Приложения реального времени, такие, как передача голоса по IP, представляют собой проблему для сетей передачи данных. Трудности с обеспечением производительности и неправильная настройка в конвергентных сетях могут отрицательно повлиять на работу критически важных голосовых приложений и приложений передачи данных. Предприятиям следует держать под контролем весь жизненный цикл VoIP — начиная с внедрения и заканчивая последующими сценариями расширения.

Даже в условиях все более широкого распространения технологии передачи голоса по IP (Voice over IP, VoIP), связанные с ней требования осознают еще не все заинтересованные стороны. Поставщики стараются убедить предприятия, что VoIP внедрить легко, поэтому многие сетевые администраторы исходят из того, что их сети функционируют правильно, если они могут измерить такие базовые параметры, как латентность (задержка), уровень потери пакетов и частота отказов (см. Рисунок 1). Однако голосовые и прочие приложения реального времени нельзя приравнивать к приложениям обработки и передачи данных.

НАИВЫСШИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГОТОВНОСТИ

Передача голоса по IP является главнейшим из критически важных для предприятия приложений. Оно должно функционировать безупречно. Самые крупные современные сетевые инфраструктуры оптимизированы для передачи данных, но не конвергентного трафика данных и голоса. В то время как в сетях передачи данных великолепной считается готовность уже в 99,9%, указанное значение не отвечает ожиданиям в отношении телефонных систем, которым скорее требуются знаменитые «пять девяток» — готовность на уровне 99,999%. При отказе от двух последних знаков после запятой, т. е. при уменьшении готовности до 99,9%, время простоя увеличилось бы с 26 с до 43 мин в месяц — на первый взгляд разница незначительная, но в ответственные периоды простои связаны с крайне высоким риском для предприятий.

Чтобы пользователи признали новую технологию, при вводе в эксплуатацию телекоммуникационной системы на базе IP должны обеспечиваться высочайшее качество и абсолютно бесперебойная работа. Нередко первое развертывание системы проходит без осложнений. Реальные проблемы возникают, когда необходимо подключить вторую или большую по размерам группу пользователей, либо происходит переход с высокоскоростной локальной сети на значительно более медленное подключение к глобальной. Менеджеры ИТ зачастую пытаются решать возникающие проблемы путем увеличения пропускной способности, продолжая следовать распространенному заблуждению, что таким образом можно добиться требуемого качества передачи. Однако, к сожалению, трудности со снижением производительности VoIP не удается свести к проблемам с пропускной способностью или производительностью.

Рисунок 1. Пример реального отображения параметров качества услуг, включая потерю пакетов, задержку и готовность.
Потеря пакетов или их непоследовательный прием составляют значительную часть проблем, имеющих отношение к качеству услуг (Quality of Service, QoS) в системах передачи голоса по IP. Протокол TCP способен решить их путем повторной передачи, но VoIP работает с протоколом UDP, и поэтому потеря пакетов отрицательно сказывается на качестве разговора. Именно при переходе с традиционных соединений глобальных сетей на многопротокольную коммутацию в соответствии с метками (Multi-Protocol Label Switching, MPLS), зачастую принимаются «произвольные» решения в отношении настроек класса услуг (Class-of-Service, CoS).

Хотя приложения реального времени, в частности, передача голоса или видео по IP, обрабатываются в первую очередь, тем не менее результирующее воздействие, оказываемое на другие, столь же критически важные для предприятия приложения, недооценивается. В итоге приложения TCP после перехода на VoIP работают значительно медленнее, и это замедление можно измерить.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УСПЕШНОГО ВНЕДРЕНИЯ VOIP

Основной предпосылкой успешного внедрения является наличие стратегического плана для управления производительностью VoIP и приложений. Этот план на протяжении всего жизненного цикла VoIP будет обеспечивать прозрачность от периферии до центра сети. Оценка, постоянный мониторинг, управление, а также оптимизация и планирование будущего роста — вот четыре важнейших компонента так называемой стратегии AMMO (Assess, Monitor, Manage, Optimize — оценка, мониторинг, управление, оптимизация).

Оценка (Assess). Проект VoIP может быть успешным лишь в том случае, если голосовой трафик и трафик критически важных для предприятия данных сосуществуют бесконфликтно. Благодаря всеобъемлющей оценке всей сетевой инфраструктуры можно исключить появление значительных проблем, связанных с производительностью приложений и развертыванием VoIP. Кроме того, безусловно, требования к назначению приоритетов для передачи голоса по IP должны быть ясно определены, поскольку соответствующий трафик характеризуется нетерпимостью к ошибкам. Трафик VoIP должен получать более высокий приоритет по сравнению с пакетами данных, что, в свою очередь, может отрицательно сказаться на продвижении данных в сети. Вот несколько факторов, на которые следует обратить внимание:

  • учет и мониторинг нагрузки на сеть и ее производительности перед внедрением VoIP;
  • генерирование синтетического трафика VoIP (прогнозирование качества вызова);
  • определение уровня сервиса.

Оценка представляет собой наиболее целесообразный метод из наилучшей практики. Изменения, предпринимаемые администратором для оптимизации VoIP на данном этапе, приводят к бесперебойному внедрению и повышению производительности, а также предотвращают возникновение проблем на следующих этапах жизненного цикла VoIP.

Мониторинг (Monitor). Фундаментальной предпосылкой проактивного мониторинга является распознавание потенциальных проблем до того, как снизится производительность. В качестве примеров подобного рода можно привести пики трафика Web, способные отрицательно повлиять на качество голоса, или неожиданно большое число одновременных вызовов, которые могут помешать другому, критически важному для предприятия прило-жению.

Проблемы с производительностью нужно распознать и устранить до того, как они приведут к снижению продуктивности работы пользователей. Благодаря возможности получать отчеты о полной истории изменения производительности администратор сможет восстановить цепь событий, произошедших до какого-либо определенного момента времени, быстро определить причины отказа и сократить среднее время устранения неполадок. Постоянный мониторинг должен осуществляться в нескольких точках сети: в ядре (центральные серверы), на отдельных маршрутизаторах, в разбросанных по сети пунктах, а также в каналах глобальной сети. Наибольшее внимание следует уделить выбору точек измерения в средах MPLS.

Управление (Manage). Проблемы с передачей голоса по IP могут иметь множество причин: физические проблемы в абонентской сети, перегруженный порт, неправильно сконфигурированный класс услуг или возникновение значительной вариации времени задержки (jitter) непосредственно в приложении передачи голоса.

Необходима всеохватывающая стратегия управления и диагностики ошибок, поскольку минуты и секунды могут иметь определяющее значение для продуктивности работы. Спорадически возникающие проблемы зачастую скрывают в себе еще большие опасности, нежели проблемы, проявляющиеся в реальном времени: они возникают и исчезают или усугубляются с течением времени. При передаче голоса по IP особенно важно выявлять и устранять нерегулярно возникающие проблемы до того, как они разрастутся и станут мешать работе пользователей. Поэтому сетевые администраторы должны проводить диагностику проблем, связанных с абонентской сетью, портами и параметрами качества услуг по всему предприятию.

Оптимизация (Optimize). Бесперебойное использование VoIP — процесс непрекращающийся, требующий планирования емкости сети и управления трафиком, определения основных параметров производительности и систематического улучшения работы. Наконец, это вопрос прозрачности и управления. Менеджер ИТ, принимая решение о способах повышения производительности конвергентной сети, должен опираться на информацию об управлении всей инфраструктурой. Вместо того чтобы угадывать причины падения производительности, он, благодаря возможности получения подробного обзора состояния сети, способен обоснованно решать следующие задачи:

  • максимально эффективное использование и тонкая настройка возможностей CoS в рамках внедрения MPLS;
  • повышение уровня сервиса по договоренности с провайдером услуг;
  • назначение приоритетов трафику, с тем чтобы критически важные для предприятия и наиболее чувствительные к задержкам приложения получали преимущество;
  • планирование будущего роста и изменений (к примеру, повышение пропускной способности).

Многие предприятия решаются на поэтапное внедрение VoIP. Они начинают с пилотного проекта, который постепенно расширяется. Поскольку любые изменения (как запланированные, так и не запланированные) могут повлиять на производительность VoIP, новые требования надо продувать заблаговременно. Данные об основных параметрах имеющейся системы и тенденциях, проявляющихся в ее работе, могут оказать помощь при расчете оптимальной величины емкости сети для намечающихся расширений.

ПРОЗРАЧНОСТЬ ОТ ЦЕНТРА ДО ПЕРИФЕРИИ

Управление жизненным циклом в рамках стратегии АММО предоставляет обширные практические рекомендации для обеспечения высокой производительности VoIP. Чтобы пользователь извлек пользу из отдельных этапов оценки, мониторинга, управления и оптимизации, ему необходим обширный и глубокий обзор состояния сети. В противном случае он не сможет распознавать новые проблемы или даже управлять сетью для успешного обеспечения ее высокой производительности. Если благодаря наличию управляющей информации от центра до периферии сетевые администраторы смогут получить полный обзор сети передачи голоса и данных во всех пунктах маршрута VoIP, они сумеют обеспечить предсказуемую сквозную производительность всех приложений в локальной и глобальной сетях.

Бени Фогельс — менеджер по промышленному маркетингу компании Fluke Networks в регионе ЕМЕА.


© AWi Verlag

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями