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アプリケーション・ノート:Voice Over IP (VoIP)

Voice over IP、または VoIP は、一般的によく使用されているテクノロジーですが、インフラ管理チーム、特にネットワーク・エンジニアにとって頭痛の種となっています。金銭的節約のために音声通話の送信に標準のネットワークを使用することは簡単な決断のようですが、インフラストラクチャがサポートしなければならないトラフィックの量にしわ寄せが行きます。それだけでなく、このトラフィックの性質は、標準のアプリケーション・トランスポートと若干異なっています。

VoIP では、本質的に接続のない UDP プロトコルを使用します。つまり、パケットが失われたり、配信に時間がかかりすぎたりすること、およびデータ送信者には、データを再送信したり、データ送信率を調整したりするメカニズムが与えられないことを意味します。VoIP ユーザー数が大幅に増える環境では、これによって現在のネットワーク・セグメントの使用率が増え、通話品質が落ちるのと同時に、標準の TCP アプリケーションの実行速度も低下します。さらに遅延が生じると、TCP はタイムアウトし、データが再送信されますが、TCP は接続指向型なので、適切な承認がなされない結果になります。このように、アプリケーションと VoIP は陰/陽の関係で存在するため、統一されたプラットフォーム上で両方のパフォーマンスの可視性を確保することは、適切なエンド・ユーザー経験を確保するうえで重要です。

VoIP パフォーマンスに影響を与える主要な要素は次のとおりです。

  • パケット損失 - 衝突、エラー、UDP
  • ネットワーク – バースト、帯域幅
  • QOS 構成ミス
  • オーディオ・コーデック – ほとんどが規格化済み、所有権のある規格に注意
  • 遅延 – 距離が問題、ホップ数
  • ジッター & ジッター・バッファー – 異なる時間と順序

エンジニアが VoIP の相互対話とインフラストラクチャを調整できるメカニズムが存在する一方、パフォーマンスの影響は、適切なモニタリング機能が確立されていない限り、推量の域を出ません。たとえば、帯域幅が心配であれば、VoIP を圧縮することで対応できます。この例の場合、何かを目減りさせれば、コール品質により大きな影響を及ぼすという二律背反があります。そのため、当社では、最初にトラフィックの解析を実行し、すべてのトラフィックがビジネスクリティカルであることを確認し、さらにポリシーを使用して不要なトラフィックをまず削除してからコール設定を調整することを推奨しています。

VoIP をトラブルシューティングする際の決め手となるのは、トラフィック構造、アプリケーション・パフォーマンス、VoIP ストリームのサイト別品質に関する、時間同期させたパフォーマンス管理データです。VoIP、アプリケーション、トラフィック解析をモニタリングするソリューションは存在しますが、複数の IT エンド・ユーザーに対応するために設計されたワークフローを持ち、UI をその都度相関させるものはありません。ほとんどの IT スタッフは個々に専門分野に特化しているので、3 つすべてを認識するソリューションを持つことで連携が可能になり、責任追求で時間がかかる可能性が減り、エンド・ユーザーに迷惑をかけないようになります。

ほとんどのネットワークでは、QoS テクノロジーを使用して VoIP トラフィックを保護し、優先順位を付けます。その際、デバイス・レベルにあるそのトラフィックにマーカー(差別化サービス・コード・ポイント、DSCP)を付け、そのネットワークのデバイスがそのトラフィックをどのように処理するかについてのパラメーターを設定します。通常、これらには、このトラフィックを最優先し、ある制限速度でデバイス経由で転送することが含まれます。この制限速度は通常、本文の前半で取り上げた問題(UDP が TCP を氾濫させ、ミッション・クリティカルなアプリケーションのパフォーマンスに悪影響を与える)に対して確立されています。企業に POS、会計、高いレベルのパフォーマンスを持つ復帰データベース・システムを利用する能力がない場合、これらのアプリケーションのユーザーに対してだけでなく、その企業の顧客に対しても業績が低いという印象を与えてしまいます。


TCP は信頼性が高く、順序化され、重量級です(確認応答の上部でのセットアップおよび障害時)。一方、UDP は信頼性が低く軽量で、順序化されておらず、輻輳制御がありません。これらの基本となるテクノロジーは、リソースを争っている状況の理解も含め、これらの個別のサービスを企業のために監視して測定するために不可欠です。これらのテクノロジーはそれぞれ異なるものでありながら、同じインフラストラクチャを利用します。VoIP を効果的に管理するのに役立つさまざまな監視手法を見ていきましょう。

Visual TruView™ アプライアンスは、3 つの異なる方法で VoIP パフォーマンスを発揮します。高いレベルでは、ネットワーク・レベルのパフォーマンスを UI で報告し、全体的なストリーム品質やコール信号が表示され、最も悪いサイト別にさらに分割します。この時点でユーザーはサイトを選択し、サイト・コンテキスト・ページに移動することができます。またユーザーは、トラブルシューティングを行う具体的なサイトを検索して選択することもできます。ユーザーは、サイトのコンテキストから、シングル・コールに掘り下げることができます(または、電話番号で検索し、直接探索して特定のユーザー/ハンドセットをトラブルシューティングできます)。

VoIP ネットワーク・ページには、ストリーム品質、コール信号、サイトの質など、VoIP トラフィックのネットワーク・パフォーマンスが表示されます。

VoIP

サイト - 個々のサイトの詳細なコール品質およびシグナリング・パフォーマンスが表示されます。コール先と CoS をすばやく特定します。

VoIP

コール - ネットワーク上で発生したすべてのコールが表示されます。緑色のアイコンは、そのコールが現在進行中であることを示しています。

VoIP

TruView は、VoIP トラフィックに対する考察も提供するので、カスタマーは、アプリケーションと VoIP がネットワーク・リソースを争っている状況をリアル・タイムで視覚化できます。

トラフィック

このようなビューのほか、エンド・ユーザーへの応答時間によるアプリケーション・パフォーマンスや VoIP パフォーマンスのビューによってネットワーク所有者は、エンジニアリング変更の影響を確認できるだけでなく、それらの影響をリアルタイムで監査できます。当社のソリューションが競合他社と違うのは、これらの時間およびサイトごとの相関ビューです。

TruView は、VoIP インフラがどの程度効率よく機能しているか、または機能していないかについての独自の可視化を提供します。TruView のアプローチの違いは、TruView がコール品質が低下したときに警告する単なるモニタリング・ツールであるだけはなく、各コールまですばやく掘り下げて根底にある品質低下要因がわかることにあります。さらに TruView では各コールのパケット・ストリームを取得して再構成し、ネットワーク全体にわたって発生した実際のコールを再生することさえ可能です。

可視性
 
 
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