Zvyšte kvalitu pro své VoIP a IP video

Zlepšení kvality služeb v zatížené síti může přinést lepší kvalitu hlasových hovorů, videokonferencí a médií vysílaných datovými proudy.


Ve výchozím stavu jsou všechny pakety přenášené v síti LAN vytvářeny stejně. Pokud jsou veškeré přenosy v síti tvořené daty obsahujícími text či soubory, systém funguje dobře a nikdo si nevšimne, že je 40MB soubor zpožděn o 50 milisekund, když je pro všechny uživatele a aplikace zpřístupněna větší šířka pásma.

Pokud se však jeden typ aplikace v síti významně liší od jiných a vyžaduje mnohem větší propustnost, mohou se vyskytnout problémy. Nejběžnější příklady zahrnují telefonní službu VoIP (hlas přenášený protokolem IP) a datové proudy videa.

Zpoždění datových paketů může způsobit ztrátu synchronizace zvuku, chvění a kostičkování obrazu nebo dokonce výpadek. Pokud nedojde ke korekci tohoto stavu, mohou takové systémy sice v některých případech zajišťovat plynulé video, ale mnohem pravděpodobněji bude video v podstatě nepoužitelné ke svému původnímu účelu. Jedním ze způsobů pro zvýšení šancí ve prospěch takových přenosů je nasazení QoS (kvalita služeb).

QoS je používání sítí ve stylu knihy George Orwella „Zvířecí farma“: Některé pakety jsou rovnoprávnější než jiné. Ty upřednostňované budou při průchodu síťovým portem ve frontě na prvním místě, zatímco méně významné pakety budou procházet později. Výsledkem je plynulejší přenos zvuku a videa i v případě, že je síť zatížena přenosy souborů a běžným firemním provozem.

Jak zjistit, zda potřebujete QoS
To, zda firma potřebuje QoS, závisí na kombinaci aplikací, které pracují v síti příslušné organizace. Jestli se kvalitu služeb podaří zprovoznit, závisí na schopnostech síťové infrastruktury. Podívejme se tedy na každý z těchto faktorů.

Pro převážnou většinu uživatelů sítě se záležitost QoS redukuje na zajištění, že hlasové aplikace a video pracují dobře. Pokud hlasové hovory firmy probíhají jen přes Skype a zahrnují osobní komunikaci a pokud použití videa sestává pouze ze stahování klipů z portálu YouTube prohlížených v pracovních přestávkách zaměstnanců, potom nemá smysl se s QoS nijak zatěžovat.

Na druhou stranu pokud podnik používá VoIP jako standardní kancelářský telefonní systém nebo jestli chce realizovat rozsáhlé videokonference, a nahradit tak drahé obchodní cesty, může vhodný zájem o QoS výrazně zvýšit produktivitu zaměstnanců a vnímání kvality firmy na trhu. Jak ale zavést QoS v síti?

Začínáme s QoS
QoS má v oblasti sítí specifickou řadu významů a liší se od různých věcí, které lze vykonat pro zlepšení celkového výkonu sítě. (Na konci tohoto příspěvku jsou zmíněny způsoby zvyšování výkonu sítě.) Ve většině případů budou malé firmy zapínat QoS na síťovém směrovači a možná ještě někde jinde. Pokud se administrátor ponoří do hloubky interních struktur síťového provozu, zjistí, že existují dva základní rysy QoS: Integrované služby (tzv. IntServ) a rozlišené služby (tzv. DiffServ).

IntServ dovoluje relativně jemné rozlišení řízení datových proudů provozu a bývá použit v malých sítích nebo mezi sítěmi propojenými uzavřeným způsobem. DiffServ naopak pracuje na méně přesném základě a nejčastěji je používán mezi poskytovateli služeb a společnostmi provozujícími páteřní systémy internetu.

Pro malé firmy je však rozhodující rozlišení mezi jednoduchou a komplikovanou variantou QoS. Rozdíl souvisí se softwarem samotného směrovače. Některé routery, jako je například Linksys WRT54G, v konfigurační aplikaci poskytují tabulky, kde je možné zapnout QoS a přidělit prioritu datovým proudům přenosů na základě konkrétních aplikací, portů nebo adres MAC (Media Access Control).

Nejjednodušší cestou ke QoS je v této situaci krok spočívající v zapnutí funkce QoS, pak vybrat jako základ pro volbu priority parametr „aplikace“ a následně označit programy VoIP a videokonference tak, aby vysokou prioritu skutečně využívaly. Poté bude směrovač přidělovat přenosovým datovým proudům prioritu podle informace o aplikaci obsažené v hlavičkách datových paketů.

Protože mnoho služeb VoIP používá při přenosu v různých okamžicích rozličné porty, může vyžadovat QoS založené na portech nejprve významné sledování sítě a podrobnější znalosti konkrétní aplikace. Založit QoS na adresách MAC se vyplatí, pokud všechny přenosy hlasu či videa pocházejí z jednoho nebo dvou počítačů – ale je to mnohem restriktivnější než varianta založená na aplikacích.

Směrovače určené pro trh menších a středních podniků umožňují přesnější řízení QoS, ale je to vykoupeno mnohem větší složitostí při nastavování pravidel kvality. Takové pokročilé směrovače umožní provádět sledování sítě a analýzu a teprve poté výsledky použít k rozhodování o prioritě dat v rámci QoS s využitím portů a přenosových protokolů při datových tocích mezi konkrétními adresami.

Pokud se tento typ směrovače nachází v srdci firemní sítě, měl by se o něj postarat buď školený síťový personál, nebo síťový inženýr z externí firmy – oba musí mít solidní zkušenosti z oblasti QoS.

Celkový výkon sítě
Pro zlepšení celkového výkonu sítě a služeb VoIP, respektive těch, co využívají video, je možné udělat několik věcí, aniž se správce musí zaplést do formálních procesů QoS. Například lze automatizovat zálohovací procesy a pravidelné přenosy velkých souborů tak, aby probíhaly v noci, kdy je v kancelářích méně lidí. Jde také vytvořit prostředí, které omezuje hromadné e-maily obsahující například kategorii nejnovějších videí z YouTube, nebo se může stanovit, že vysokou kvalitu a vysoké rozlišení obrazu budou využívat jen některé hovory a videokonference.

Na straně hardwaru přepne mnoho přístupových bodů Wi-Fi všechny uživatele na standard s nižším výkonem (např. 802.11b), pokud je některý z nich předtím nucen připojit se nižší rychlostí. Pokud budou všechny firemní notebooky používat nejnovější, vysoce výkonné bezdrátové protokoly, mohou přenosy všech probíhat rychleji. V mnoha případech je nejlepším řešením zcela přestat využívat bezdrátové přenosy. Pokud pracoviště příslušné firmy mohou zahrnovat podporu pro připojení kabelem, je vhodné povzbudit uživatele k tomu, aby klasický Ethernet využívali, a snižovali tak zátěž bezdrátové sítě (její propustnost tak může v případě přetížení někde významně chybět).

Závěrem
Při správném použití může QoS zajistit okamžitý rozdíl v kvalitě hovorů VoIP a videokonferencí. Datové proudy zvuku a videa budou plynulejší, dojde ke snížení chvění či artefaktů a také celkový uživatelský dojem na obou stranách se výrazně zlepší. Využití výše uvedených tipů založených na zdravém rozumu pro optimalizaci sítě a počítačů přinese významné zlepšení při malých nebo dokonce nulových investičních nákladech.




Vyšlo v Computerworldu 22/2011








Komentáře