件存儲容量=單條文件大小*語音中繼數*集中系數*保存時長/存儲空間負荷率=8*1500*2%*3600*24*365/7 0%=10812342858（KB）=10TB。

2.4 中繼對接方案

以自動均勻地分配到其他模塊上，提高了系統的可靠性。當新增模塊擴容時，鏈路和SIP 用戶可以自動均勻地分配到新增模塊上，實現系統的平滑擴容。

中繼對接支持多種主流協議，實現和固網、C 網和Volte不同核心網網元的對接，接入方式如圖2 所示。

圖2 中繼對接示意圖

2.5 高可靠數據庫

云平臺提供自動水平拆分的高性能、高可靠分布式關系

呼叫中心平臺與交換核心網之間需要對開的中繼數量取決于業務話務量模型，前文分析此次業務場景語音信道話務量強度約為1042Erl，使用率按照70%計算，則系統額定的并發中繼數為1042/0.7=1489，取整后，平臺與交換之間開通1500路中繼。

為保證中繼鏈路的冗余性，核心網能自動將話務從其他中繼送到平臺，呼叫中心SBC 負責與核心網互通，采取負載均衡模式，內部由實際多臺云服務器虛擬出浮動的ip 地址。SBC 負載均衡能力需保證方便靈活增加或者刪除中繼鏈路，同時系統可以自動在模塊間均勻配置，實現信令、接入呼叫和媒體資源的均衡處理；當有模塊故障時，鏈路和SIP 用戶可型數據庫，采用高可用集群和分布式數據集群，保障平滑擴縮容能力、可靠數據存儲能力；兼容MySQL 協議和語法，采用數據庫代理方式為應用提供透明訪問，每個分片默認采用主備架構，提供災備、恢復、監控、不停機擴容等整套解決方案，適用于TB 或PB 級的海量數據場景。

數據訪問基于開源數據庫中間件，屏蔽業務應用訪問數據庫分庫分表的難題。云平臺數據高可靠、高可用、自動化運維的主要特點：（1）金融級安全；（2）資源彈性調度；（3）計算和存儲分離；（4）多模存儲；（5）異地雙活；（6）提供上云/使用/管理全周期工具；（7）云原生技術可控；（8）雙線運維體系。

云平臺同時提供數據庫安全審計功能，實時記錄用戶訪問數據庫行為，形成細粒度的審計報告，對風險行為和攻擊行為進行實時告警，預防數據惡意泄漏，如圖3 所示。

圖3 數據庫安全審計功能

呼叫中心平臺數據庫存儲主要保存呼入和呼出話務入庫后的話單數據、報表數據等。數據庫存儲容量需求=平均每條話單文件大小*語音中繼數*集中系數*保存時長/存儲空間負荷率= 8*1500*2%*3600*24*365/70%=10TB。

2.6 網絡安全防護

呼叫中心云平臺承擔面向公眾和政企客戶提供關鍵業務服務的職責，保護網絡安全和信息安全免受外部侵害，對公眾和企業客戶都至關重要。呼叫中心平臺系統云化遷移改造完成后，安全策略包括虛擬防火墻防護、虛擬機服務器安全、VWAF 安全防護等各方面，提供多層次、遞進式深入防控，具體如下：

（1）虛擬防火墻防護。為減少網絡暴露面，呼叫中心平臺利用云平臺虛擬防火墻對訪問源IP 地址做精確的白名單控制，同時從易于策略管理的角度出發，將不同的策略進行分組。

（2）虛擬機服務器安全防護。通過在虛擬機上安裝輕量級的Agent 進行安全監測和防護，將安全從傳統的安全事件防護統一升級為持續安全響應和處理過程。保護層面涵蓋弱口令檢測、軟件漏洞檢測、防暴力破解、web 后門、shell 檢測等多個維度，實現服務器安全的持續縱深保護；主要解決防御的問題，縮小系統攻擊面，提升安全等級，實現黑客行為特征錨點監控，檢測黑客常見入侵手段；結合開展聯動業務正常行為分析，第一時間識別系統內部異常潛伏攻擊。防護功能詳見表1。

表1 云平臺主機安全監控防護功能點

（3）VWAF（Virtul Web Application Firewall），虛擬化應用防火墻。呼叫中心平臺云化后對于涉及域名訪問的服務應用，均納入云平臺VWAF 安全防護。

2.7 系統模塊邏輯

云化呼叫中心平臺對內部模塊邏輯進行重塑，實現各應用接口實現分層部署，各模塊之間通過標準協議交互通訊，如圖4 所示。

圖4 云化呼叫中心內部模塊邏輯圖

基于云資源之上的媒體接入層負責語音接入，為固網和移動網發起的語音/視頻呼叫提供接入控制和接入媒體資源功能，支持通過資源池分配的私網IP 與核心網對接，中間可使用SBC 做IP 地址轉換，SBC 支持虛擬機軟件化部署；支持通過資源池分配的私網IP 與坐席對接，中間可使用SBC 做IP 地址轉換，SBC 支持虛擬機部署。

媒體適配層將電話與數據通信融為一體，實現與客戶的個性化互動，并支持靈活的路由選擇和管理，媒體適配層以豐富的功能、簡易的操作，使呼叫中心管理者、座席人員和需求用戶之間的溝通更加暢通，滿足不同客戶的需要。支持人工座席通過MCP 簽入平臺，實現人工坐席服務。

業務支撐層，包括NIRC 網絡智能路由中心，主備呼叫中心可通過NIRC實現話務呼轉，支持將聲音轉化為文字，支持大詞匯量、非特定人、噪聲環境下的漢語、數字和英文識別能力；同時包括平臺級統一運維監控管理，支持應用軟件的快速部署、升級、擴容、監控能力。監控內容包括系統資源信息、硬件資源信息、軟件使用情況，通過監控能力獲取整個系統的健康狀況信息。

業務實現層，基于呼叫中心開發實現視頻IVR、漏話提醒、人工/智能客服、企業總機、小號和改號通知等業務。

2.8 統一監控系統

監控系統屬于業務支撐層，面向運維人員提供統一的管理功能，提供安全管理、故障管理、性能管理、拓撲管理、接入管理等基礎公共業務服務，滿足運營人員在各種場景下對網管能力的需求，監控系統功能結構圖如圖5 所示。

圖5 統一監控系統模塊結構

基于運維門戶提供告警和性能監控能力，監控包括系統資源、以及業務層運維能力。呼叫中心系統所有部件都可以將告警和性能指標上報給運維門戶上，統一運維監控系統支持通過郵件和手機短信方式實現告警通知到運維團隊成員。監控的內容包括并發呼叫量、CAPS、話務量情況、業務使用量情況、各組件CPU 占用率、硬盤空間等數據。采集后的數據可以傳送到上級網管（比如綜調系統），同時也能以適合的方式在各類本地終端上顯示，包括顯示屏和大屏幕。

3 云化效果

呼叫中心平臺云化之后對業務升級演進帶來良好的效果，以實例測算，在支撐維護效率上，云平臺上線后工作效率提升了50%。在業務運營過程中，擴容虛擬機數量和部署組件License、新業務功能迭代開發上效率提高40%。系統具有如下優勢：

（1）高可用性得到凸顯。在硬件設計、軟件設計、系統過載控制等諸多方面采取了大量的措施，將呼叫中心系統的可用度提高到99.999%。采用分層的模塊化結構，軟件設計具有很好的防護、容錯、故障監控等功能。提供多級過載負荷限制、動態調整編碼方式、話務控制等機制，充分保障系統的可靠性。

（2）高安全性。有效防止惡意攻擊、非法注冊、匿名呼叫、竊聽、盜用帳號等非法行為，確保網絡和用戶的安全。提供嚴格的數據保護機制，對外提供的協議接口，除了系統需要使用的服務，系統將關閉其他任何不使用的網絡服務，如HTTP（超文本傳輸協議），以防止非法用戶通過非法的服務入侵設備。支持基于帳號、客戶端IP 地址雙重認證的登錄安全管理，可有效預防帳號泄密所帶來的安全隱患。

（3）平滑擴容能力。在系統處理能力擴容方面能有效發揮云平臺彈性伸縮及軟件解耦模塊化部署的特點，具有平滑的擴容能力。平臺上線一年以來，已擴容云資源服務器8 臺及平臺相關License，單次擴容工作在一周之內可以確保完成，對比傳統硬件設備采購、部署和上線流程，周期大大縮短。

（4）靈活的業務創新和拓展能力。云化平臺投入運行后，可以及時響應區域性話務集中的需求，實現數字化服務轉型，為分布跨域的省份話務員開發提供了云坐席，降低了各省呼叫中心平臺重復投資和建設的成本。

4 結束語

呼叫中心云平臺在智能連接類業務中發揮重要作用，未來有清晰、明確的版本規劃路標，在云化的基礎上將向視頻化、智能化、生態化服務方向進行演進，平臺加載視頻license 即支持視頻坐席、視頻IVR 和虛擬人業務，支持5G 用戶高清語音業務。支持合作伙伴能力快速接入呼叫中心系統，豐富呼叫中心系統業務支撐能力，支持向合作伙伴或者內外部用戶開放音視頻能力和業務支撐能力，促進呼叫中心系統專業化生態發展。