目前，越來越多的企業(yè)通過其基于網(wǎng)絡的虛擬專用網(wǎng)(VPN)來部署VoIP應用。他們希望，語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的融合有利于降低管理難度、減少運營成本、提高通訊效率。通過將語音和數(shù)據(jù)應用整合到統(tǒng)一IP網(wǎng)絡之中，企業(yè)可以充分利用現(xiàn)有LAN（局域網(wǎng)）和WAN（廣域網(wǎng)）投資，打造開放式且具可伸縮性的VoIP應用，以適應其特有的組織結構需要。語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的整合有望成為“定位我”(locateme)和IP軟電話(soft-phone)等新興IP電話功能的促成因素。然而，在用于數(shù)據(jù)應用的網(wǎng)絡中部署VoIP一類實時應用，這對網(wǎng)絡管理者提出了特有的挑戰(zhàn)。本文將重點探討如何在網(wǎng)絡IP通訊環(huán)境中成功部署VoIP應用。
影響VoIP通話質(zhì)量的各種因素
用戶期望從VoIP通話中獲得類似于傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡的通話質(zhì)量。這就對工程技術提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，因為IP網(wǎng)絡必須考慮IP電話通話傳輸過程中發(fā)生的封包丟失、延遲和抖動等現(xiàn)象對通話質(zhì)量的影響。引起封包丟失的原因很多，比如，以太網(wǎng)線錯誤和高度擁塞，這些現(xiàn)象會導致路由器緩沖溢出。延遲和抖動產(chǎn)生于聲音樣本的編碼、解碼和封包過程。這些因素綜合起來，又可能致使聲音失真，增加完全聽懂對方的難度。
可靠基礎架構的重要性
為了減少此類間歇性質(zhì)量問題，企業(yè)必須擁有一個能夠支持區(qū)別化應用的WAN基礎架構?；贛PLS（多協(xié)議標記交換）的VPN服務具有極高的可控性和靈活性，網(wǎng)絡管理者能夠借以實現(xiàn)對語音和數(shù)據(jù)流量的標記和分類。如此一來，他們將能夠緩解網(wǎng)絡邊緣以及IP網(wǎng)絡瓶頸部分的鏈路擁堵效應。該分類流程通過服務等級(CoS)隊列來區(qū)分應用的端對端處理模式，實時應用（如語音）將獲得高于非關鍵任務應用（如電子郵件）的優(yōu)先級。與串聯(lián)式中心輻射型傳輸模式相比，MPLS提供了一種點對點網(wǎng)絡拓補結構，有利于降低端對端延遲的總體水平。其安全性與傳統(tǒng)幀中繼服務相當。提供啟用MPLS的網(wǎng)絡VPN的服務供應商是成功部署VoIP應用的關鍵一員。
服務質(zhì)量事關語音傳輸成敗
在過渡到VoIP環(huán)境的過程中，最大的技術挑戰(zhàn)莫過于確保服務質(zhì)量(QoS)，LAN和WAN皆是如此。與常規(guī)數(shù)據(jù)應用不一樣，語音包對延遲和高封包延遲極其敏感。因此，VoIP網(wǎng)絡必須設計得當、配置正確，盡量保證實時封包傳輸?shù)囊恢滦院透咝浴?/p>
在建立一個可靠的網(wǎng)絡基礎架構并明確QoS和CoS要求之后，則需采取一種全面的端對端實施模式。以下所列關鍵步驟旨在為成功部署“獻計獻策”。
在過渡到VoIP環(huán)境的過程中，最大的技術挑戰(zhàn)莫過于確保服務質(zhì)量(QoS)。
關鍵步驟
1.評估網(wǎng)絡
通過網(wǎng)絡評估，可以確定企業(yè)網(wǎng)絡是否具備同時支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)應用和VoIP應用的能力。網(wǎng)絡管理者需要了解目前有哪些數(shù)據(jù)應用運行在LAN和WAN之中，了解其運行時間以及其性能是否達到要求。為了全面了解個別性能要求，必須區(qū)分出各種不同的應用類型。評估時可使用多種工具，包括數(shù)據(jù)采集軟件、網(wǎng)絡管理應用軟件和流量探測軟件。
除此之外，還需明確語音流量需求。針對每個要部署VoIP的站點，確定WAN需要支持的通話峰值流量。
2.選擇VoIP編解碼器
VoIP編解碼器指企業(yè)LAN和WAN中的編碼器/解碼器，用于轉換模擬信號并對語音包進行編碼，以便通過IP網(wǎng)絡進行傳輸。有多種由不同CPE供應商提供的編解碼器可供選擇。選擇編解碼器時需要考慮的首要因素是每次呼叫所消耗的帶寬量。G.711和G.729是企業(yè)VoIP部署中非常流行的兩種編解碼器；與通過G.729編碼的語音流相比，G.711音質(zhì)表現(xiàn)出色。
G.711通常用于不存在帶寬問題的LAN環(huán)境，帶寬需求約為80kbps，其中包括開銷帶寬。G.729通常用于帶寬有限的WAN環(huán)境，帶寬需求約為30kbps，其中包括開銷帶寬。
獲得高平均意見得分和R-因子測量值是確保音質(zhì)的關鍵。
3.計算指標
必須實施端對端VoIP模擬，包括延遲、封包丟失和抖動指標。在對音質(zhì)進行總體評估時，一般將這些指標綜合起來考慮，這類評估包括R-因子或平均意見得分(MeanOpinionScore,MOS)。在語音通訊中，R-因子是對通過通訊網(wǎng)絡傳輸?shù)娜寺曎|(zhì)量進行的主觀量化測量[分值從1（最差）到100（最好）不等]。MOS分值從1（最差）到5（最好）不等，通過一些經(jīng)過訓練的聽者打分得出（但有些工具也可基于測量指標值預測MOS分值）。有多種工具可用于實施這類測試。VoIP模擬測試應以為各個站點確定的通話峰值流量為基礎。根據(jù)此類測試結果，可以確定各個站點的現(xiàn)有WAN端口是否預估得當。
4.考察結果
上一步的結果有助于確定下列問題的答案：
整個LAN和WAN中的現(xiàn)有應用能否達到性能要求？
LAN和WAN平臺中的延遲/抖動/封包丟失指標是否符合VoIP所需闕值要求？
預估VoIP質(zhì)量（R-因子和MOS）是否符合提議環(huán)境的可接受指標？
各個站點的WAN是否具備支持數(shù)據(jù)和VoIP峰值通話流量的能力？
如果上述問題的答案均是肯定的，請繼續(xù)執(zhí)行第5步。否則，請讓服務供應商和/或CPE供應商對問題進行評估并提供相應建議。
5.正確指派服務等級
為了確保實時語音應用在與數(shù)據(jù)應用同臺競爭時不受影響，必須正確指派CoS。提供QoS/CoS服務的MPLS服務供應商，可協(xié)助您建立傳輸隊列并指派相應帶寬。網(wǎng)絡發(fā)生擁堵時，傳輸隊列顯得尤為重要。
AT&T啟用MPLS的VPN網(wǎng)絡支持通過CoS傳輸隊列來區(qū)分以下幾種應用：實時、突高(BurstyHigh)、突低(BurstyLow)和常規(guī)(BestEffort)。VoIP應用屬于實時類，這類應用被歸入優(yōu)先隊列，結果，語音包享有高于其他類別的絕對優(yōu)先權。
這是MPLS網(wǎng)絡邊緣處的一個“嚴格”預估隊列，因而必須遵循入站規(guī)則。為這類應用分配帶寬時應以網(wǎng)絡需要支持的忙時同步通話量為基礎。如果對該隊列估計不足，則可能導致無法撥打更多VoIP電話，或者使整體VoIP通話質(zhì)量下降。關鍵數(shù)據(jù)應用（即業(yè)務應用或延遲敏感度較高的應用）被歸入首選數(shù)據(jù)隊列（突高/突低）。所有非關鍵數(shù)據(jù)應用或未知應用均應歸入默認的常規(guī)隊列。
部署VoIP時需要考慮的其他因素
優(yōu)化WAN帶寬
在低速WAN網(wǎng)絡中部署VoIP會帶來更多問題。即使將語音包放入優(yōu)先隊列，語音包也有可能在數(shù)據(jù)包傳輸過程中到達。對于帶寬等于或低于768kbps的低速WAN連接，插入一個大型數(shù)據(jù)包所需時間也可能產(chǎn)生延遲，足以導致VoIP通話質(zhì)量下降。利用多鏈路點對點協(xié)議(MultilinkPoint-to-PointProtocol,MLPPP)技術，可將大型數(shù)據(jù)包分割成小數(shù)據(jù)包，從而解決這一難題，并使數(shù)據(jù)插入延遲保持在合理水平。通過壓縮實時協(xié)議(compressedReal-TimeProtocol,cRTP)對標頭進行壓縮，可減少低速鏈路帶寬用量，節(jié)省更多網(wǎng)絡資源。
關鍵步驟
制定LANQoS策略
LAN擁有充足的帶寬(10Mbps、100Mbps)，對于突發(fā)型傳統(tǒng)數(shù)據(jù)應用和實時型VoIP應用，完全能夠應付自如。然而，隨著LAN傳輸速率的增加，使用LAN集線器卻可能帶來額外的沖突。這又會導致封包丟失和抖動增加，結果使整體通話質(zhì)量受到影響。如有可能：
移除LAN中的集線器設備，用配有高速上行端口的100MbpsLAN交換機代替。
LAN交換機和路由器接口應同時配對，以實現(xiàn)全雙工傳輸。雙工不匹配可能使封包損壞率偏高，并使VoIP通話質(zhì)量下降。
應實施LANQoS策略，以確?；诰W(wǎng)絡的木馬和病毒攻擊不對VoIP性能造成影響。許多LAN交換機供應商支持第2層QoS機制(802.1P)。
了解網(wǎng)址轉譯
網(wǎng)址轉譯(NetworkAddressTranslation,NAT)通常用在防火墻和路由器中，用于“隱藏”內(nèi)部IP地址，以免被外界發(fā)現(xiàn)。任何VoIP通話都包含兩個部分：呼叫信令信道（即H.323、SIP）和媒體流。呼叫信令信道含有IP尋址和控制信息，用于在兩個VoIP端點間建立單向媒體流（其中一個媒體流從源呼叫方傳向目的地址，另一媒體流則從目的地址的被呼叫方流向源呼叫方）。在信息指令通道中，目的IP地址用于把媒體流的流向告訴各個VoIP端點。
如果源呼叫方配有NAT設備，雖然可以建立通話，但源呼叫方將無法聽到目的方，因為目的方得不到源呼叫方用來接受媒體流的正確IP地址。之所以會出現(xiàn)這個問題，其原因在于，VoIP端點不知道源呼叫方采用了網(wǎng)址轉譯功能，而執(zhí)行此操作的設備也不知道需要修改VoIP信令數(shù)據(jù)包。了解NAT給VoIP部署帶來的內(nèi)在問題是十分重要的。有多種解決方案可以解決這些問題，其中包括使用因供應商而異的IPPBX、防火墻和基于路由器的各種機制。
小結
本文探討了在VoIP部署過程中需要考慮的各種要素。通過本文所描述的程序和指南，企業(yè)將能夠有效地評估其網(wǎng)絡現(xiàn)狀，并成功過渡到一體化的語音和數(shù)據(jù)環(huán)境。