Technischer Anwendungsbericht: Sicherstellung der Netzwerkfähigkeit für Voice, Video und Unified Communications | enterprise.netscout.com

Technischer Anwendungsbericht: Sicherstellung der Netzwerkfähigkeit für Voice, Video und Unified Communications

Wie kann man feststellen, ob das Netzwerk bereit ist, hohe Qualität und Leistung für Stimme und Video zu liefern?

Dieses White Paper richtet sich an die Herausforderungen von VoIP/UC-Bereitstellungen und Erweiterungen mit Empfehlungen für die geeigneten Prozesse, Metriken und Test-Methoden, um die Qualität der Benutzererfahrung zu gewährleisten. In den Beispielen veranschaulichen wir die Prozesse durch den Einsatz des OptiView XG Network Analysis Tablets von NETSCOUT. Während andere Tools für diese Aufgaben eingesetzt werden können (ein Netzwerk-Managementsystem für SNMP-basierte Informationen oder iPerf oder andere Softwaretools für Performance-Tests), verbindet das OptiView XG mehrere Funktionen in einer integrierten, leistungsstarken Plattform.

    INHALT

  • Einleitung
  • Bewertung der Netzwerk-Tauglichkeit
  • Netzwerk-Infrastruktur und Service-Validierung
  • VoIP-Datenverkehrevaluierung
  • Rufbandbreite schätzen
  • Der NPT-Test ist fehlgeschlagen – was nun?
  • Fazit

Einleitung

Ist Ihr Netzwerk bereit für Voice, Video und Unified Communications? Diese Dienste auf dem IP-Netzwerk bereitzustellen oder zu erweitern verbessert die Produktivität, senkt Kosten und ermöglicht die Integration mit anderen Anwendungen für die meisten Unternehmen. Viele stellen diese Anwendungen auf ihrer Netzwerk-Infrastruktur bereit, ohne zuerst die Bereitschaft ihres Netzwerks zu überprüfen, einzigartige Verkehrsanforderungen zu behandeln. Wenn Ihr Netzwerk nicht für diese kritischen Business-Services bereit ist, werden Qualität und Verfügbarkeit leiden, und diese sind nach der Bereitstellung nur schwer zu beheben. Neben Voice und Video sind IT-Abteilungen auch verantwortlich für die Unterstützung neuer kritischer Anwendungen einschließlich Sicherheitskamera-Systeme und Brandmeldesysteme, während sie gleichzeitig die Leistungsfähigkeit der Geschäftsdatenanwendungen aufrecht erhalten.

Wenn ein Netzwerk vor der Bereitstellung überprüft wird, ist es einfach, Annahmen über mögliche Problempunkte zu machen, die auf bisherigen Erfahrungen oder vorhandenen Netzwerkproblemen basieren. Es ist jedoch wichtig, die Auswirkungen zu überprüfen, die diese erwarteten Problempunkte auf Voice- und Video-Qualität haben werden, bevor Änderungen oder Aktualisierungen implementiert werden. Manchmal nehmen Ingenieure erhebliche Änderungen und teure Upgrades an der Infrastruktur vor, bevor sie deren Notwendigkeit testen. Sobald eine Änderung vollzogen ist, muss sie getestet werden, um sicherzustellen, dass sie die erwartete Leistung liefert.

Qualitativ hochwertige Lieferung für Voice-, Video- und UC-Dienste kommt nicht von allein. Um Spitzenleistungen zu gewährleisten, ist es wichtig, die Umsetzung zu planen, einschließlich: Stammdatenerfassung der gegenwärtigen Netzwerkleistung, Validierung der Anbieter-SLAs, Messung der Datenverkehr-Schwellenwerte, Validierung der QoS-Einstellungen und Lösung von zugrunde liegenden Problemen, bevor sie die Benutzer beeinträchtigen.

Wenn diese Dienste bereits im Netzwerk bereitgestellt wurden und schlecht ausfallen, können diese Praktiken auch verwendet werden, um das Netzwerk zur Verbesserung der Service-Qualität und Benutzerfreundlichkeit zu optimieren.


Bewertung der Netzwerk-Tauglichkeit

Eine Netzwerkbewertung zur Vorbereitung von Voice-, Video- und UC-Datenverkehr erfordert mehr als Durchsatztests und Kapazitätsplanung auf dem Netzwerk. Beispielsweise generieren die meisten VoIP-Anrufe unter 100 Kbit/s pro Anruf, daher prüft ein Test, ob das Netzwerk End-to-End einen hohen Durchsatz aufrecht erhalten kann, nicht die speziellen Anforderungen von Voice. Statt dessen haben Metriken wie Paketverlust, Jitter und Netzwerkverzögerung erhebliche Auswirkungen auf die Qualität und müssen während der Netzwerkbewertung geprüft werden. Normaler Netzwerkverkehr konkurriert mit diesen Diensten um Bandbreite und Priorität und erfordert eine solide QoS-Konfiguration über das gesamte Netzwerk. Testen und Validieren von QoS-Einstellungen bei simuliertem Datenverkehr sollte ein Teil der Netzwerk-Beurteilung sein. Voice- und Video-Datenverkehr können über ein Serviceprovider-Netzwerk an entfernte Niederlassungen übertragen werden. Während der Provider ein Service Level Agreement (SLA) für Durchsatz, Latenz und Jitter haben kann, müssen diese getestet werden, um sicherzustellen, dass der Carrier seinen Teil der Vereinbarung erfüllt. Beim Testen des Provider-Netzwerks muss die Bewertung sicherstellen, dass der Provider die QoS-Markierungen und Portnummern nicht ändert, wenn Pakete durch sein System passieren.

Netzwerk-Infrastruktur und Service-Validierung

Die Sicherstellung, dass das Netzwerk bereit für Voice, Video und UC ist, erfordert mehrere wichtige Schritte.

Zunächst sollte eine vollständige Netzwerk-Inventur durchgeführt und eine physische Konnektivitätskarte erstellt werden, die dann während der Bereitstellung als Dokumentation dienen. Dieser Schritt wird mithilfe der automatisierten Erkennungs-, Meldungs- und Mapping-Funktionen des OptiView® XG von NETSCOUT einfacher gemacht. Die Erstellung von Netzwerkkarten in OptiView XG erfolgt unmittelbar nach Abschluss der Discovery. Der Vorteil dabei ist, dass Karten und Berichte für minutengetreue Genauigkeit sofort generiert werden können. Nach der Erstellung einer festen Bestandsaufnahme sollten die folgenden Messungen in die Bewertung einbezogen werden:

  1. Router und Switch-CPUs sollte weniger als 30 % beständig sein.
  2. Schnittstellen sollten völlig frei von Ethernet-Fehlern sein, die Paketverluste verursachen
  3. Links, die Voice- und Video-Datenverkehr handhaben, sollten eine durchschnittliche Bandbreitennutzung von weniger als 30 %, mit Jitter von weniger als 20 ms haben.
  4. Paketverlust bei WAN-Verbindungen sollte weniger als 15 pro Stunde betragen.

Die meisten dieser Tests können mit der SNMP-aktivierten Discovery auf dem NETSCOUT OptiView® XG angezeigt werden, der die Aufmerksamkeit auf den Haupt-Switch und die Router zieht, die den Voice- und Video-Datenverkehr behandelt. Messungen für Durchsatz, Jitter, Verzögerung und Paketverluste können über den Netzwerk-Performance-Test (NPT) auf dem OptiView XG vorgenommen werden. Diese Funktion ermöglicht die Definition und Generierung des Datenverkehrs zu einem einzigen Remote-Endpunkt oder mehreren entfernten Endpunkten. Diese Endpunkte messen den Datenverkehrs-Stream, um zu bestimmen, wie das Netzwerk Qualität verarbeitet und beeinflusst, oder sie spiegeln den Stream zurück an den ursprünglichen OptiView zur Analyse. Schwellenwerte können im Test auf Überwachung von Leistungsminderung konfiguriert werden. Wir werden spezielle Konfigurationen für NPT im Abschnitt VoIP-Datenverkehrsbewertung besprechen.

Diese Netzwerk-Messungen werden Problempunkte in der Infrastruktur identifizieren, die behoben oder aktualisiert werden sollten, bevor mit den Validierungsschritten des VoIP-Datenverkehrs fortgeschritten wird. Wenn diese Dienste bereits im Netzwerk bereitgestellt werden, wird das OptiView NPT spezifische Bereiche zur Verbesserung für eine optimierte Infrastruktur identifizieren.

Schließlich sollte die Leistung der Netzwerkdienste wie DNS und DHCP überwacht werden, da Voice- und Video-Geräte diese Systeme stärker belasten werden. Diese Tests können mithilfe der Network Services-Tests auf dem OptiView XG ausgeführt werden, bei denen Reaktionszeit und Verfügbarkeit gemessen werden.


VoIP-Datenverkehrevaluierung

Sobald das Netzwerk auf Probleme geprüft wurde, die die Leistung von Voice und Video beeinträchtigen, sollte eine VoIP-Prüfung, die Datenverkehr-Streams simuliert, ausgeführt und die Netzwerkfähigkeit komplett ausgewertet werden. Dieser Test bringt auch andere unerwartete Probleme zutage, die sich auf diese Dienste auswirken, bevor sie bereitgestellt werden. Diese Einschätzung gilt im Prinzip ebenfalls für Video und UC und können angepasst werden, um diese Dienste zu simulieren.

Zuerst müssen logische Bereiche identifiziert werden, zu denen Voice- und Video-Datenverkehr fließen wird. Dadurch können Test-Endpunkte im Netzwerk strategisch platziert werden zur Überprüfung der Verbindungen, wo der Datenverkehr wirklich fließen wird. Wenn zum Beispiel Außenstellen, Filialen oder Gebäude innerhalb einem Campus vorhanden sind, muss der Datenverkehr für diese logischen Standorte verifiziert werden, damit ein umfassendes Bild der Leistung für wichtige Links für lokale und entfernte Benutzer erhalten wird. Die Funktion der grafischen Pfadanalyse des OptiView XG stellt diese Wege grafisch dar und zeigt alle Schnittstellen an Schicht zwei und drei zwischen den Endpunkten. Alle Netzwerkfehler oder Links mit hoher Auslastung entlang des Pfades werden durch diesen automatisierten Test aufgezeigt.

Mit dem Network Performance Test des OptiView können die Techniker die Datenverkehrsbelastung von mehreren Voice- und Video-Streams zu entfernten Endpunkten im gesamten Netzwerk simulieren und gleichzeitig die Verkehrsleistung in Bezug auf Verlust, Verzögerung, Jitter und Durchsatz messen. Der NPT vergleicht die tatsächliche Leistung des Datenverkehrs mit konfigurierten Schwellenwerten, um eine einfache Erfolgs-/Fehlschlag-Ergebniszusammenfassung bereitzustellen. Dieser Test gibt den Ingenieuren ein klares Bild, wie der wahre Applikations-Datenverkehr ablaufen wird, sobald die Anwendung bereitgestellt wird, während gleichzeitig Probleme aufgezeigt werden, die Leistung beeinträchtigen könnten.

Um das Netzwerk mit dem Network Performance Test zu überprüfen, wird ein OptiView als Traffic-Generator ausgewählt und an einer zentralen Stelle im Netzwerk verbunden, wie oben beschrieben. Dieser Test erfordert einen weiteren OptiView XG, einen OneTouch AT oder einen LinkRunner AT, der als Endpunkt für den Datenverkehr-Stream dient. Der Test kann bis zu acht gleichzeitige Datenverkehrs-Streams generieren, die in das Netzwerk gelegt werden können. Zum Beispiel mit VoIP erfolgt in der Regel ein Ruf, der Konversation signalisiert, die eigentlichen Voice-Daten, sowie Hintergrund-Verkehr. Der OptiView simuliert alle drei dieser Datenverkehrs-Typen zur gleichen Zeit, mit drei verschiedenen Streams. Die Streams können zu unterschiedlichen Endpunkten im Netzwerk gerichtet werden, um mehrere Orte gleichzeitig zu überprüfen. Der Ursprungs-OptiView wird mit den Schlüsselparametern konfiguriert, die den Inhalt und die Nutzung des Simulations-Datenverkehrs-Streams steuern. Endpunkte sammeln und messen den Datenverkehr oder reflektieren ihn zurück an den Ursprungs-OptiView zur Messung.


Rufbandbreite schätzen

Das Testen der Netzwerkbereitschaft für Voice und Video unterscheidet sich vom Standard-Durchsatztest auf dem Netzwerk. Jeder Aufruf generiert eine relativ geringe Menge an Bandbreite, je nach verwendetem Codec. Die nachfolgende Tabelle gibt die ungefähre verwendete Ethernet-Bandbreite für jedes Codec und die Anzahl der gleichzeitigen Anrufe an.

Codec - # Aufrufe 1 10 50 100 500 1000
G. 711 87 kBit/s 870 kBit/s 4,35 MBit/s 8,7 MBit/s 43,5 MBit/s 87 MBit/s
G.729 30 Kbit/s 300 Kbit/s 1,5 MBit/s 3 Mbit/s 15 Mbit/s 30 Mbit/s
G.723 20 Kbit/s 200 Kbit/s 1 Mbit/s 2 Mbit/s 10 Mbit/s 20 Mbit/s

Anhand des Network Performance Test (NPT) wird ein neuer Datenverkehrs-Stream konfiguriert, der diese Größenordnungen an Anruflasten simuliert. Der Datenverkehr kann mit einer Paketgröße von etwa 200 Bytes konfiguriert werden, was genau einem echten RTP-Paket entspricht. Im Test können Einstellungen für QoS konfiguriert werden, die dann lokale Geräte und Service-Provider-Infrastrukturgeräte validieren und sicherstellen, dass sie durchgehend korrekt gehandhabt werden.

Neben der Simulation von RTP-Streams können zusätzliche Datenverkehrs-Streams durch den Leistungstest aufgelegt werden, die Verbindungsaufbau-Datenverkehr simulieren werden. Wenn Paketverlust während des Verbindungsaufbaus auftritt, wird der Aufruf u. U. überhaupt nicht erstellt. Die Schwellenwerte in diesem einzelnen Strom des Tests können so konfiguriert werden, dass sie eine höhere Verlustempfindlichkeit aufweisen. Es kann auch ein Strom konfiguriert werden, der Hintergrund-Benutzerdatenverkehr simuliert, und damit das Netzwerk auf normale Verwendungsniveaus bringt. Dadurch wird ein realistischeres Verkehrsaufkommen zur Messung der simulierten Voice- und Video-Streams erreicht.

Der NPT-Test ist fehlgeschlagen – was nun?

Wenn ein Performance-Problem mit dem NPT gefunden wird, kann es oft zu ein oder zwei Links zurückverfolgt werden, die den Datenverkehr beeinträchtigen. Da mehrere Geräte und Schnittstellen an der Bereitstellung des Dienstes beteiligt sind, ist dies eine Herausforderung, vor allem in einer Produktionsumgebung mit konkurrierenden Verkehrsaufkommen. Der Techniker braucht eine Möglichkeit, den Problempunkt schnell im Datenverkehrsweg zu identifizieren, der den Testfehlschlag verursacht. Die grafische Pfadanalyse-Funktion kann verwendet werden, um den Weg zwischen Endpunkten darzustellen und alle an der Lieferung des Datenverkehrs beteiligten Schnittstellen und Geräte visuell anzuzeigen. Der Test wird automatisch Fehler, Auslastungsspitzen und CPU-Probleme anzeigen und den Netzwerkingenieuren helfen, die Ursache für den fehlgeschlagenen Test zu finden.

Fazit

Um die Vorteile von Voice, Video und UC im IP-Netzwerk vollständig zu erleben, sollte darauf geachtet werden, die Infrastruktur vor der Bereitstellung zu überprüfen. Probleme, die Auswirkungen auf die Leistung haben, können erkannt und gelöst werden, bevor diese die Benutzer beeinträchtigen, oder Auswirkungen auf ein kritisches System haben. Mithilfe des Netzwerk Performance Tests kann der OptiView XG Voice- und Video-Datenverkehr simulieren und messen, was Problembereiche wie Paketverlust, Jitter, Verzögerung und Probleme mit QoS-Konfigurationen offenbart. Diese Tests können vor der Bereitstellung und bei der Optimierung der Inbetriebstellung verwendet werden. Der NPT kann auch Änderungen im Netzwerk überprüfen, um die Auswirkung einer Aktualisierung oder Neukonfiguration zu überprüfen. Die lokale Netzwerk-Infrastruktur und die Netzbetreiber zwischen Zweigstellen können für VoIP- und Video-Bereitschaft validiert werden. Wenn Probleme erkannt werden, wird die Funktion visuelle Pfadanalyse bei der Ermittlung der Ursache helfen. Diese Funktionen sorgen für ein getestetes und validiertes quantifiziertes Netzwerk, das wirklich bereit für Voice, Video und Unified Communications ist.


 
 
Powered By OneLink