7. Качество обслуживания в сетях ip-телефонии

7.1 QoS

Сети с коммутацией пакетов на основе протокола IPне обеспечивают гарантированной пропускной способности, поскольку не обеспечивают гарантированной доставки.

Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода пакетов, время задержек между отдельными пакетами не имеет решающего значения. IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала, которая обеспечивается современными методами кодирования и передачи информации, а также увеличением пропускной способности каналов, что приводит к возможности успешной конкуренции IP-телефонии с традиционными телефонными сетями. Транспортные протоколы стека TCP/IP, функционирующие поверх протокола IP, также не обеспечивают высокого качества обслуживания трафика, чувствительного к задержкам. Протокол TCP, хоть и гарантирует достоверную доставку информации, но переносит ее с непредсказуемыми задержками. Протокол UDP, который, как правило, используется для переноса информации в реальном времени, обеспечивает меньшее, по сравнению с протоколом TCP, время задержки, но, как и протокол IP, не содержит никаких механизмов обеспечения качества обслуживания.

Вместе с тем необходимо обеспечить механизмы, по которым в периоды перегрузки пакеты с информацией, чувствительной к задержкам (например, речь), не будут простаивать в очередях или получат более высокий приоритет, чем пакеты с информацией, не чувствительной к задержкам. Для этой цели в сети должны быть реализованы механизмы, гарантирующие нужное качество обслуживания (Quality of Service - QoS). Этим называют вероятность прохождения пакета между двумя точками сети.

В общем случае, качество обслуживания зависит не только от сети, но и от оборудования пользователя. Слабые системные ресурсы оборудования пользователя - малый объем оперативной памяти, невысокая производительность центрального процессора и др. могут сделать показатели качества обслуживания неприемлемыми для пользователя вне зависимости от того, как соблюдает «договоренность» сеть. Хорошее качество обслуживания достигается лишь тогда, когда пользователь удовлетворительно оценивает работу системы в целом.

Качество обслуживания является ключевым параметром для IP-сетей. Однако QoS также субъективно зависит от ожиданий отдельных пользователей. Параметры QoS пытаются оценивать опытным путем по:

• Изменению задержки в сети;

• Пропускной способности.¹⁶

Время отклика оценивается по:

• Промежутку времени от момента передачи пакета до момента приема подтверждения;

• Времени задержки однонаправленного сквозного соединения, также называемой временем запаздывания (latency);

• Пропускной способности.

Готовность и надежность оценивается по:

• Возможности получения доступа к ресурсам сети или (коэффициенту использования);

• Результатам контроля уровня обслуживания 24/7¹⁷.

Методы обеспечения QoS, применяемые в IP- сетях:

1. Резервирование ресурсов (на время соединения запрашиваются и резервируются необходимые для выполнения приложения ресурсы).

2. Приоритизация трафика (разделение трафика в сети на классы с приоритетным порядком обслуживания некоторых из них).

3. Перемаршрутизация (позволяет при перегрузке в сети перевести трафик на резервный маршрут; именно этим способом обеспечивается QoS в подавляющем большинстве контроллеров SBC ¹⁸.

В современных IP-сетях перечисленные методы реализуются с помощью технологий IntServ, DiffServ и MPLS с использованием протокола RSVP¹⁹.