По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Вам, как сетевому инженеру, крайне важно разбираться в том, каким образом вызовы VoIP влияют на пропускную способность канала в вашей компании. И по мере того, как работа из дома становится новой нормой, важность этого понимания возрастает еще больше.
Расчет пропускной способности ваших IP-вызовов Cisco сводится к нескольким простым вычислениям. Такое уравнение поможет вам и вашей компании определить потребности сети.
Эта статья разделена на 2 части. В первой объясняется терминология для проведения вычислений. Во второй – дается практический пример расчетов пропускной способности канала. Кроме того, мы поговорим о том, как разные протоколы влияют на ширину полосы, и где почитать подробнее о вычислениях.
Что такое кодек?
«Кодек» расшифровывается как «кодер/декодер». В принципе, его полное название должно помочь в понимании функций, но давайте поговорим о них подробнее. Когда человек осуществляет вызов через VoIP и разговаривает, его голос должен переводиться в нечто понятное для компьютера. Кодек – это часть программного обеспечения, которая и выполняет цифровое преобразование голоса или любого другого звука. Давайте вкратце обсудим, как это происходит.
Основная функция кодека – преобразование голоса в цифровой сигнал. Голос – это звуковая волна, а компьютер может получить лишь часть, или выборку, этой волны с помощью математического процесса под названием интерполяция. Иначе говоря, кодек разрезает волную на несколько выборок, а затем приблизительно рассчитывает оставшуюся часть волны. Потом он берет этот примерный расчет и переводит его в бинарные данные, которые вновь преобразуются в голос. Теперь, когда мы поняли, как работает кодек, настало время поговорить о четырех примерах, которыми мы будем пользоваться в вычислениях.
4 кодека VoIP для Cisco
4 кодека VoIP для Cisco – это G.711, G.729, G.7622 и ILBC. Для каждого кодека существует своя величина выборки. Величина выборки кодека (Codec Sampling Size) – это количество байт, которое используется для оцифровки образца сигнала. Поговорим об этом подробнее, начиная с G.711.
Что такое G.711?
Кодек G.711 – это кодек, который специализируется на ясности и производительности. Именно поэтому у него высокая скорость передачи данных, или битрейт (64 000 КБ от пропускной способности сети), а величина выборки кодека – целых 80 байт. В основном, он используется для VoIP, но подходит также и для факсов.
Что такое G.729?
Кодек G.729 – это идеальное решение при ограниченной пропускной способности канала. Например, он хорошо подходит для малых бизнесов. Однако крупные компании, одновременно обслуживающие многих клиентов, быстро столкнутся с ограничениями G.729. Этот кодек занимает 8 000 КБ полосы и ограничивается только VoIP.
Что такое G.722?
G.722 похож на G.711. Величина выборки тоже 80 байт, а скорость передачи данных – 64 кбит/сек. Основное отличие заключается в том, что в G.722 доступна более широкая речевая полоса частот на 50-7000 Гц, тогда как речевая полоса в G.711 варьирует от 200 до 3000 Гц. G.722 хорошо подходит для случаев, когда звук должен быть особенно точным.
Что такое iLBC?
ILBC расшифровывается как Internet Low Bitrate Codec, или интернет-кодек с низкой скоростью передачи данных. Его битрейт составляет порядка 15 кбит/сек, а величина выборки кодека – 38 байт. Самое лучшее в iLBC – его способность снижать качество речи при потере большого количества блоков данных (фреймов).
Теперь, когда мы детально разобрались в 4 разных протоколах, давайте вернемся к разговору о том, как рассчитать пропускную способность канала для каждого из них.
Расчет пропускной способности канала
Рассчитать пропускную способность канала можно в несколько простых шагов. Первым делом обозначьте все необходимые переменные. Обязательные переменные перечислены ниже:
кодек и скорость передачи данных
величина выборки кодека
интервал выборки кодека
средняя оценка разборчивости речи (MOS)
размер полезной части голосового пакета
Обратите внимание на четвертую переменную – среднюю оценку разборчивости речи. Она оценивает качество звука (от 1 до 5) при использовании конкретного кодека.
Рассмотрим пример в таблице:
Кодек и битрейт
Величина выборки кодека
Интервал выборки кодека
Средняя оценка разборчивости речи
Размер полезной части голосового пакета
Пропускная способность для Ethernet
G.711 (64 кбит/сек)
80
10
4,1
160
87,2
G.729 (8 кбит/сек)
10
10
3,92
20
31,2
G.722 (64 кбит/сек)
80
10
4,13
160
87,2
ILBC (15,2 кбит/сек)
38
10
4,14
38
38,4
Помните, что наша цель – найти самое последнее число из таблица, то есть пропускную способность для Ethernet. Основное уравнение принимает вид:
Общая пропускная способность = Размер пакета х Пакетов в секунду
Но выполнить расчеты по этой формуле не так уж просто, поскольку в таблице данных отсутствуют значения «Размер пакета» и «Пакетов в секунду». Давайте рассчитаем пропускную способность для кодека G.711 со скоростью передачи данных в 87,2 кб/сек.
Вычисление размера пакета
Для начала определим размер пакета для отдельного вызова VoIP. Выражение для определения этого параметра принимает вид:
Размер выборки в байтах = (Размер пакета x пропускная способность кодека) / 8
Переменную «Размер выборки в байтах» можно взять из таблицы (см. «Размер полезной части голосового пакета), а пропускная способность кодека берется из первого столбца. Теперь наше выражение выглядит так:
160 байт = (размер пакета x 64 000) / 8
Обратите внимание, что мы делим правую часть на 8, потому как все вычисляется в битах, а итоговый ответ нужно получить в байтах. Далее умножим каждую часть на 8, чтобы убрать 8 из знаменателя. Получается следующее:
1280 = (размер пакета x 64 000)
И, наконец, найдем размер пакета, разделив каждую часть на 64 000. В результате мы нашли размер пакета в 0,02 или 20 мс. То есть голосовую выборку для пропускной способности в 20 мс. Например, это количество времени, которое требуется, чтобы произнести букву «П» в слове «Привет», – именно это мы и вычисляли.
Добавление потребления ресурсов в объем выборки
Вы же помните, что VoIP не происходит в вакууме. Множество других процессов приводят к дополнительному потреблению ресурсов. Вернемся к нашему размеру полезной части голосового пакета в 160 байт. Один только Ethernet добавит к этой цифре еще 18 байт. Затем, как мы знаем, IP, UDP и протоколы RTP не останутся в стороне и добавят лишние 40 байт. Получается, что настоящий размер выборки становится 160 + 40 + 218 – это общий размер выборки в 218 байт.
Расчет общей пропускной способности
Теперь мы дошли до финальной части. Ранее уже говорилось, что общая пропускная способность равна размеру пакета х количество пакетов в секунду. Мы нашли наш размер выборки – 20 мс. Чтобы найти количество пакетов, передаваемых по проводам за этой время, воспользуемся следующим уравнением:
1000 мс / размер пакета = 1000 мс / 20 мс = 50 пакетов в секунду.
Мы рассчитали, что размер пакета (он же размер выборки) равен 218 байт. И теперь можно получить ответ:
Общая пропускная способность = 218 байт x 50 пакетов
Общая пропускная способность = 10 900 байт/сек
Переведем это число в килобайты, разделив его на 8. В результате мы получаем 87,2 кб/сек.
Заключение
В статье было много специальной лексики и математических расчетов. Но, разобравшись в этом, вы станете бесценным членом команды сетевых инженеров и сможете работать с VoIP-технологиями Cisco.
В данной статье, разберем, как управлять файлами настройки оболочки пользователя. Псевдонимы и функции определяются в файлах с окончанием RC - Bash.bashrc, bashrc, ~/.bashrc.
В зависимости от того в каком файле мы употребим псевдоним или функцию он будет использоваться для конкретного пользователя или для всех пользователей. Посмотрим на конкретном примере пользователя, поэтому будет использоваться файл ~/.bashrc , который находится в домашней директории пользователя и определят настройки конкретного пользователя.
Псевдоним (alias) – текст для вызова команды с ключами. Например: la = ‘ls -A’.
Функция – текст для вызова скрипта, из нескольких команд. Например:
function Hello (){echo “Hello,dear,I am awake for:”; uptime –p;}
Заходим в Ubuntu и попадаем в домашнюю директорию. Следовательно в этой домашней папке есть файл .profile, который является ссылкой на файл bashrc. И в этом файле есть много чего, но в частности есть псевдонимы.
Можно увидеть псевдоним для команды ls, который вызывает команду ls, но с автоматической настройкой цвета. Мы знаем, что у команды ls. Которая выводит список файлов и папок, есть куча различных опций и ключей и в Ubuntu, когда мы вызываем данную команду он по-разному подсвечивает разные файлы в зависимости от того, какие на них установлены биты или это файл скрытый, или это папка. Он все это отображает цветом и шрифтом потому, что установлен параметр --color-auto.
Есть часть параметров закомментированные. Это когда ставится значок # и интерпретатор скрипта понимает, что данная строчка является комментарием.
Если ниже посмотреть можно найти еще несколько алиасов для разных версий операционных систем семейства Linux. Можно видеть, что данные алиасы позволяют запустить одну и ту же команду листинга с различными ключами. Попробуем вызвать эти алиасы.
Команда ll дает вот такой вывод:
Алиас la выводит вот такой вид:
Хотя такой команды в linux нет – это просто записанный алиас вызывает команду ls с ключами.
Для лучшего понимания можно создать свой псевдоним. Есть такая команда uptime. Данная команда выводит сколько работает данная система, показывает сколько пользователей в системе.
Ключи данной команды может каждый посмотреть самостоятельно - man uptime. В рамках задачи по созданию алиаса нам интересен ключ pretty. Хорошо, можно создать алиас, который будет запускать команду uptime –p, т.е непосредственно саму команду с ключом –p. Алиас будет называться forhowlong, такой команды точно в установке по умолчанию операционной системы Ubuntu нет.
Создадим такую команду. Для этого необходимо отредактировать файл nano .bashrc. Спускаемся в конец файла и добавляем комментарий #some aliases for uptime. Строчка закомментирована, она не будет считываться интерпретатором, создание комментариев хороший тон для написания скриптов и модификации конфигурационных файлов. А далее добавляем строчку alias forhowlong=’uptime -p’. т.е название алиаса, его имя и через знак равно, то что он будет делать. Сохраняем и выходим. Если мы попробуем использовать алиас, то мы получим, что такой команды не существует. Это логичное поведение потому, что bashrc применяется при инициализации оболочки. Выйдем из терминала и зайдем. Попробуем еще раз. Все работает!
Или можно было еще раз командой bash перезапустить оболочку. Можно так же перезаписать действующую команду, чтобы она сразу запускалась, как это необходимо. Например, alias uptime=’uptime -p’ мы добавляем в .bashrc и перезапускаем оболочку командой bash. Теперь команда uptime будет сразу запускаться с ключем –p. Для чего это может понадобится? Например, если вы перешли с другого дистрибутива и там вывод команды делался такой же, как в данном дистрибутиве с ключем. Или вы хотите пользователю облегчить работу и пропишите псевдонимы заранее.
Немного о функциях. Например, мы хотим придумать команду FTW. Естественно такой команды нету и при попытке ввода нам выдаст ошибку. Следовательно, ее необходимо написать и это будет функция. Функция от алиаса отличается тем, что можно последовательность команд написать некий скрипт. И этот скрипт будет отрабатывать как функция. Для этого нам понадобится тот же файл .bashrc. Напоминаю, что мы работаем с файлом из профиля и, следовательно, все эти функции и алиасы будут работать только для данного пользователя. Если мы хотим, чтобы действие распространялось на всех пользователей, но нам нужен одноименный глобальный файл.
Заходим в файл nano .bashrc профиле. И так же внизу добавляем комментарий и новую функцию.
function FTW() {
echo “you name is:”;
whoami;
echo “today is:”;
date;
echo “you are there:”;
pwd; }
Функция, далее имя функции, затем скобки, пустые чтобы показать, что она работает без аргумента, а вообще можем применить аргумент – например имя пользователя тем самым привязать к пользователю. Но в данном примере – это и не требуется, мы сейчас рассматриваем функцию, не зависящую от каких-либо аргументов и просто выполняющую последовательность команд. Ну из команд думаю понятно, что будет выполнять данная функция.
Второй метод, который мы можем использовать для настройки адреса, называется EUI-64 (расширенный уникальный идентификатор). Он может быть использован для того, чтобы заставить роутер генерировать свой собственный идентификатор интерфейса вместо того, чтобы вводить его самостоятельно.
Роутер будет принимать MAC-адрес своего интерфейса и использовать его в качестве идентификатора интерфейса. Однако MAC-адрес - это 48 бит, а идентификатор интерфейса-64 бит. Что мы будем делать с недостающими частями?
В первой части статьи мы рассказывали о стандартной настройке IPv6 на оборудовании Cisco
Вот что мы сделаем, чтобы заполнить недостающие биты:
Мы берем MAC-адрес и делим его на две части;
Мы вставляем "FFFE" между двумя частями, так что бы у нас получилось 64-битное значение;
Мы инвертируем 7-й бит идентификатора интерфейса.
Например, если мой MAC-адрес 1234.5678.ABCD тогда, после преобразования идентификатор интерфейса получиться:
Выше вы видите, как мы разделяем MAC-адрес и помещаем FFFE в середину. "Инвертирование 7-го бита" не является заключительным шагом. Для этого вам нужно преобразовать первые два шестнадцатеричных символа первого байта в двоичный, найти 7-й бит и инвертировать его. Это означает, что если это 0, то вам нужно сделать его 1, а если это 1, то он должен стать 0.
7-й бит представляет собой "универсальный уникальны" бит. По умолчанию в MAC-адресе этот бит всегда будет установлен в 0. При изменении MAC-адреса этот бит должен быть установлен на 1. Обычно люди не меняют MAC-адрес этого роутера, что означает, что EUI-64 будет самостоятельно менять 7-й бит с 0 на 1. Вот как это выглядит:
Мы берем первые два шестнадцатеричных символа первого байта, которые являются "12", и преобразуем их обратно в двоичный код. Затем мы инвертируем 7-й бит от 1 до 0 и снова делаем его шестнадцатеричным.
Так что на самом деле мой идентификатор интерфейса EUI-64 будет выглядеть следующим образом:
Теперь давайте взглянем на конфигурацию EUI-64 на роутере! Я буду использовать 2001:1234:5678:abcd::/64 в качестве префикса:
OFF1(config)#interface fastEthernet 0/0
OFF1(config-if)#ipv6 address 2001:1234:5678:abcd::/64 eui-64
В этом случае настроен роутер с префиксом IPv6 и с использованием EUI-64 в конце. Именно так мы можем автоматически генерировать идентификатор интерфейса, используя mac-адрес. Теперь взгляните на IPv6-адрес, который он создал:
OFF1#show interfaces fastEthernet 0/0 | include Hardware
Hardware is Gt96k FE, address is c200.185c.0000 (bia c200.185c.0000)
OFF1#show ipv6 interface fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::C000:18FF:FE5C:0
No Virtual link-local address(es):
Global unicast address(es):
2001:1234:5678:ABCD:C000:18FF:FE5C:0, subnet is
2001:1234:5678:ABCD::/64 [EUI]
Видите эту часть C000:18FF:FE5C:0? Это MAC-адрес, который разделен на 2, FFFE в середине и "2" в "C200" MAC-адреса были инвертированы, поэтому теперь он отображается как "C000". Когда вы используете EUI-64 на интерфейсе, который не имеет MAC-адреса, то он выберет MAC-адрес самого низкого нумерованного интерфейса на роутере.
При использовании EUI-64 вы должны ввести 64-битный префикс, а не полный 128-битный IPv6 адрес. Если вы сделаете это, вы не получите ошибку, но Cisco IOS будет только сохранять 64-битный префикс, и в любом случае сгенерирует идентификатор интерфейса.
Скорее всего вы, вероятно, не будете использовать EUI-64 на роутере для настройки интерфейса, но это очень полезный метод для обычных хостов, таких как компьютеры windows, linux или mac. Вы, возможно, настроите IPv6-адрес вручную на интерфейсе вашего роутера или используете метод автоконфигурации, такой как DHCP или SLAAC.
Когда вы внимательно посмотрите на выходные данные show ipv6 interface, вы можете заметить, что там есть еще один IPv6-адрес:
OFF1#show ipv6 interface fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::C000:18FF:FE5C:0
Кстати, про теоретические основы IPv6 можно изучить тут
Этот адрес называется локальным адресом связи (link-local address), и он имеет некоторые специальные цели для IPv6.
Каждое устройство с включенным IPv6 автоматически генерирует локальный адрес связи. Эти адреса являются одноадресными, не могут быть маршрутизированы и используются только в пределах подсети, поэтому они называются "link-local".
Некоторые протоколы используют локальные адреса связи вместо глобальных одноадресных адресов, хорошим примером является NDP (Neighbour Discovery Protocol), который используется для обнаружения MAC-адресов других устройств IPv6 в подсети (NDP заменяет ARP для IPv4).
Протоколы маршрутизации также используют эти локальные адреса связи для установления соседних областей, а также в качестве следующего перехода для маршрутов. Мы увидим это, когда будем говорить о маршрутизации IPv6.
Адресное пространство FE80:: / 10 было зарезервировано для link-local, которые охватывают FE8, FE9, FEA и FEB. Однако RFC, описывающий link-local, утверждает, что следующие 54 бита должны быть нулями, поэтому link-local всегда будут выглядеть так:
link-local всегда будет начинаться с FE80:0000:0000:0000, а ID можно настроить с помощью различных методов. Роутеры Cisco будут использовать EUI-64 для создания идентификатора интерфейса, в то время как другие операционные системы, такие как Microsoft, используют случайный метод для создания идентификатора интерфейса. В приведенном ниже примере вы можете видеть, что EUI-64 был использован для создания link-local:
OFF1#show interfaces fastEthernet 0/0 | include Hardware
Hardware is Gt96k FE, address is c200.185c.0000 (bia c200.185c.0000)
OFF1#show ipv6 interface fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::C000:18FF:FE5C:0
Первая часть-это FE80:: и вторая часть - это созданный идентификатор интерфейса EUI-64: C000:18FF:FE5C:0
Когда вы настраиваете IPv6-адрес на интерфейсе (глобальный одноадресный или уникальный локальный) или когда вы включаете IPv6 на интерфейсе, вы можете сделать это следующим образом:
OFF1(config)#interface fa0/0
OFF1(config-if)#ipv6 enable
Использование команды ipv6 enable роутеру создать link-local адрес.
OFF1#show ipv6 int fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::C000:15FF:FE94:0
По умолчанию Cisco IOS будет использовать EUI-64 для создания link-local адреса, но вы также можете настроить его самостоятельно. Просто убедитесь, что адрес начинается с FE80:: / 10 (FE8, FE9, FEA или FEB). Вот как вы можете настроить link-local адрес:
OFF1(config-if)#ipv6 address FE90:1234:5678:ABCD::1 link-local
Просто используйте ключевое слово link-local, чтобы сообщить роутеру, что это должен быть адрес link-local. Давайте проверим это:
OFF1#show ipv6 int fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE90:1234:5678:ABCD::1
Помимо link-local адресов существует еще один тип адресации, который мы должны обсудить, и это multicast.
Я надеюсь, вы обладаете званиями об одноадресных и широковещательных доменах. Когда хост отправляет широковещательную передачу, все остальные устройства в подсети получат ее независимо от того, хотят они этого или нет. Отправка широковещательных сообщений очень неэффективна, и они были удалены из IPv6.
Многоадресная рассылка также используется для отправки чего-то с одного хоста на несколько приемников, но разница заключается в том, что многоадресный трафик заканчивается только на хостах, которые хотят его получить. Каждый, кто прослушивает определенный адрес многоадресной рассылки, получит эти пакеты. Это просто как радиостанция, если вы хотите слушать...вы должны настроиться на нужную частоту.
IPv6 использует многоадресную рассылку по многим причинам. Узлы IPv6, которые хотят отправить что-то всем узлам, работающим под управлением IPv6, могут использовать адрес многоадресной рассылки FF02::1. Все, у кого включен IPv6, слушают этот адрес.
Когда роутер IPv6 хочет отправить что-то всем другим роутерам IPv6 (но не хостам!) он может отправить его в FF02:: 2.
Протоколы маршрутизации также используют многоадресные адреса. Например, EIGRP уже использует виде FF02::A и OSPF использует виде FF02::5 и виде FF02::6.
Многоадресный трафик маршрутизируется, но часть трафика должна оставаться в пределах подсети. Если это так, то эти адреса будут иметь link-local область, и они не будут перенаправляться роутерами из одной подсети в другую.
Диапазон FF00:: / 8 был зарезервирован для многоадресной рассылки IPv6, в то время как диапазон FF02::/16 зарезервирован для многоадресных адресов link-local области. На роутере Cisco вы можете видеть по интерфейсу, к которому многоадресные адреса роутер прослушивает:
OFF1#show ipv6 int fa0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
IPv6 is enabled, link-local address is FE90:1234:5678:ABCD::1
No Virtual link-local address(es):
No global unicast address is configured
Joined group address(es):
FF02::1
FF02::2
FF02::1:FF00:1
Этот конкретный роутер прослушивает адреса многоадресной рассылки "все хосты IPv6" и "все роутеры IPv6". Как только вы настроите OSPF или EIGRP для IPv6, вы заметите, что интерфейс присоединится к соответствующим адресам многоадресной рассылки.
Третий адрес, который у нас есть (FF02::1:FF00:1), называется адресом многоадресной рассылки запрошенного узла. Он используется для обнаружения соседей.
Многоадресный адрес запрашиваемого узла основан на одноадресном IPv6-адресе хоста, а если быть более точным...последние шесть шестнадцатеричных символов одноадресного адреса. Все хосты, имеющие одинаковые 6 шестнадцатеричных символов в своем одноадресном IPv6-адресе, в конечном итоге получат один и тот же адрес запрашиваемого узла.
Когда вы отправляете что-то на этот адрес запрашиваемого узла, все хосты с одним и тем же адресом получат пакеты. Это что-то вроде многоадресного адреса "все хосты IPv6", но на этот раз у нас есть отдельная комната, где единственными членами являются VIP-персоны, которые разделяют одни и те же последние 6 шестнадцатеричных символов.
Все адреса запрашиваемых узлов начинаются с FF02::1:FF, поэтому они выглядят следующим образом:
Мой маршрутизатор имеет запрошенный адрес узла FF02:: 1:FF00:1, а link-local адрес -FE90:1234:5678: ABCD:: 1.
Когда мы записываем link-local адрес полностью, это выглядит так:
FE90:1234:5678:ABCD:0000:0000:0000:0001
Возьмите последние 6 шестнадцатеричных символов из этого адреса:
00:0001
И поместите их за префиксом адреса запрашиваемого узла, чтобы получить полный адрес запрашиваемого узла:
FF02:0000:0000:0000:0000:0001:FF00:0001
Мы можем удалить некоторые нули, чтобы сделать его короче, и это будет выглядеть так:
FF02::1:FF00:1