1、DSCP/Assured Forwarding 設置影響QoS。DSCP和AF是一個(gè)非常復雜的技術(shù)領(lǐng)域，我們今天僅對關(guān)于DSCP=46時(shí)的一些參數針對性地進(jìn)行討論和介紹。DSCP在A(yíng)ssured Forarding中，通過(guò)6個(gè)bits數值來(lái)設置優(yōu)先級和層級關(guān)系。DSCP在維基百科有這樣的定義：
- In practice, however, most networks use the following commonly defined Per-Hop Behaviors:
- Default PHB—which is typically best-effort traffic
- Expedited Forwarding （E一種對IP數據包的轉發(fā)機制，但是同時(shí)也對網(wǎng)絡(luò )傳輸時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行管理，例如，在網(wǎng)絡(luò )繁忙或者擁塞時(shí)，AF可能會(huì )調整傳輸的優(yōu)先級或者丟棄一些級別比較低的數據包。數據類(lèi)型都是通過(guò)AF和DSCP來(lái)定義。通過(guò)對數據類(lèi)型和服務(wù)定義了多個(gè)級別，在每個(gè)層級中又定義了多個(gè)子類(lèi)型，路由器會(huì )通過(guò)這些優(yōu)先級的劃分來(lái)進(jìn)行處理。以下討論介紹了幾個(gè)不同的Class Selector，注意前3個(gè)bit是用來(lái)定義Class Selector的。
通過(guò)以上的優(yōu)先級，路由器就會(huì )自動(dòng)根據類(lèi)別和級別高低丟棄或者優(yōu)先路由。例如，圖例中的AF41中1的級別比AF42中的2 級別要高，所以AF42會(huì )首先丟棄。AF41則比AF31的要更為重要。
大家也可以參考以下圖例來(lái)進(jìn)一步了解相關(guān)的細節。
不同的類(lèi)別定義了不同的應用類(lèi)型，路由器可以通過(guò)Class selector 進(jìn)行隊列分組（例如，我們正在討論的SIP協(xié)議）。
在我們的VOIP網(wǎng)絡(luò )中，我們會(huì )涉及到信令，視頻和語(yǔ)音等多種應用的DSCP。以下圖例定義了這些應用的DSCP值。
另外，在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，語(yǔ)音對網(wǎng)絡(luò )的要求比較苛刻，語(yǔ)音服務(wù)要求低時(shí)延，低抖動(dòng)等要求。所以在RFC2475定義中專(zhuān)門(mén)對此服務(wù)做了規定（DSCP=46，EF）。
EF是一種擴展的Forwarding，特別針對網(wǎng)絡(luò )中，低時(shí)延，低抖動(dòng)設計的標準。EF有專(zhuān)門(mén)的RFC3246做了定義，定義內容為：
- The intent of the EF PHB is to provide a building block for low loss,
- low delay, and low jitter services。
根據以上討論中，我們看到，如果需要保證企業(yè)通信系統有良好的語(yǔ)音質(zhì)量，系統管理員可以進(jìn)一步在路由器層面對DSCP和AF做一些調整來(lái)優(yōu)化QoS。我們在前面講座中已經(jīng)說(shuō)明，DSCP和AF是一個(gè)非常復雜的技術(shù)話(huà)題，我們現在所解釋的內容不足以完全覆蓋現實(shí)環(huán)境中的所有問(wèn)題，僅提供讀者一個(gè)一些排查問(wèn)題的思路。
2、網(wǎng)絡(luò )檢測和網(wǎng)絡(luò )管理對QoS的影響。因為公司內部各種業(yè)務(wù)的影響，如何設置一個(gè)穩定的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境是一個(gè)比較有挑戰性的工作。
首先，在一般辦公環(huán)境中，上班時(shí)間總是有一些和工作相關(guān)的其他業(yè)務(wù)需要通過(guò)一些通訊根據來(lái)解決，例如，QQ，微信，或者視頻網(wǎng)站，這些工具有時(shí)占用很多的帶寬，也影響網(wǎng)絡(luò )的速度。
管理員通過(guò)工具檢測可以發(fā)現員工可能經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)某些熱門(mén)網(wǎng)站，而這些都是和工作沒(méi)有直接關(guān)系的。這樣也可能導致網(wǎng)絡(luò )不穩定，并且影響QoS。
管理員通過(guò)工具檢測某些主機是否長(cháng)時(shí)間占用大量的帶寬。
通過(guò)檢測工具檢測端口使用狀態(tài)，也可能有某些員工正在做和工作無(wú)關(guān)的事情，例如訪(fǎng)問(wèn)RTMP端口，玩網(wǎng)絡(luò )游戲，或者使用BT下載（你懂的）。
另外，對某些設備來(lái)說(shuō)，語(yǔ)音和數據的使用頻率或特性可能有所不同。例如，可能在某個(gè)時(shí)間段，數據傳輸非常大，可能語(yǔ)音使用則非常少。例如，外呼平臺在早晨上班時(shí)間集中呼出。有的辦公環(huán)境中，可能數據傳輸和語(yǔ)音傳輸都停留在一個(gè)穩定的場(chǎng)面，不會(huì )對路由器或其他網(wǎng)絡(luò )設備造成沖擊，例如，公司內部的電話(huà)系統或者呼入型的呼叫中心。以下圖例說(shuō)明了同一平臺下，數據和語(yǔ)音數據的活動(dòng)狀態(tài)和使用情況。
通過(guò)以上簡(jiǎn)單分析，管理員就可以獲悉帶寬占用的原因。從以上檢測工具中我們可以看到，事實(shí)上，無(wú)論網(wǎng)絡(luò )內網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境如何好，帶寬資源如何豐富，如果沒(méi)有好的網(wǎng)絡(luò )管理，同樣也可以導致很多網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題，當然也包括了QoS的問(wèn)題。所以，系統管理員需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的架構管理策略來(lái)優(yōu)化公司的網(wǎng)絡(luò )。這里，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )之前，管理員首先需要問(wèn)自己幾個(gè)問(wèn)題：
- 公司帶寬是否足夠支持VoIP業(yè)務(wù)？
- 是否需要重新規劃網(wǎng)絡(luò )協(xié)議或下載？
- 是否需要限定一些通訊工具的使用和一些工具的使用時(shí)間段？
- 是否設置了一些路由規則來(lái)支持優(yōu)先級高的應用服務(wù)？
如果管理員不清楚具體VoIP帶寬使用量的話(huà)，可以使用網(wǎng)絡(luò )上很多的計算工具來(lái)計算所需帶寬。用戶(hù)僅輸入所支持的編碼，呼叫數量則可以計算出大概的帶寬占用。
3、QoS和Assured SIP Service（簡(jiǎn)稱(chēng)AS-SIP）的相互影響。準確地說(shuō)，Assured SIP Service 提供了一種對SIP服務(wù)的保障，為了提供一個(gè)標準的服務(wù)而制定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò )架構。這個(gè)架構可以使用在某些特定的場(chǎng)景，例如軍事部門(mén)，調度指揮，保密單位等類(lèi)似環(huán)境。
AS-SIP是一種開(kāi)放的標準，早期由美國國防部門(mén)發(fā)起。AS-SIP不僅包括標準的SIP協(xié)議，同時(shí)添加了額外的數據包對數據優(yōu)先級進(jìn)行了定義，同時(shí)對數據進(jìn)行了加密處理。因為在A(yíng)ssured SIP 服務(wù)中涉及了關(guān)于路由優(yōu)先級，狀態(tài)優(yōu)先級等等處理的策略，所以我們把這個(gè)話(huà)題劃歸到了QoS來(lái)一起討論。
AS服務(wù)一般都是通過(guò)一個(gè)服務(wù)提供商來(lái)提供這種SIP服務(wù)，網(wǎng)絡(luò )之間自己的互相連通過(guò)加密的方式來(lái)進(jìn)行，Access Router（AR）專(zhuān)門(mén)提供對數據的處理的服務(wù)。具體的架構圖例如下：
在以上圖例中，UA1 和UA2 首先按照正常的呼叫請求進(jìn)行簽權認證流程，Proxy 1和Proxy 2 之間進(jìn)行協(xié)議控制流程，AR 1 和AR2 則進(jìn)行授權語(yǔ)音的傳輸。在A(yíng)S-SIP中，Proxy的作用是：
- 執行Authentication。
- 維護狀態(tài)消息。
- 解析其他服務(wù)消息，例如終端的支持能力和proxy的支持能力。
- 更新UA的重新請求，例如優(yōu)先處理請求。
- 配合RA工作，通知RA權限信息。
- 決定具體何時(shí)發(fā)送優(yōu)先級信息到第三方。
- 維持所有相關(guān)信息，例如時(shí)長(cháng)，話(huà)單信息等。
在A(yíng)S-SIP中，AR的作用是：
- 決定哪些數據可以傳輸。如果一個(gè)數據包沒(méi)有被允許發(fā)送出去的話(huà)，AR必須丟棄此數據。
- AR可以決定何時(shí)停止傳輸或允許數據通過(guò)。
如果讀者結合上面的圖例和以下圖例就可以清楚說(shuō)明AS-SIP網(wǎng)絡(luò )的基本原理。UA通過(guò)Proxy呼叫UA2，按照認證流程確認以后，AR 1和AR2才能允許語(yǔ)音傳輸。這里需要注意到是兩個(gè)Proxy之間，AR之間都是加密的。
在A(yíng)S-SIP中，消息頭中的Resource-Priority用來(lái)決定呼叫優(yōu)先級處理的字段，它和普通的SIP有所不同。在INVITE中，Require頭字段是這樣定義的：
- Resource-priority 定義了name space是dsn。這里讀者還要注意，DSN和DRSN的優(yōu)先級有所不同，DSN支持了5個(gè)優(yōu)先級層級，而DRSN則支持了6個(gè)優(yōu)先級層級。關(guān)于DSN，DRSN，q.735 for ISDN（MLPP）的技術(shù)細節，用戶(hù)可以參考RFC4412。
- 定義這些優(yōu)先級的目的就是為了控制呼叫的優(yōu)先級。如果呼叫中優(yōu)先級高的則會(huì )優(yōu)先處理。現在讓我們看看如果呼叫中使用了DSN resource header 以后的消息，UA 2 呼叫 UA 1：
如果呼叫失敗，被叫方收到的消息是：
- 以上信息可以看到，被叫方不能接受q735的DSN，需要呼叫方重新發(fā)送或者取消呼叫。
- 我們剛才一直提到優(yōu)先級的問(wèn)題，事實(shí)上，如果在實(shí)際場(chǎng)景中，可能具有高級版的用戶(hù)發(fā)起了呼叫，他可以強行接通正在進(jìn)行的呼叫，讓另外一方掛機。在A(yíng)S-SIP中支持了pre-emption 的事件來(lái)回復被掛斷方。RFC4411 定義了4個(gè)不同的回復事件。
以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的測試場(chǎng)景。在這個(gè)場(chǎng)景中，有三個(gè)UA。如果UA1 呼叫UA 2 并且已經(jīng)開(kāi)始了正常通話(huà)。這時(shí)，如果UA3 呼叫 UA2時(shí)，UA 1 不得不掛機。因為這里UA 3具有最高的權限級別。然后，UA 1 終端收到BYE 消息（帶了 UA Preemption）。
以上流程可以理解為我們一般生活的場(chǎng)景或者一些重要機構的電話(huà)系統，某些級別的領(lǐng)導人具有最高權限，隨時(shí)隨地可以呼叫任何下一級別的員工，并且絕對保證呼叫聲可以接通的。如果讀者對上面的說(shuō)明比較迷惑的話(huà)，可以參考以下呼叫流程。
除了AS-SIP以外，我們需要再花一點(diǎn)時(shí)間了解一下MLPP（全稱(chēng)：Multilevel Precedence and Preemption）。
MLPP服務(wù)可以允許優(yōu)先級高的用戶(hù)首先執行呼叫，或如果有必要，可以結束正在進(jìn)行的呼叫，而接聽(tīng)優(yōu)先級高用戶(hù)的呼叫。使用的name space是q735 支持商業(yè)的ISDN服務(wù)。
在MLPP服務(wù)中，如果有一些重要系統用戶(hù)或者優(yōu)先級比較高的用戶(hù)，可以直接通過(guò)proxy進(jìn)行呼叫或者通過(guò)AR呼叫，但是MLPP則需要對其用戶(hù)的支持能力進(jìn)行判斷，呼叫雙方加密處理，優(yōu)先保證連接正常，優(yōu)先保證帶寬，優(yōu)先提供視頻音頻支持，優(yōu)先提供出局中繼等服務(wù)支持。所以，如果商業(yè)場(chǎng)景中使用MLPP服務(wù)的話(huà)，需要額外的網(wǎng)絡(luò )資源來(lái)支持。
當然，如果部署了MLPP服務(wù)的話(huà)，如果優(yōu)先級比較低的客戶(hù)則可能會(huì )出現呼叫掉線(xiàn)的現象或者資源不足的問(wèn)題。如果用戶(hù)對MLPP感興趣的話(huà)，可以查閱思科關(guān)于融合通信MLPP的技術(shù)文檔。
在本講座中，我們討論了DSCP對QoS的影響，并且分析了辦公環(huán)境中員工使用網(wǎng)絡(luò )和占用帶寬的統計數據，并且提供了一些參考建議來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )保證QoS。我們還討論了AS-SIP服務(wù)中對QoS優(yōu)化需要考慮到幾個(gè)優(yōu)先級處理策略，并且重點(diǎn)針對優(yōu)先級處理和優(yōu)先級事件響應做了解釋?zhuān)詈螅覀冇懻摿薖re-emption，MLPP中需要考慮到幾個(gè)因素。筆者相信，讀者可以通過(guò)筆者的三個(gè)系列講座，比較充分地了解了從SIP終端，Proxy， Switch, 路由器和AS-SIP服務(wù)架構的層面討論了影響QoS的技術(shù)細節。
關(guān)注微信號：asterisk-cn 獲得更多有價(jià)值的行業(yè)分享，訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)論壇，獲得更多關(guān)于開(kāi)源融合通信的技術(shù)幫助：www.issabel.cn/forum。
