Джим Меггелен - Asterisk™: будущее телефонии Второе издание

Stream Control Transmission Protocol

Одобренный IETF в качестве предлагаемого стандарта в RFC 2960, SCTP является относительно новым транспортным протоколом. С самого начала он разрабатывался как протокол, лишенный недостатков TCP и UDP и предназначенный в первую очередь для сервисов, обычно предоставляемых коммутируемыми телефонными сетями. Некоторыми из целей SCTP были:

• Лучшие техники предотвращения перегрузок (в частности, предотвращение атак типа «отказ в обслуживании»).

• Строго упорядоченная доставка данных.

• Более низкая задержка для улучшения передачи в режиме реального времени.

Разработчики SCTP надеялись создать надежный протокол для передачи SS7 и других типов сигналов PSTN по IP-сети, избавленный от основных недостатков TCP и UDP.

Дифференцированное обслуживание

Дифференцированное обслуживание, или DiffServ, - не столько механизм QoS, сколько метод, с помощью которого можно маркировать трафик и обеспечивать ему специальное обслуживание. Очевидно, что DiffServ может способствовать обеспечению QoS, предоставляя преимущество определенным типам пакетов над другими.

Хотя, несомненно, это повышает шансы VoIP-пакета быстро пройти через все соединения, но не дает твердых гарантий.

Гарантированное обслуживание

Гарантированное качество и класс предоставляемых услуг обеспечивает PSTN. Для каждого разговора используется выделенный только под этот звонок канал со скоростью передачи данных 64 Кбит/с; пропускная способность гарантируется. Точно так же протоколы, предлагающие гарантированное обслуживание, могут обеспечить выделение под обслуживаемое соединение необходимой полосы пропускания. Как для любой сетевой технологии с пакетированием, эти механизмы, как правило, лучше всего работают в условиях, когда объем трафика ниже максимально допустимых уровней. Если соединение достигает своих предельных значений, практически невозможно избежать ухудшения качества обслуживания.

MPLS

Multiprotocol Label Switching (MPLS) - это метод разработки и управления моделями сетевого трафика независимо от таблиц маршрутизации третьего (сетевого) уровня. Суть работы протокола заключается в присваивании сетевым пакетам коротких меток (кадров MPLS), которые затем используются маршрутизатором для пересылки пакетов на выходной маршрутизатор MPLS и в итоге - к их окончательному месту назначения. Традиционно маршрутизаторы принимают независимое решение о пересылке на основании поиска в IP-таблице при каждом переходе в сети. В сети MPLS такой поиск выполняется только один раз, когда пакет входит в MPLS-облако на входном маршрутизаторе. После этого пакету назначается поток, называемый Label Switched Path (LSP) и идентифицируемый по метке. Метка используется как индекс поиска в таблице пересылки MPLS, и пакет проходит по LSP независимо от решений маршрутизации третьего уровня. Это позволяет администраторам больших сетей тонко настраивать решения по маршрутизации и использовать сетевые ресурсы с максимальной эффективностью. Кроме того, с меткой может быть связана информация, определяющая приоритетность пакета при пересылке.

RSVP

В MPLS нет метода для динамического установления LSP, но для этого в сочетании с MPLS можно использовать Reservation Protocol (RSVP).

RSVP - это протокол обмена сигналами, используемый для упрощения задач по установлению LSP и передачи информации о возникающих проблемах на входной маршрутизатор MPLS. Преимущество использования RSVP в сочетании с MPLS - сокращение затрат на администрирование. Если не использовать RSVP с MPLS, придется вручную конфигурировать все метки и каждый путь на всех маршрутизаторах. Применение RSVP делает сеть более динамичной за счет передачи функции управления метками маршрутизаторам. Таким образом, сеть становится более чутко реагирующей на изменяющиеся условия и может быть настроена на изменение путей исходя из определенных условий, например если какой-то из путей недоступен (возможно, по причине выхода из строя маршрутизатора). В этом случае конфигурация маршрутизатора сможет использовать RSVP для распределения новых меток среди маршрутизаторов MPLS-сети без всякого вмешательства человека (или при минимальном вмешательстве).

Негарантированное обслуживание

Самый простой и дешевый подход к QoS - не предоставлять качества услуг вообще. Это называется негарантированным обслуживанием. Вероятно, звучит не очень хорошо, но этот метод может очень неплохо работать. Любой вызов VoIP, проходящий по открытой сети Интернет, практически наверняка будет вызовом с негарантированным обслуживанием, поскольку механизмы QoS в этой среде еще не получили широкого распространения.

Эхо

Возможно, вы не осознаете этого, но проблема эха существует в PSTN так же долго, как существуют телефоны. Вероятно, вы не часто сталкивались с ней, потому что телекоммуникационная отрасль потратила огромные суммы денег на разработку дорогих эхоподавляющих устройств. Также, если конечные точки физически располагаются на небольшом расстоянии, например когда вы звоните своему соседу, живущему на одной с вами улице, задержка минимальна и все сигналы возвращаются настолько быстро, что полностью имитируют местный эф- фект 1, обычно создаваемый телефоном. То есть суть в том, что при местных звонках эхо присутствует в большинстве случаев, но абонент не может различить его в обычном телефоне, потому что оно возвращается практически мгновенно. Чтобы понять это, представьте следующее: когда вы находитесь в комнате, все сказанное вами отражается от стен и потолка (и, вероятно, пола, если нет ковра) и возвращается к вам, но это не создает никаких проблем, потому что происходит настолько быстро, что вы не улавливаете задержки.

Как говорилось в главе 7, местный эффект - это функция телефона, которая обеспечивает возвращение части звукового сигнала в ухо говорящего, чтобы создать эффект более естественного разговора.

Причина, по которой в телефонной системе VoIP, такой как Asterisk, может появиться эхо, в том, что введение VoIP-телефона приводит к возникновению небольшой задержки. Прохождение пакетов от телефона на сервер (и обратно) занимает несколько миллисекунд. Если вдруг возникает ощутимая задержка, вы можете слышать эхо, которое было там всегда, но никогда не приходило с задержкой.

Почему возникает эхо

Прежде чем приступить к обсуждению мер по борьбе с эхом, давайте рассмотрим, почему эхо возникает в аналоговом мире. Если вы слышите эхо, проблема не в телефоне, а в дальнем конце линии. И наоборот, эхо, слышимое на дальнем конце, формируется на вашей стороне. Эхо может быть обусловлено тем, что местной аналоговой линии связи приходится передавать и получать сигналы по одной и той же паре проводов. Если эта линия не сбалансирована по электрическим параметрам или если к ней подключен телефон низкого качества, получаемые ею сигналы могут отражаться назад в сеть, становясь частью возвращаемых данных. Когда этот отраженный сигнал возвратится к вам, вы услышите слова, которые произнесли несколько мгновений назад. Люди будут различать эхо при задержке, превышающей определенную величину (возможно, от 20 мс для некоторых). При увеличении задержки эхо начнет раздражать.