Fünf Methoden für eine robuste VoIP-Infrastruktur

Will man bei VoIP (Voice over IP) eine optimale Sprachqualität erzielen, muss man unter anderem im gesamten Netzwerk QoS implementieren.

Trotz vieler Fortschritte bei VoIP (Voice over IP) benötigt die Technologie immer noch viele wichtige Voraussetzungen,...

damit ein optimaler Betrieb garantiert werden kann.

Liebäugeln Unternehmen mit einer Investition in VoIP-PBX-Technologie, müssen sie sich informieren, ob die existierende Architektur in der Lage ist, diese zu unterstützen. Ähnliches gilt für Firmen, die bereits ein VoIP-PBX-Produkt gekauft haben. Sie sollten die existierende Netzwerk-Konfiguration untersuchen, um Bereiche zu finden, an denen man Verbesserungen vornehmen kann.

Nachfolgend finden Sie eine Liste mit Elementen, die in Netzwerk-Infrastrukturen unterstützt werden sollen, wenn Firmen in VoIP investieren wollen. Weiterhin sollten sich Unternehmen versichern, dass die Konfiguration angemessen durchgeführt wurde, damit die VoIP-Pakete die notwendige Priorität genießen.

  • Voice VLAN: Die VoIP-Infrastruktur sollte in einem separaten VLAN (Virtual Local Area Network) betrieben werden. Das gilt sowohl für drahtlose als auch drahtgebundene Netzwerke.
  • QoS (Quality of Service): QoS muss in der gesamten Netzwerk-Infrastruktur aktiviert und konfiguriert sein.
  • Traffic-Kennzeichnung für IP-Telefone und ein Voice Gateway. IP-Telefone und Voice Gateways sollten VoIP-Pakete immer speziell kennzeichnen. Dann können QoS-Mechanismen alle VoIP-Pakete mit höherer Priorität behandeln.
  • QoS auf Edge Routern. Auf Routern, die Außenstellen verbinden, muss QoS aktiviert und konfiguriert sein.
  • Performance für LAN und WAN. Messen Sie in regelmäßigen Abständen die LAN- und WAN-Verbindungen, um Paketverluste identifizieren zu können. Das gilt auch für das Erkennen von so genanntem Jitter und anderen Problemen.

Es kommt nicht auf die Größe des Netzwerks an. Eine VoIP-Infrastruktur sollte immer in einem separaten VLAN platziert werden. Zu dieser Konfiguration gehört die VoIP PBX an sich, IP-Telefone, Voice Gateways und anderes VoIP-Equipment oder Services, denen man in der Regel ein eigenes VLAN spendiert. Man nennt das auch das Voice VLAN.

Das Voice VLAN garantiert, dass nur Traffic aus ihrer VoIP-Infrastruktur darin präsent ist. Unerwünschte Pakete wie zum Beispiel ARP-Anfragen von Workstations, Broadcast Traffic, Traffic vom Internet, Druck-Geräte und DHCP-basierender Server-Client-Traffic sind darin nicht zu finden. Zusätzlich haben die hauptsächlichen VoIP-Infrastruktur-Komponenten wie zum Beispiel die VoIP PBXs, IP-Telefone und Voice Gateways erhöhte Bandbreite zur Verfügung. Außerdem ist die Umgebung sicherer und isoliert. Somit ist sie vor Angriffen abgeschottet, die in der Netzwerk-Infrastruktur auftreten können.

Drahtlose Netzwerke sollten ein dediziertes VLAN für ihre drahtlosen VoIP-Clients haben. Bei WLAN-Clients können sich größere Verzögerungen als bei drahtgebundenen einstellen. Der Grund ist, dass in drahtlosen Netzwerken in der Regel geringere Bandbreite als in drahtgebundenen Infrastrukturen zur Verfügung stehen.

Es ist ein großer Irrglaube zu denken, dass nur große Netzwerke ein dediziertes VLAN für Voice haben sollten. Die Design-Strategie für ein Voice VLAN gilt für alle Netzwerk-Größen. Man betrachtet sie als eine grundlegende Anforderung für alle VoIP-Infrastrukturen.

Voice VLAN

 

VoIP-Pakete benötigen absolute Priorität

Quality of Service ist eine entscheidende Zutat für eine erfolgreiche VoIP-Infrastruktur. Für QoS gibt es verschiedene Implementierungen, aber das Prinzip bleibt für alle Anbieter gleich. Man will die verschiedenen Arten an Pakete unterschiedlich priorisieren. VoIP-Pakete bekommen hier eine Sonderbehandlung.

Hat man kein QoS aktiviert oder QoS ist schlecht im Netzwerk konfiguriert, sieht man die Auswirkungen während Spitzenzeiten oder hohem Traffic-Aufkommen. Ist QoS im gesamten Netzwerk aktiviert, haben VoIP-Pakete grundsätzlich oberste Priorität, damit die Verzögerung so gering wie möglich ist. Sie können dann auf dem schnellsten Weg durch die Netzwerk-Infrastruktur wandern. Von Natur aus sind Netzwerke mit geringem Traffic weniger anfällig für die negativen Effekte von Netzwerk-Staus. Das bedeutet allerdings nicht, dass QoS nicht notwendig ist.

IP-Telefone und Voice Gateways sind primäre Quelle und Ziel für VoIP-Pakete. Die meisten dieser Geräte sind so eingestellt, dass sie VoIP-Pakete automatisch markieren. QoS-Mechnanismen wie zum Beispiel DiffServ-DSCP und IP Precedence (Rangordnung) sind dann in der Lage, diese zu identifizieren und sie angemessen zu verarbeiten.

Angenommen es gibt in Ihrer VoIP-Infrastruktur Geräte, wie zum Beispiel Switches, Router und Firewalls, die mit IP Precedence oder DSCP hinsichtlich Klassifizierung und Kennzeichnung umgehen können. In diesem Fall können Sie End-to-End-QoS mit ausgezeichneten Resultaten zur Verfügung stellen.

Firmen mit Zweigestellen übermitteln den Voice Traffic normalerweise zu den WAN-Leitungen, um die Kosten für die Telefonie zu reduzieren. WANs sind in der Regel wesentlich langsamer als LANs. Aus diesem Grund ist QoS dafür wesentlich kritischer zu sehen. Edge Router sollten so konfiguriert sein, dass sie VoIP-Paketen absolute Priorität einräumen. Somit werden sie immer an den Anfang der Warteschlange gestellt und das System verarbeitet diese so schnell wie möglich.

WAN-Verbindungen mit geringen Geschwindigkeiten sollten spezielle Audio Codecs für geringe Bandbreiten verwenden. G.729 und IP RTP (Real-Time Transport Protocol) Header Compression wären an dieser Stelle Beispiele. Kombiniert man das mit QoS, hilft das bei der Minimierung der Bandbreiten-Anforderungen für VoIP-Anrufe. Außerdem adressiert man so Probleme mit Verzögerungen und Paketverlusten.

Regelmäßige Messungen bei der Performance in der LAN- und WAN-Infrastruktur sind wichtige, proaktive Maßnahmen, die bei der Identifizierung von Netzwerk-Problemen helfen. So finden Sie auch versteckte Flaschenhälse und können prüfen, ob QoS angemessen arbeitet.

Verwenden Sie Open-Source-Anwendungen wie lperf, können Sie den Netzwerk-Durchsatz, die Verzögerung, die Latenz, den Jitter und die Paketverluste testen. All diese Faktoren können die VoIP-Qualität negativ beeinflussen. Firewall.cx liefert einen ausführlichen Überblick zu lperf und zeigt, wie man die Anwendung nutzen kann. Somit lassen sich Netzwerk-Performance, Paket-Verluste und Netzwerk-Verzögerungen messen, sowie andere Netzwerk-Probleme identifizieren.

 

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Artikel wurde zuletzt im April 2015 aktualisiert

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