IP hálózati modellek 2010/01/20
Mint rendszergazda megszoktam, hogy a számítógép hálózat vagy működik, vagy nem. Esetleg elképzelhető, hogy lassú, ilyenkor általában gyorsabb szabvány után nézek. Az IP telefónia esetében a helyzet kicsit összetettebb. Lehet nekem akár gigabites hálózatom is, ez még nem garancia a megfelelő működésre.
Előfordult már velem, hogy ügyfelünk rossz hangminőségre panaszkodott, majd le is írta magukat a készülékeket, illetve a technológiát amit használtak. Pedig mint később kiderült, a készülékek tökéletesek voltak. Általános rendszergazdaként én is úgy gondoltam, hogy az IP telefónia kizárólag az IP, vagyis az OSI modell harmadik rétegén működik. Van benne valami igazság, mert az ennél alacsonyabb rétegek elvben teljesen függetlenek az IP telefónia szempontjából. A magasabb számú rétegekre sokkal jellemzőbbek a VoIP-al használt protokollok. Az UDP, RTP, és végül a SIP vagy SCCP.
OSI modell
A téma azonban ennél sokkal összetettebb. Ha a hálózaton hangot szeretnénk átvinni, az hasonló módon utazik, mint az adat. Ezt úgy értem, hogy az aktuális adó oldalon a hang digitális adattá alakítása után ugyanúgy feldarabolódik és “leutazik” a rétegek között, akárcsak egy fájlt szeretnénk küldeni. A vevő oldalon meg ellenkező irányban történik mindez.
A különbség azonban ott van, hogy ez telekommunikáció. Nem csak arra gondolok, hogy kétirányú, hanem ennek következményeképp valós idejű. Hiába van az embernek király telefonközpontja és telefonjai, ha a hálózat többi része nem megfelelő. Vizsgáljuk meg ezt a kérdést egy kicsit közelebbről:
- Az első és talán legfontosabb, hogy a régebben (még az ezredforduló magasságában) használt u.n. osztott-buszos Ethernet semmiképp nem alkalmas IP telefóniára. Az osztott busz a co-ax kábelekkel kötött időkből származik, de mikor jött a modern UTP ezt nem törölte el. Hosszú ideig volt hatalmas különbség a hubok és a switchek árai között, szerencsére már csak az utóbbit lehet kapni. Azonban el tudom képzelni, hogy még mindig van ahol hubokat használnak. IP telefóniában elengedhetetlen, hogy az eszközök full-duplex módban működhessenek, tehát egy u.n. collison-domain-be pontosan két eszköz legyen. Ilyenkor a CSMA/CD algoritmusra nincs szükség, és a második rétegen nem alakulhat ki frame ütközés.
- Az előbbi probléma fent állhat az olcsóbb,” router”-eknek nevezett eszközök esetén is. Ezekben tipikusan négy RJ45-ös aljzat található együtt, és nem biztos, hogy mint switch van összekombinálva. (Én személy szerint azt is kifogásolhatónak tartom, hogy ezekbe az olcsó routerekben csak két IP interfész van csak, és rá merik írni, hogy “öt portos”.)
- Ha sikerült meggyőződni, hogy az előbbiek szerint topológiailag rendben van a hálózat, akkor még mindig fent áll a veszélye, hogy ezek az eszközök még mindig nem az ideálisak. A switchek között is sok a különbség. Alapvető állapotában mindegyik egy MAC address táblát tart nyilván, a problémák nem is itt jelentkeznek. Amikor a switch megkap egy Ethernet frame-t valamilyen szintű ellenőrzést végez, mielőtt továbbküldi. A frame keretében van egy FCS (Frame Check Sequence) mező, ami alapján meg kell vizsgálni, hogy hibamentes volt -e az átvitel. Ennek több módszere van, és ebből bizony adódhat késleltetés. Sőt, sajnos az alsó, de még a középső kategóriás switcheken sincs lehetőség ennek állítására. Mindenképp menedzselhető switchre kössük a telefonokat.
- A fentiek mellé jön még, hogy minél kisebb százalékban keletkezzen hibás frame. Ezt pedig minőség kábelezéssel lehet elérni, a maximális 100m-es vezetékhosszat betartva. Figyeljünk oda, a 100Mbps hálózattal szemben a gigabites kapcsolat mind a nyolc szálat használja, és követelmény a CAT6-os vezeték is.
Innentől kezdve a belső hívásoknak tökéletes hangminőséget kell produkálniuk, persze megfelelő eszközkonfiguráció mellett (itt értem azt, hogy nincs hurok a hálózatban, vagy a spanning-tree protokoll aktív). Gondolok itt a kodekekre és hasonlókra, melyet majd egy másik bejegyzésben tisztázok. Viszont mi a helyzet a külső hívásokkal? Itt már sokkal inkább számít a sebesség is. Nem tévedünk sokat, ha hívásonként 100KB/s-os sávszéllel számolunk, 50-el fel, 50-el le. Sajnos a szimmetrikus internetkapcsolatok még nem olcsóak, ezért a feltöltési sávszélesség jellemzően a kritikus pont.
Jellemző, hogy valószínűleg az intenetkapcsolatot másra is szeretnénk használni, és a szolgáltatóknál nem divat több publikus IP címet adni, így a forgalmat NAT-olni kell. A routerben ez is plusz számítási teljesítmény a routeoláson kívül. Ügyeljünk, hogy a VoIP szolgáltatónknak mindig tartsuk fent az 5060-as TCP portot, hogy a hívások be tudjanak csörögni. Ez a SIP kommunikáció alapértelmezett portja.
A másik kérdés maga az internetkapcsolat. Ebbe sok beleszólása nincsen, de azért érdemes odafigyelni. Tiszta Ethernet alapú kapcsolat már csak a kábelhosszak miatt sem lehetséges. A szolgáltatók különböző 2. réteget bujtató (tunnelel) protokollokat használnak. ADSL-hez a PPP-t, a kábelnethez pedig egész keretrendszer létezik DOCSIS néven. Sajnos egyértelmű magyarázat nincs, melyik a jobb, mi viszont úgy tapasztaljuk, hogy a kábelneten egy minimálisan jobb minőség érhető el adott sávszélesség mellett.
Ebből is látszik, a sávszélesség nem minden. Hallgassa meg a Tárcsahang Rádió internetkapcsolattal kapcsolatos adását. Ha minőségi eszközökből szeretné hálózatát építeni, mert a jövőben elképzelhetőnek tartja a VoIP bevezetését, gondolkodjon előre! Kérjen tőlünk ajánlatot Cisco eszközökre, konfigurációt is vállalunk!
Válasz hagyása