简述VoIP部署过程中各种要素

在不远的将来，VoIP将成为大多数企业通信的主要方式。对于CIO来说，首先需要了解VoIP在企业应用中的五大要点。对任何一种新兴技术，商业科技从业者们的评价都一分为二，他们会一边点头一边摇头地说："很好，但是……".基于IP的语音技术(Voice over IP,简称VoIP)也不能免俗，首席信息官(CIO)也喜欢用利弊参半这个词来形容它。的确，VoIP能降低通话成本，不过整个系统的运转却过于复杂和昂贵，对此，商业科技领袖需要慎重权衡。然而VoIP仍有两大特点与众不同：被企业接受速度之快与实施风险之大。

根据《InformationWeek》最新的调查显示，有39%的公司部署了VoIP,还有33%的企业表示将在接下来的几个月中部署这一技术，仅有12%的公司说没有实施VoIP的计划。但是，企业引入VoIP的原因大相径庭，降低通话成本是最大的原因(有三分之二的企业是出于这个原因)，不过，还有许多企业号称是出于对高价值回报的考虑：41%的公司表示，可以借助VoIP建立一站式通信平台，36%的公司则希望能通过集成语音和数据共享、视频会议或者上线通知技术(Presence Technology)来增加公司协作。本文将重点探讨如何在网络IP通讯环境中成功部署VoIP应用。

影响VoIP通话质量的各种因素

VoIP即网络电话，Voice over Internet Protocol,将模拟的声音讯号引经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话或IP电话。VOIP网络电话，中文就是"通过IP数据包发送实现的语音业务",它使你可以通过互联网免费或是资费很低地传送语音、传真、视频和数据等业务。

用户期望从VoIP通话中获得类似于传统语音网络的通话质量。这就对工程技术提出了严峻的挑战，因为IP网络必须考虑IP电话通话传输过程中发生的封包丢失、延迟和抖动等现象对通话质量的影响。引起封包丢失的原因很多，比如，以太网线错误和高度拥塞，这些现象会导致路由器缓冲溢出。延迟和抖动产生于声音样本的编码、解码和封包过程。这些因素综合起来，又可能致使声音失真，增加完全听懂对方的难度。

可靠基础架构的重要性

为了减少此类间歇性质量问题，企业必须拥有一个能够支持区别化应用的WAN基础架构。基于MPLS(多协议标记交换)的VPN服务具有极高的可控性和灵活性，网络管理者能够借以实现对语音和数据流量的标记和分类。如此一来，他们将能够缓解网络边缘以及IP网络瓶颈部分的链路拥堵效应。该分类流程通过服务等级(CoS)队列来区分应用的端对端处理模式，实时应用(如语音)将获得高于非关键任务应用(如电子邮件)的优先级。与串联式中心辐射型传输模式相比，MPLS提供了一种点对点网络拓补结构，有利于降低端对端延迟的总体水平。其安全性与传统帧中继服务相当。提供启用MPLS的网络VPN的服务供应商是成功部署VoIP应用的关键一员。

服务质量事关语音传输成败

在过渡到VoIP环境的过程中，最大的技术挑战莫过于确保服务质量(QoS)，LAN和WAN皆是如此。与常规数据应用不一样，语音包对延迟和高封包延迟极其敏感。因此，VoIP网络必须设计得当、配置正确，尽量保证实时封包传输的一致性和高效性。

在建立一个可靠的网络基础架构并明确QoS和CoS要求之后，则需采取一种全面的端对端实施模式。以下所列关键步骤旨在为成功部署"献计献策".

在过渡到VoIP环境的过程中，最大的技术挑战莫过于确保服务质量(QoS)。

关键步骤

1.评估网络

通过网络评估，可以确定企业网络是否具备同时支持传统数据应用和VoIP应用的能力。网络管理者需要了解目前有哪些数据应用运行在LAN和WAN之中，了解其运行时间以及其性能是否达到要求。为了全面了解个别性能要求，必须区分出各种不同的应用类型。评估时可使用多种工具，包括数据采集软件、网络管理应用软件和流量探测软件。

除此之外，还需明确语音流量需求。针对每个要部署VoIP的站点，确定WAN需要支持的通话峰值流量。

2.选择VoIP编解码器

VoIP编解码器指企业LAN和WAN中的编码器/解码器，用于转换模拟信号并对语音包进行编码，以便通过IP网络进行传输。有多种由不同CPE供应商提供的编解码器可供选择。选择编解码器时需要考虑的首要因素是每次呼叫所消耗的带宽量。G.711和G.729是企业VoIP部署中非常流行的两种编解码器;与通过G.729编码的语音流相比，G.711音质表现出色。

G.711通常用于不存在带宽问题的LAN环境，带宽需求约为80kbps,其中包括开销带宽。G.729通常用于带宽有限的WAN环境，带宽需求约为30kbps,其中包括开销带宽。

获得高平均意见得分和R-因子测量值是确保音质的关键。

3.计算指标

必须实施端对端VoIP模拟，包括延迟、封包丢失和抖动指标。在对音质进行总体评估时，一般将这些指标综合起来考虑，这类评估包括R-因子或平均意见得分(MeanOpinionScore,MOS)。在语音通讯中，R-因子是对通过通讯网络传输的人声质量进行的主观量化测量[分值从1(最差)到100(最好)不等].MOS分值从1(最差)到5(最好)不等，通过一些经过训练的听者打分得出(但有些工具也可基于测量指标值预测MOS分值)。有多种工具可用于实施这类测试。VoIP模拟测试应以为各个站点确定的通话峰值流量为基础。根据此类测试结果，可以确定各个站点的现有WAN端口是否预估得当。

4.考察结果

上一步的结果有助于确定下列问题的答案：

整个LAN和WAN中的现有应用能否达到性能要求

LAN和WAN平台中的延迟/抖动/封包丢失指标是否符合VoIP所需阙值要求

预估VoIP质量(R-因子和MOS)是否符合提议环境的可接受指标

各个站点的WAN是否具备支持数据和VoIP峰值通话流量的能力

如果上述问题的答案均是肯定的，请继续执行第5步。否则，请让服务供应商和/或CPE供应商对问题进行评估并提供相应建议。5.正确指派服务等级

为了确保实时语音应用在与数据应用同台竞争时不受影响，必须正确指派CoS.提供QoS/CoS服务的MPLS服务供应商，可协助您建立传输队列并指派相应带宽。网络发生拥堵时，传输队列显得尤为重要。

AT&T启用MPLS的VPN网络支持通过CoS传输队列来区分以下几种应用：实时、突高(BurstyHigh)、突低(BurstyLow)和常规(BestEffort)。VoIP应用属于实时类，这类应用被归入优先队列，结果，语音包享有高于其他类别的绝对优先权。

这是MPLS网络边缘处的一个"严格"预估队列，因而必须遵循入站规则。为这类应用分配带宽时应以网络需要支持的忙时同步通话量为基础。如果对该队列估计不足，则可能导致无法拨打更多VoIP电话，或者使整体VoIP通话质量下降。关键数据应用(即业务应用或延迟敏感度较高的应用)被归入首选数据队列(突高/突低)。所有非关键数据应用或未知应用均应归入默认的常规队列。

部署VoIP时需要考虑的其他因素

优化WAN带宽

WAN(Wide Area Network)-广域网，是目前对网络的一个划分，网络划分最常见的是按网络的作用范围和计算机之间互联的距离划分，有广域网、局域网和城域网三种类型。WAN是覆盖地理范围相对较广的数据通信网络，它常利用公共载波提供条件进行传输。Internet就是一个巨大的广域网。通常在路由器中会有一个WAN端口，也指接入Internet等相对更广的数据通信网络的端口。

在低速WAN网络中部署VoIP会带来更多问题。即使将语音包放入优先队列，语音包也有可能在数据包传输过程中到达。对于带宽等于或低于768kbps的低速WAN连接，插入一个大型数据包所需时间也可能产生延迟，足以导致VoIP通话质量下降。利用多链路点对点协议(MultilinkPoint-to-PointProtocol,MLPPP)技术，可将大型数据包分割成小数据包，从而解决这一难题，并使数据插入延迟保持在合理水平。通过压缩实时协议(compressedReal-TimeProtocol,cRTP)对标头进行压缩，可减少低速链路带宽用量，节省更多网络资源。

关键步骤

制定LANQoS策略

LAN拥有充足的带宽(10Mbps、100Mbps)，对于突发型传统数据应用和实时型VoIP应用，完全能够应付自如。然而，随着LAN传输速率的增加，使用LAN集线器却可能带来额外的冲突。这又会导致封包丢失和抖动增加，结果使整体通话质量受到影响。如有可能：

移除LAN中的集线器设备，用配有高速上行端口的100MbpsLAN交换机代替。

LAN交换机和路由器接口应同时配对，以实现全双工传输。双工不匹配可能使封包损坏率偏高，并使VoIP通话质量下降。

应实施LANQoS策略，以确保基于网络的木马和病毒攻击不对VoIP性能造成影响。许多LAN交换机供应商支持第2层QoS机制(802.1P)。

了解网址转译

网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。NAT将自动修改IP报文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校验

则在NAT处理过程中自动完成。有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中，所以还需要同时对报文进行修改，以匹配IP头中已经修改过的源IP地址。否则，在报文数据都分别嵌入IP地址的应用程序就不能正常工作。

如果源呼叫方配有NAT设备，虽然可以建立通话，但源呼叫方将无法听到目的方，因为目的方得不到源呼叫方用来接受媒体流的正确IP地址。之所以会出现这个问题，其原因在于，VoIP端点不知道源呼叫方采用了网址转译功能，而执行此操作的设备也不知道需要修改VoIP信令数据包。了解NAT给VoIP部署带来的内在问题是十分重要的。有多种解决方案可以解决这些问题，其中包括使用因供应商而异的IPPBX、防火墙和基于路由器的各种机制。

小结

本文探讨了在VoIP部署过程中需要考虑的各种要素。通过本文所描述的程序和指南，企业将能够有效地评估其网络现状，并成功过渡到一体化的语音和数据环境。