8個步驟成功部署VoIP

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語音和數據網絡的整合有望成為“定位我”和IP軟電話等新興IP電話功能的推動因素。然而,在數據應用網絡中部署VoIP一類實時應用,卻對網絡管理者提出了特有的挑戰。如何成功部署VoIP成為企業首要考慮的問題

越來越多的企業通過其基于網絡的虛擬專用網(VPN)來部署VoIP應用。他們希望語音和數據網絡的融合有利于降低管理難度、減少運營成本、提高通信效率。通過將語音和數據應用整合到統一IP網絡之中,企業可以充分利用現有LAN(局域網)和WAN(廣域網)投資,打造開放式且具可伸縮性的VoIP應用,以適應其特有的組織結構需要。然而,在數據應用網絡中部署VoIP卻對網絡管理者提出了特有的挑戰。

影響VoIP通話質量的各種因素

用戶期望從VoIP通話中獲得類似于傳統語音網絡的通話質量。這就對工程技術提出了嚴峻的挑戰,因為IP網絡必須考慮通話傳輸過程中發生的封包丟失、延遲和抖動等現象對通話質量的影響。

為了減少此類間歇性質量問題,企業必須擁有一個能夠支持區別化應用的WAN基礎架構。基于MPLS的VPN服務具有極高的可控性和靈活性,網絡管理者能借以實現對語音和數據流量的標記和分類。如此一來,他們將能夠緩解網絡邊緣以及IP網絡瓶頸部分的鏈路擁堵效應。該分類流程通過服務等級(CoS)隊列來區分應用的端對端處理模式,實時應用(如語音)將獲得高于非關鍵任務應用(如電子郵件)的優先級。

在過渡到VoIP環境的過程中,最大地技術挑戰莫過于確保服務質量(QoS)。與常規數據應用不一樣,語音包對延遲和高封包延遲極其敏感。因此,VoIP網絡必須設計得當、配置正確,盡量保證實時封包傳輸的一致性和高效性。

8大關鍵步驟

在建立一個可靠的網絡基礎架構并明確QoS和CoS要求之后,則需采取一種全面的端對端實施模式。以下所列關鍵步驟旨在為成功部署“獻計獻策”。

評估網絡

通過網絡評估,可以確定企業網絡是否具備同時支持數據應用和VoIP應用的能力。網絡管理者需要了解目前有哪些數據應用運行在LAN和WAN之中,了解其運行時間以及其性能是否達到要求。除此之外針對每個要部署VoIP的站點,需確定WAN需要支持的通話峰值流量。

選擇VoIP編解碼器

選擇編解碼器時需要考慮的首要因素是每次呼叫所消耗的帶寬量。G.711和G.729是企業VoIP部署中非常流行的兩種編解碼器。與通過G.729編碼的語音流相比,G.711音質表現出色。G.711通常用于不存在帶寬問題的LAN環境,帶寬需求約為80kbps,其中包括開銷帶寬。G.729通常用于帶寬有限的WAN環境,帶寬需求約為30kbps。

計算指標

必須實施端對端VoIP模擬,測試應以各個站點確定的通話峰值流量為基礎。在對音質進行總體評估時,一般將延遲、封包丟失和抖動指標等指標綜合起來考慮,包括R-因子或平均意見得分(Mean Opinion Score,MOS)。在語音通信中,R-因子是對通過網絡傳輸的人聲質量進行的主觀量化測量(分值從1(最差)到100(最好)不等)。MOS分值從1(最差)到5(最好)不等,根據此類測試結果,可以確定各個站點的現有WAN端口是否預估得當。

考察結果

另外,上述四個步驟有助于確定下列問題的答案:整個LAN和WAN中的現有應用能否達到性能要求?LAN和WAN平臺中的延遲/抖動/封包丟失指標是否符合VoIP所需闕值要求?預估VoIP質量是否符合提議環境的可接受指標?各個站點的WAN是否具備支持數據和VoIP峰值通話流量的能力?如果上述問題的答案均是肯定的,請繼續執行第5個步驟,否則,請讓服務供應商或CPE供應商對問題進行評估并提供相應建議。

正確指派服務等級

為了確保實時語音應用在與數據應用同臺競爭時不受影響,必須正確指派CoS。網絡發生擁堵時,傳輸隊列顯得尤為重要。

VoIP應用屬于實時類,這類應用被歸入優先隊列,結果,語音包享有高于其他類別的絕對優先權。這是MPLS網絡邊緣處的一個“嚴格”預估隊列,因而必須遵循入站規則。如果對該隊列估計不足,則可能導致無法撥打更多VoIP電話,或者使整體VoIP通話質量下降。關鍵數據應用(即業務應用或延遲敏感度較高的應用)被歸入首選數據隊列(突高/突低)。所有非關鍵數據應用或未知應用均應歸入默認的常規隊列。

優化WAN帶寬

在低速WAN網絡中部署VoIP會帶來更多問題。即使將語音包放入優先隊列,語音包也可能在數據包傳輸過程中到達。對于帶寬等于或低于768kbps的低速WAN連接,插入一個大型數據包所需時間也可能產生延遲,導致VoIP通話質量下降。利用多鏈路點對點協議(Multilink Point-to-Point Protocol,MLPPP)技術,可將大型數據包分割成小數據包,從而解決這一難題。通過壓縮實時協議(compressed Real Time Protocol,cRTP)對標頭進行壓縮,可減少低速鏈路帶寬用量,節省更多網絡資源。

制定LANQoS策略

LAN擁有充足的帶寬,對于突發型傳統數據應用和實時型VoIP應用,完全能夠應付自如。然而,隨著LAN傳輸速率的增加,使用LAN集線器卻可能帶來額外的沖突。這又會導致封包丟失和抖動增加,結果使整體通話質量受到影響。如有可能,移除LAN中的集線器設備,用配有高速上行端口的100MbpsLAN交換機代替;LAN交換機和路由器接口應同時配對,以實現全雙工傳輸。雙工不匹配可能使封包損壞率偏高,并使VoIP通話質量下降;應實施LANQoS策略,以確保基于網絡的木馬和病毒攻擊不對VoIP性能造成影響。許多LAN交換機供應商支持第2層QoS機制(802.1P)。

了解網址轉譯

網址轉譯(Network Address Translation,NAT)通常用在防火墻和路由器中,用于“隱藏”內部IP地。任何VoIP通話都包含兩部分:呼叫信令信道(即H.323、SIP)和媒體流。

如果源呼叫方配有NAT設備,雖然可建立通話,但源呼叫方將無法聽到目的方,因為目的方得不到源呼叫方用來接受媒體流的正確IP地址。其原因在于,VoIP端點不知道源呼叫方采用了網址轉譯功能,而執行此操作的設備也不知道需要修改VoIP信令數據包。

企業在部署自己的VoIP網絡時,必須綜合考慮各種因素,有效地評估其網絡現狀,并成功過渡到一體化的語音和數據環境。(AT&T網絡設計與咨詢部)

鏈接 部署IP電話系統5項基本原則

1.延遲400毫秒的基本原則:只有端到端延遲降低到400毫秒以下,將丟包率降低到5%-8%,才能使IP電話實現“收費質量”的語音業務。

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