簡(jiǎn)述VoIP部署過(guò)程中各種要素

在不遠的將來(lái)，VoIP將成為大多數企業(yè)通信的主要方式。對于CIO來(lái)說(shuō)，首先需要了解VoIP在企業(yè)應用中的五大要點(diǎn)。對任何一種新興技術(shù)，商業(yè)科技從業(yè)者們的評價(jià)都一分為二，他們會(huì )一邊點(diǎn)頭一邊搖頭地說(shuō)："很好，但是……".基于IP的語(yǔ)音技術(shù)(Voice over IP,簡(jiǎn)稱(chēng)VoIP)也不能免俗，首席信息官(CIO)也喜歡用利弊參半這個(gè)詞來(lái)形容它。的確，VoIP能降低通話(huà)成本，不過(guò)整個(gè)系統的運轉卻過(guò)于復雜和昂貴，對此，商業(yè)科技領(lǐng)袖需要慎重權衡。然而VoIP仍有兩大特點(diǎn)與眾不同：被企業(yè)接受速度之快與實(shí)施風(fēng)險之大。

根據《InformationWeek》最新的調查顯示，有39%的公司部署了VoIP,還有33%的企業(yè)表示將在接下來(lái)的幾個(gè)月中部署這一技術(shù)，僅有12%的公司說(shuō)沒(méi)有實(shí)施VoIP的計劃。但是，企業(yè)引入VoIP的原因大相徑庭，降低通話(huà)成本是最大的原因(有三分之二的企業(yè)是出于這個(gè)原因)，不過(guò)，還有許多企業(yè)號稱(chēng)是出于對高價(jià)值回報的考慮：41%的公司表示，可以借助VoIP建立一站式通信平臺，36%的公司則希望能通過(guò)集成語(yǔ)音和數據共享、視頻會(huì )議或者上線(xiàn)通知技術(shù)(Presence Technology)來(lái)增加公司協(xié)作。本文將重點(diǎn)探討如何在網(wǎng)絡(luò )IP通訊環(huán)境中成功部署VoIP應用。

影響VoIP通話(huà)質(zhì)量的各種因素

VoIP即網(wǎng)絡(luò )電話(huà)，Voice over Internet Protocol,將模擬的聲音訊號引經(jīng)過(guò)壓縮與封包之后，以數據封包的形式在IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行語(yǔ)音訊號的傳輸，通俗來(lái)說(shuō)也就是互聯(lián)網(wǎng)電話(huà)或IP電話(huà)。VOIP網(wǎng)絡(luò )電話(huà)，中文就是"通過(guò)IP數據包發(fā)送實(shí)現的語(yǔ)音業(yè)務(wù)",它使你可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)免費或是資費很低地傳送語(yǔ)音、傳真、視頻和數據等業(yè)務(wù)。

用戶(hù)期望從VoIP通話(huà)中獲得類(lèi)似于傳統語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的通話(huà)質(zhì)量。這就對工程技術(shù)提出了嚴峻的挑戰，因為IP網(wǎng)絡(luò )必須考慮IP電話(huà)通話(huà)傳輸過(guò)程中發(fā)生的封包丟失、延遲和抖動(dòng)等現象對通話(huà)質(zhì)量的影響。引起封包丟失的原因很多，比如，以太網(wǎng)線(xiàn)錯誤和高度擁塞，這些現象會(huì )導致路由器緩沖溢出。延遲和抖動(dòng)產(chǎn)生于聲音樣本的編碼、解碼和封包過(guò)程。這些因素綜合起來(lái)，又可能致使聲音失真，增加完全聽(tīng)懂對方的難度。

可靠基礎架構的重要性

為了減少此類(lèi)間歇性質(zhì)量問(wèn)題，企業(yè)必須擁有一個(gè)能夠支持區別化應用的WAN基礎架構?；贛PLS(多協(xié)議標記交換)的VPN服務(wù)具有極高的可控性和靈活性，網(wǎng)絡(luò )管理者能夠借以實(shí)現對語(yǔ)音和數據流量的標記和分類(lèi)。如此一來(lái)，他們將能夠緩解網(wǎng)絡(luò )邊緣以及IP網(wǎng)絡(luò )瓶頸部分的鏈路擁堵效應。該分類(lèi)流程通過(guò)服務(wù)等級(CoS)隊列來(lái)區分應用的端對端處理模式，實(shí)時(shí)應用(如語(yǔ)音)將獲得高于非關(guān)鍵任務(wù)應用(如電子郵件)的優(yōu)先級。與串聯(lián)式中心輻射型傳輸模式相比，MPLS提供了一種點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )拓補結構，有利于降低端對端延遲的總體水平。其安全性與傳統幀中繼服務(wù)相當。提供啟用MPLS的網(wǎng)絡(luò )VPN的服務(wù)供應商是成功部署VoIP應用的關(guān)鍵一員。

服務(wù)質(zhì)量事關(guān)語(yǔ)音傳輸成敗

在過(guò)渡到VoIP環(huán)境的過(guò)程中，最大的技術(shù)挑戰莫過(guò)于確保服務(wù)質(zhì)量(QoS)，LAN和WAN皆是如此。與常規數據應用不一樣，語(yǔ)音包對延遲和高封包延遲極其敏感。因此，VoIP網(wǎng)絡(luò )必須設計得當、配置正確，盡量保證實(shí)時(shí)封包傳輸的一致性和高效性。

在建立一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò )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(shí)施模式。以下所列關(guān)鍵步驟旨在為成功部署"獻計獻策".

在過(guò)渡到VoIP環(huán)境的過(guò)程中，最大的技術(shù)挑戰莫過(guò)于確保服務(wù)質(zhì)量(QoS)。

關(guān)鍵步驟

1.評估網(wǎng)絡(luò )

通過(guò)網(wǎng)絡(luò )評估，可以確定企業(yè)網(wǎng)絡(luò )是否具備同時(shí)支持傳統數據應用和VoIP應用的能力。網(wǎng)絡(luò )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(shí)間以及其性能是否達到要求。為了全面了解個(gè)別性能要求，必須區分出各種不同的應用類(lèi)型。評估時(shí)可使用多種工具，包括數據采集軟件、網(wǎng)絡(luò )管理應用軟件和流量探測軟件。

除此之外，還需明確語(yǔ)音流量需求。針對每個(gè)要部署VoIP的站點(diǎn)，確定WAN需要支持的通話(huà)峰值流量。

2.選擇VoIP編解碼器

VoIP編解碼器指企業(yè)LAN和WAN中的編碼器/解碼器，用于轉換模擬信號并對語(yǔ)音包進(jìn)行編碼，以便通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸。有多種由不同CPE供應商提供的編解碼器可供選擇。選擇編解碼器時(shí)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(yè)VoIP部署中非常流行的兩種編解碼器;與通過(guò)G.729編碼的語(yǔ)音流相比，G.711音質(zhì)表現出色。

G.711通常用于不存在帶寬問(wèn)題的LAN環(huán)境，帶寬需求約為80kbps,其中包括開(kāi)銷(xiāo)帶寬。G.729通常用于帶寬有限的WAN環(huán)境，帶寬需求約為30kbps,其中包括開(kāi)銷(xiāo)帶寬。

獲得高平均意見(jiàn)得分和R-因子測量值是確保音質(zhì)的關(guān)鍵。

3.計算指標

必須實(shí)施端對端VoIP模擬，包括延遲、封包丟失和抖動(dòng)指標。在對音質(zhì)進(jìn)行總體評估時(shí)，一般將這些指標綜合起來(lái)考慮，這類(lèi)評估包括R-因子或平均意見(jiàn)得分(MeanOpinionScore,MOS)。在語(yǔ)音通訊中，R-因子是對通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )傳輸的人聲質(zhì)量進(jìn)行的主觀(guān)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，通過(guò)一些經(jīng)過(guò)訓練的聽(tīng)者打分得出(但有些工具也可基于測量指標值預測MOS分值)。有多種工具可用于實(shí)施這類(lèi)測試。VoIP模擬測試應以為各個(gè)站點(diǎn)確定的通話(huà)峰值流量為基礎。根據此類(lèi)測試結果，可以確定各個(gè)站點(diǎn)的現有WAN端口是否預估得當。

4.考察結果

上一步的結果有助于確定下列問(wèn)題的答案：

整個(gè)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(dòng)/封包丟失指標是否符合VoIP所需闕值要求?

預估VoIP質(zhì)量(R-因子和MOS)是否符合提議環(huán)境的可接受指標?

各個(gè)站點(diǎn)的WAN是否具備支持數據和VoIP峰值通話(huà)流量的能力?

如果上述問(wèn)題的答案均是肯定的，請繼續執行第5步。否則，請讓服務(wù)供應商和/或CPE供應商對問(wèn)題進(jìn)行評估并提供相應建議。5.正確指派服務(wù)等級

為了確保實(shí)時(shí)語(yǔ)音應用在與數據應用同臺競爭時(shí)不受影響，必須正確指派CoS.提供QoS/CoS服務(wù)的MPLS服務(wù)供應商，可協(xié)助您建立傳輸隊列并指派相應帶寬。網(wǎng)絡(luò )發(fā)生擁堵時(shí)，傳輸隊列顯得尤為重要。

AT&T啟用MPLS的VPN網(wǎng)絡(luò )支持通過(guò)CoS傳輸隊列來(lái)區分以下幾種應用：實(shí)時(shí)、突高(BurstyHigh)、突低(BurstyLow)和常規(BestEffort)。VoIP應用屬于實(shí)時(shí)類(lèi)，這類(lèi)應用被歸入優(yōu)先隊列，結果，語(yǔ)音包享有高于其他類(lèi)別的絕對優(yōu)先權。

這是MPLS網(wǎng)絡(luò )邊緣處的一個(gè)"嚴格"預估隊列，因而必須遵循入站規則。為這類(lèi)應用分配帶寬時(shí)應以網(wǎng)絡(luò )需要支持的忙時(shí)同步通話(huà)量為基礎。如果對該隊列估計不足，則可能導致無(wú)法撥打更多VoIP電話(huà)，或者使整體VoIP通話(huà)質(zhì)量下降。關(guān)鍵數據應用(即業(yè)務(wù)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(guān)鍵數據應用或未知應用均應歸入默認的常規隊列。

部署VoIP時(shí)需要考慮的其他因素

優(yōu)化WAN帶寬

WAN(Wide Area Network)-廣域網(wǎng)，是目前對網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)劃分，網(wǎng)絡(luò )劃分最常見(jiàn)的是按網(wǎng)絡(luò )的作用范圍和計算機之間互聯(lián)的距離劃分，有廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)三種類(lèi)型。WAN是覆蓋地理范圍相對較廣的數據通信網(wǎng)絡(luò )，它常利用公共載波提供條件進(jìn)行傳輸。Internet就是一個(gè)巨大的廣域網(wǎng)。通常在路由器中會(huì )有一個(gè)WAN端口，也指接入Internet等相對更廣的數據通信網(wǎng)絡(luò )的端口。

在低速WAN網(wǎng)絡(luò )中部署VoIP會(huì )帶來(lái)更多問(wèn)題。即使將語(yǔ)音包放入優(yōu)先隊列，語(yǔ)音包也有可能在數據包傳輸過(guò)程中到達。對于帶寬等于或低于768kbps的低速WAN連接，插入一個(gè)大型數據包所需時(shí)間也可能產(chǎn)生延遲，足以導致VoIP通話(huà)質(zhì)量下降。利用多鏈路點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議(MultilinkPoint-to-PointProtocol,MLPPP)技術(shù)，可將大型數據包分割成小數據包，從而解決這一難題，并使數據插入延遲保持在合理水平。通過(guò)壓縮實(shí)時(shí)協(xié)議(compressedReal-TimeProtocol,cRTP)對標頭進(jìn)行壓縮，可減少低速鏈路帶寬用量，節省更多網(wǎng)絡(luò )資源。

關(guān)鍵步驟

制定LANQoS策略

LAN擁有充足的帶寬(10Mbps、100Mbps)，對于突發(fā)型傳統數據應用和實(shí)時(shí)型VoIP應用，完全能夠應付自如。然而，隨著(zhù)LAN傳輸速率的增加，使用LAN集線(xiàn)器卻可能帶來(lái)額外的沖突。這又會(huì )導致封包丟失和抖動(dòng)增加，結果使整體通話(huà)質(zhì)量受到影響。如有可能：

移除LAN中的集線(xiàn)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(shí)配對，以實(shí)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(huà)質(zhì)量下降。

應實(shí)施LANQoS策略，以確?；诰W(wǎng)絡(luò )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(wǎng)址轉譯

網(wǎng)絡(luò )地址轉換(NAT,Network Address Translation)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有(保留)地址轉化為合法IP地址的轉換技術(shù)，它被廣泛應用于各種類(lèi)型Internet接入方式和各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )中。原因很簡(jiǎn)單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問(wèn)題，而且還能夠有效地避免來(lái)自網(wǎng)絡(luò )外部的攻擊，隱藏并保護網(wǎng)絡(luò )內部的計算機。NAT將自動(dòng)修改IP報文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校驗