Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Использование анализатора протоколов для реализации системы VoWLAN

Скотт Хогдал

С развитием технологий VoIP (Voice over IP) возникла идея передачи голоса по беспроводным ЛВС (БЛВС) стандарта 802.11. Но чтобы успешно реализовать систему VoWLAN (Voice over WLAN), ее нужно крайне тщательно спланировать, а затем осуществлять постоянный мониторинг ее работы.

Применение средств VoIP в проводных сетях уже выявило ряд проблем с обеспечением качества обслуживания (QoS) голосового трафика в них. Дело в том, что некоторые флуктуации доступной полосы пропускания сети, вполне приемлемые при передаче данных, буквально выводят из себя пользователей вышеназванных средств. Но если в большинстве проводных ЛВС имеется достаточно широкая свободная полоса пропускания, позволяющая сетевым инженерам приоритизировать голосовой трафик с помощью стандартных механизмов QoS, то для БЛВС характерен дефицит пропускной способности, что существенно усложняет обеспечение нужного уровня QoS.

Однако для улучшения работы систем VoIP сетевые инженеры могут использовать беспроводные анализаторы протоколов. На мой взгляд, эти продукты должны обладать следующими функциональными возможностями:

• фильтрация и декодирование трафика протоколов VoIP, ЛВС и БЛВС, что позволяет локализовывать типичные проблемы, возникающие в этих системах;

• запись и воспроизведение сеансов VoIP с определением усредненной оценки разборчивости речи (MOS);

• анализ изменения задержки передачи пакетов и джиттера;

• выявление соединений VoIP в реальном масштабе времени и регистрация завершенных сеансов VoIP;

• быстрое обнаружение возникающих проблем без использования сложных правил фильтрации пакетов.

Кроме того, анализатору нужно иметь экспертную систему, которая посредством анализа многочисленных захваченных пакетов дает рекомендации по устранению проблем в работе сети.

Обзаведясь таким анализатором, можно начинать процесс создания системы VoWLAN; в нем стоит выделить два важных этапа — планирование системы до ввода ее в действие и оптимизация ее после этого.

До ввода в действие

Скорость передачи данных по БЛВС изменяется в широких пределах в зависимости от числа клиентских станций в этой сети, удаления клиентской станции от точки доступа и условий радиосвязи в помещении (на распространение радиоволн влияют установленная мебель и строительные конструкции). Для осуществления голосовой связи БЛВС должна обеспечивать более высокую и детерминированную скорость передачи. В идеале каждому пользователю средств VoWLAN следовало бы предоставить всю полосу пропускания сети (например, 11 Мбит/с, если используется оборудование стандарта 802.11b), поэтому размещение и конфигурация точек доступа в сети голосовой связи должны быть не такими, как в БЛВС, ориентированной только на передачу данных. Кроме того, возможно, придется обеспечить радиопокрытие и в тех местах предприятия, где обычно не размещаются пользователи настольных ПК и ноутбуков.

Анализаторы протоколов помогают в планировании системы VoWLAN, поскольку с их помощью можно тестировать пропускную способность сети, определять уровень взаимных помех между точками доступа, контролировать качество связи в разных точках сети и проверять работу средств QoS.

До ввода в действие системы VoWLAN следует ответить на ряд вопросов. И анализатор протоколов поможет вам в этом.

Сколько голосовых вызовов будет поддерживать БЛВС одновременно? С помощью анализатора протоколов вы сможете в реальном масштабе времени контролировать качество связи и объем данных, переданных в рамках тестовой группы пользователей, связанных с определенной точкой доступа.

Покупка небольшого числа беспроводных IP-телефонов (или взятие их на тестирование у поставщика, если он оказывает такую услугу) позволит выявить проблемы в работе системы VoWLAN до ее полномасштабного развертывания. Возможно, что хорошее качество связи будет обеспечиваться только тогда, когда в зоне действия точки доступа работает не более семи-восьми дуплексных телефонов VoWLAN, использующих кодек G.711.

Где следует разместить точки доступа для оптимального функционирования системы голосовой связи? Опыт показывает, что для этого нужна более высокая плотность расположения точек доступа (чем в сети передачи данных) и что в последних должны быть отключены режимы работы на скорости ниже 11 Мбит/с. Дело в том, что при более низкой скорости передачи данных радиосигнал может достигать другие точки доступа, настроенные на тот же самый частотный канал (даже если они не являются соседними точками доступа), и мешать их работе.

Анализатор протоколов поможет вам убедиться в том, что вы обеспечили радиопокрытие (при максимальной скорости передачи данных, равной 11 Мбит/с) во всех тех местах, где могут находиться мобильные пользователи (включая коридоры и лестничные клетки), и что помехи от других точек доступа отсутствуют.

Работают ли одни сегменты системы хуже других, и если да, то почему? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно, вооружившись анализатором протоколов БЛВС, реализованным на основе ноутбука или планшетного ПК, обойти зону действия своей беспроводной сети и измерить уровень сигнала в разных ее точках, а также определить наличие помех от других устройств БЛВС, работающих на соседних частотных каналах и на том же самом канале. Данное обследование позволит вам выявить и другие источники помех, каковыми могут быть работающие в частотном диапазоне 2,4 ГГц микроволновые печи, бесшнуровые телефоны и устройства Bluetooth. Помехи приводят к значительному увеличению числа кадров с ошибками CRC и повторной передаче информации.

После ввода в действие

Качество связи по действующей БЛВС изменяется в зависимости от числа и расположения работающих в ней пользователей, характера их работы.

Следует всегда иметь в виду, что вследствие мобильности клиентских устройств для достижения оптимального функционирования БЛВС ее приходится постоянно регулировать и оперативно управлять ею. Производители коммутаторов БЛВС в своих сетевых решениях обеспечивают регулировку БЛВС путем изменения выходной мощности точек доступа и приоритизации трафика в коммутаторе БЛВС.

Однако на качество связи влияют и другие факторы, такие, как отбрасывание пакетов, задержка при переключении клиентского устройства между точками доступа (hand-off), одновременная двусторонняя передача голоса и хакерские атаки. Рассмотрим возможности применения анализаторов протоколов для смягчения действия вышеназванных негативных факторов или устранения последних.

Отбрасывание пакетов

Подобно трафику любого другого сетевого приложения, работающего в БЛВС, трафик средств VoIP подвержен влиянию факторов, обусловливающих кратковременную задержку передачи пакетов или приводящих к образованию ошибочных кадров. Доступная полоса пропускания БЛВС может изменяться в широких пределах при перемещении пользователя по ее зоне действия или в результате подключения и отключения от сети других пользователей. Это приводит к ухудшению качества связи.

С помощью экспертной системы анализатор способен определять, будут ли отброшены приемником задержанные VoIP-пакеты. Это довольно сложная операция, при выполнении которой анализируется изменение задержки передачи пакетов и определяются те из них, которые могут не попасть в имеющийся в приемнике буфер джиттера при использовании конкретного кодека.

Для проведения дополнительного контроля за прохождением вызовов и качеством связи анализатор подключают к проводным каналам передачи трафика в смешанной инфраструктуре ЛВС/БЛВС. Многие устройства VoIP периодически посылают отчет с информацией о джиттере, зарегистрированном их приемником. Благодаря этому можно узнать о джиттере на обоих концах VoIP-соединения без установки анализатора в каждой из этих точек сети.

Задержка при переключении

Клиентское устройство, перемещающееся из зоны радиопокрытия одной точки доступа в зону радиопокрытия другой, должно автоматически переключаться на новую точку доступа. Если время переключения слишком велико, пользователь этого устройства будет слышать щелчки, ощущать паузы в разговоре или даже вообще терять связь.

Анализатор протоколов можно использовать для наблюдения в реальном масштабе времени за ассоциацией клиентского устройства с новой точкой доступа и за возобновлением проблемного сеанса связи, что позволяет устанавливать прямое соотношение между ощущениями пользователя и “поведением” пакетов в сети. Использование имеющейся в анализаторе экспертной системы VoIP существенно экономит время при обнаружении вышеназванных аномалий в работе сети.

Одновременная двусторонняя передача голоса

Она удваивает ширину полосы пропускания сети, нужную для работы IP-телефонов. Связавшиеся по телефону люди далеко не всегда говорят одновременно. Как правило, говорит только один из них, а другой в это время молча слушает его. Но даже тогда, когда человек молчит, его IP-телефон все равно передает пакеты, не содержащие никакой полезной информации, а лишь фоновый шум в том месте, где он находится. Некоторые кодеки и телефоны подавляют шум, блокируя пересылку пакетов от молчащего пользователя, большинство же — нет, поэтому в ходе сеанса связи почти всегда непрерывно передаются два встречных потока пакетов.

Анализатор может быть задействован для измерения ширины полосы пропускания сети, занятой сеансом связи, определения характеристик джиттера (здесь нужно отметить тот факт, что БЛВС-совместимый IP-телефон в сущности осуществляет дуплексную связь, хотя в самой сети в каждый конкретный момент передается информация только в одном направлении), а также для оценки влияния на работу сети увеличения числа пользователей.

Хакерские атаки

Как и любая служба IP-сети, служба VoIP может подвергнуться атакам хакеров, которые быстро и значительно ухудшат качество обслуживания. Анализатор VoIP, основанный на испытанных средствах анализа протоколов и оснащенный хорошей экспертной системой, поможет идентифицировать названные атаки. С этой целью устанавливают триггеры на подозрительные данные (например, на код “червя”), а также на неожиданное увеличение времени реакции сети или снижение скорости передачи данных.

Хотя в беспроводных сетях трафик VoIP шифруется, его все же можно анализировать, отслеживая возникновение таких нежелательных ситуаций, как перегрузка сети, появление кадров с ошибками CRC, повторные передачи кадров по радиоканалу, изменение интенсивности их передачи (на физический адрес телефона VoWLAN или с этого адреса), частые “провалы” в скорости пересылки данных. Если IP-телефоны работают со статическим WEP-ключом, сетевой инженер может получить его от администратора и загрузить в свой анализатор, что позволит декодировать протоколы всех семи уровней.

***

Число факторов, негативно влияющих на работу системы VoWLAN, очень велико, но с ними можно бороться. Сетевой инженер, оснащенный хорошим анализатором протоколов, знающий механизмы работы протоколов VoIP и природу аномалий в функционировании БЛВС, способен гарантировать нормальную работу системы VoWLAN..





  
3 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

инфраструктура

• Возвращение Cisco

• Возвращение Cisco, или Что день грядущий нам готовит?

• Технология PoE и управление электропитанием

• Тестируем недорогие сетевые мониторы

информационные системы

• Руководство по выживанию с помощью ИТ

сети связи

• Использование анализатора протоколов для реализации системы VoWLAN

электронная коммерция

• Стандартизация промышленных кабельных систем

• Заземление телекоммуникационных систем

• Не забудьте об экранированных решениях

новые продукты

• Система кабельных каналов INSTA, Маршрутизатор М-2Р компании «Зелакс», Источники силы для ИТ-систем


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх