112 136 просмотров нашего канала на YouTube!

VoIP: QoS в телефонии

»збавл€емс€ от прерываний в трубке

ћерион Ќетворкс

6 минут чтени€

ћы хотели бы поговорить про Quality of Service (QoS) в VoIP сет€х, рассказать что это такое, как это работает, зачем это нужно и как это настраивать. ¬ этой статье мы рассмотрим, какие проблемы мы можем иметь в сети, и как QoS может с ними помочь.

ƒл€ успешного функционировани€ VoIP сетей голосовой трафик (voice traffic) должен иметь приоритет над трафиком с данными (data traffic). Quality of Service можно определить как способность сети предоставить лучший или особый сервис дл€ группы пользователей и приложений за счет других пользователей и приложений.

«вучит как то, что как раз необходимо дл€ голосового трафика Ц УлучшийФ сервис необходим дл€ VoIP не из-за больших требований по пропускной способности (VoIP трафик использует маленькую полосу пропускани€, по сравнению с другими приложени€ми), а из-за требований по задержке. ¬ отличие от трафика с данными, врем€ за которое пакет проходит из одного конца сети в другой имеет значение. ≈сли пакет с данными при прохождении через сеть испытал задержку (delay), то файловый сервер получит файл секундой позже или страничка в браузере будет загружатьс€ чуть дольше, и с точки зрени€ пользовател€ не произойдет ничего страшного. ќднако если голосовой трафик проходит по сети и испытывает задержку, то голоса начинают перекрыватьс€ (например, абонент начинает говорить одновременно с другим абонентом) и продолжать разговор становитс€ невозможно.

„тобы побороть эти проблемы нужно убедитьс€, что дл€ голосового трафика подходит не только полоса пропускани€, но и что голосовой трафик получает первую доступную полосу. Ёто означает что если бутылочное горлышко (самое узкое место) находитс€ в сети, где маршрутизатор ставит трафик в очередь, то перед тем как его выслать, маршрутизатор будет перемещать голосовой трафик перед трафиком данных, чтобы отправить его в первом доступном интервале. » это как раз задача Quality of Service. QoS, по сути, €вл€етс€ не отдельным инструментом, а классом инструментов, направленных на то чтобы дать администратору полный контроль над трафиком внутри сети.  ак и когда использовать каждый инструмент QoS зависит от требований к сети от трафика и ее характеристик.

VoIP: QoS в телефонии

ѕонимание основных проблем

ѕеред тем как примен€ть QoS, нужно разоратьс€ с тем, какие проблемы мы пытаемс€ решить. –ассмотрим основные:

  • Ќедостаток пропускной способности (Lack of bandwidth) Ц ћножественные потоки голосового трафика и трафика с данными конкурируют за ограниченную полосу пропускани€.
  • «адержка (Delay) Ц ƒл€ того чтобы пакет дошел из пункта отправлени€ в пункт назначени€ требуетс€ какое-то врем€. «адержка имеет три формы:
    • ‘иксированна€ задержка (Fixed delay) Ц «начение задержки, которое нельз€ изменить. Ќапример, требуетс€ определенное врем€, чтобы пакет добралс€ до определенной географической локации. Ёто значение считаетс€ фиксированным и QoS не может повли€ть на него.
    • ѕеременна€ задержка(Variable delay) Ц «начени€ задержки, которые можно изменить. Ќапример, задержка в очереди интерфейса маршрутизатора €вл€етс€ переменной, потому что она зависит от того, сколько пакетов находитс€ на данный момент в очереди. Ќа эту задержку можно повли€ть поставив голосовые пакеты перед пакетами с данными.
    • ƒжиттер (Jitter) Ц –азница задержек между пакетами. Ќапример, первому пакету разговора потребовалось 100 мс чтобы добратьс€ до точки назначени€, в то врем€ как второму потребовалось 110 мс. ¬ этой ситуации джиттер составл€ет 10 мс.
  • ѕотер€ пакетов (Packet loss) Ц пакеты тер€ютс€ из-за переполненного или ненадежного сетевого подключени€.

ќчень важно понимать эти проблемы, поскольку они вызывают наложени€ звука, эхо, потрескивани€ и разорванные звонки.

ћеханизм QoS предназначен дл€ того, чтобы обеспечить бесперебойную передачу голоса в течение временных перегрузок в сети. ќднако это не волшебна€ палочка, котора€ сможет решить все проблемы в сети. Ќапример, если в сети есть недостаток пропускной способности, то при добавлении голосовых пакетов не стоит ожидать что QoS сможет все решить Ц получитс€ что либо приложени€ с данными будут работать так медленно, что перестанут быть функциональными, либо голосовой трафик будет испытывать проблемы с качеством.

÷ель QoS Ц обеспечить посто€нную пропускную способность дл€ голосового трафика таким образом, чтобы была низка€ посто€нна€ задержка с одного конца сети в другой. „тобы выполнить это требование необходимо иметь настроенные механизмы QoS в каждой точке сети, где существует перегрузка.


“ребовани€ к голосовому и видео трафику

–азный тип трафика, который используетс€ в сети, имеет разные требовани€ QoS. ¬ отличие от трафика данных, голосовой трафик считаетс€ предсказуемым. ¬ то врем€ как трафик данных может значительно увеличиватьс€ при скачивании или передачи большого объема данных, голосовой трафик остаетс€ посто€нным дл€ каждого звонка поступающего и покидающего сеть. ‘актический объем полосы пропускани€, требуемый дл€ голоса сильно зависит от используемого кодека.

ѕомимо требований к пропускной способности, голосовой трафик имеет следующие дополнительные требовани€:

  • «адержка (End-to-end delay) : 150 мс или меньше
  • ƒжиттер: 30 мс или меньше
  • ѕотер€ пакетов: 1% или меньше

¬идео трафик имеет такие же требовани€ по задержке, но потребл€ет большую полосу пропускани€.  роме того ширина полосы пропускани€ может мен€тьс€ в зависимости от того, сколько движени€ происходит в видео (большее количество движений значительно увеличивают необходимую пропускную способность).


“ребовани€ к трафику данных

Ќевозможно подогнать весь трафик данных под одно требование, потому что каждое отдельное приложение имеет свои QoS требовани€. ѕриложени€ данных можно разделить на несколько категорий:

  •  ритически важные приложени€ (Mission-critical applications) Ц эти приложени€ критически важны дл€ организации и требуют выделенной полосы пропускани€.
  • “ранзакционные приложени€ (Transactional applications) Ц эти приложени€ обычно взаимодействуют с пользовател€ми и требуют быстрого времени отклика. Ќапример, сотрудник техподдержки может использовать приложение базы данных чтобы получать информацию о абоненте на основе ID предыдущих запросов.
  • Ќизкоприоритетные приложени€ (Best-effort applications) Ц эти приложени€ некритичны или некатегоризированы. Ёто может быть почта, веб и FTP.
  • Ућусорные Ф приложени€ (Scavenger applications) Ц это непродуктивные приложени€, в которых нет необходимости дл€ работы, но которые поглощают значительные объемы полосы пропускани€. Ќапример, это могут быть p2p приложени€ типа BitTorrent

 аждой из этих категорий приложений можно назначить определенный уровень QoS.


ѕолезна ли ¬ам эта стать€?


Ёти статьи могут быть вам интересны: