Руководство по эксплуатации Анализ трафика для VoIP

Анализ трафика Содержание Анализ трафика для голоса поверх IP Обзор анализа трафика Основы теории массового обслуживания Трафик в часы наибольшей нагрузки (Busy Hour Traffic, BHT) Измерение пропускной способности сети Уровень обслуживания Типы трафика Методика измерений Критерии выбора модели трафика Измерение нагрузки трафика Модель плавного поступления вызовов Модель пикового поступления вызовов Модель случайного поступления вызовов Заблокированные вызовы Количество источников Время удержания Модели трафика Модели поступления вызовов Эрланг B Пример 1: Использование модели трафика Эрланг B Расширенный Эрланг B Пример 2: Использование модели трафика Эрланг B Эрланг C Пример 3:

Использование модели трафика Эрланг C для голоса Пример 4: Использование модели трафика Эрланг C для голоса Энгсет Пуассон Пример 5: Использование модели трафика Пуассона EART/EARC и Нил-Уилкерсон Использование анализа трафика для сетей VoIP Голосовые кодеки Сегменты Определение активности речи Сжатие заголовков RTP Сравнение интерфейсов «точка-точка» и «точка-группа точек» Пример анализа сквозного трафика Дополнительная документация Анализ трафика для голоса поверх IP История версии Номер версии Дата Примечания 1 25.06.01 Исходная редакция 2 01.11.01 Включены комментарии редактора

Стр. 1

Анализ трафика для голоса поверх IP описывает различные понятия и особенности анализа трафика, относящиеся к технологии VoIP. В этом документе представлены основы теории массового обслуживания, несколько статистических моделей трафика, использование анализа трафика для сетей VoIP и пример анализа сквозного трафика. Документ содержит следующие разделы: Обзор анализа трафика Основы теории массового обслуживания Критерии выбора модели трафика Модели трафика Использование анализа трафика для сетей VoIP Пример анализа сквозного трафика Дополнительная документация Обзор анализа трафика Сети (для передачи голоса или данных) создаются с учетом множества различных переменных.

Два наиболее важных фактора, которые необходимо учитывать при проектировании сети, — это качество связи и затраты. Качество связи важно для удовлетворения клиента. Затраты всегда влияют на полученную прибыль. Один из способов учета некоторых элементов качества связи и затрат при проектировании сети — оптимизация использования канала связи. В этом документе описаны различные приемы, используемые при проектировании и отладке сетей передачи голоса, чувствительных к трафику. Здесь обсуждаются несколько различных моделей трафика и объясняется, как использовать таблицы вероятности трафика при проектировании эффективно работающих сетей передачи голоса.

Основы теории массового обслуживания Проектировщики сетей нуждаются в методе правильного определения пропускной способности сети, особенно, если сеть расширяется. Теория массового обслуживания дает возможность проектировщикам сетей делать предположения о работе сетей на основе прошлого опыта. Трафик — это объем данных или количество сообщений, переданных через канал за определенный промежуток времени. Трафик также включает отношение между попытками вызова оборудования, чувствительного к трафику, и скоростью выполнения этих вызовов. Анализ трафика дает возможность определить необходимую ширину полосы пропускания каналов передачи данных и голосовых вызовов.

Проектирование трафика направлено на решение проблем качества связи, так как дает возможность определить уровень обслуживания и коэффициент блокирования. Сеть, спроектированная надлежащим образом, имеет низкий коэффициент блокирования и высокий уровень использования канала, т. е. качество обслуживания повышается, а затраты уменьшаются. Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при анализе трафика. Наиболее важные факторы описаны в следующих разделах: Измерение нагрузки трафика Уровень обслуживания Типы трафика Методика измерений Безусловно, на результаты расчета анализа трафика могут влиять и другие факторы, но перечисленные выше являются основными.

В отношении других факторов можно делать предположения. Измерение нагрузки трафика В теории массового обслуживания измеряется интенсивность трафика. Интенсивностьтрафика — это отношение количества поступающих вызовов за определенный период времени к среднему времени, затрачиваемому на обслуживание каждого вызова в течение этого периода. Эти единицы измерения основаны на среднем времени удержания (Average Hold Time, AHT). AHT — это суммарная продолжительность всех вызовов за указанный период, поделенная на количество вызовов за этот период, как показано в

Стр. 2

следующем примере: (3976 total call seconds)/(23 calls) = 172.87 sec per call = AHT of 172.87 seconds Две основных единицы измерения, которые используются сегодня для измерения нагрузки трафика, — это эрланги и сто вызовосекунд (centum call seconds, CCS). Один эрланг — это 3600 секунд вызовов в одном канале или интенсивность трафика, достаточная для загрузки канала в течение 1 часа. Трафик в эрлангах — это произведение количества вызовов на среднее время удержания вызова (AHT), поделенное на 3600, как показано в следующем примере: (23 calls * 172.87 AHT)/3600 = 1.104 erlangs 100 вызовосекунд (CCS) — это 100 секунд вызовов в одном канале.

Голосовые коммутаторы обычно измеряют объем трафика в сотнях вызовосекунд. Трафик в эрлангах — это произведение количества вызовов на среднее время удержания вызова (CCS), поделенное на 100, как показано в следующем примере: (23 calls * 172.87 AHT)/100 = 39.76 CCS Выбор единицы измерения зависит во многом от используемого оборудования и единиц измерения, в которых ведется запись. Вызовосекунды (CCS) применяются во многих коммутаторах по той причине, что число 100 является более практичной базовой единицей периода, чем 3600. Обе единицы измерения считаются стандартными в этой сфере. Они соотносятся следующим образом: 1 эрланг = 3600 вызовосекунд.

Несмотря на то, что можно разделить общее число вызовосекунд за час на 3600 секунд, чтобы определить интенсивность трафика в эрлангах, столь же целесообразно использовать средние значения по различным временным периодам. Работая со средними значениями по большому числу периодов измерения, можно получить более точную характеристику трафика. Трафик в час наибольшей нагрузки (BHT) Нагрузка сети обычно измеряется в час наибольшей нагрузки, потому что этот период характеризуется максимальной интенсивностью трафика, которую должна выдерживать сеть. Результатом является величина интенсивности трафика, которая обычно называется трафиком в час наибольшей нагрузки (BHT).

Бывают ситуации, когда невозможно произвести точное измерение, и имеется только приблизительная оценка числа вызовов, обрабатываемых за день. В таких случаях уместно исходить в своих оценках из специфики конкретного окружения, например, из среднего количества вызовов за день или среднего времени удержания (AHT). В стандартном деловом окружении час наибольшей нагрузки данного дня занимает приблизительно от 15 до 20 % трафика за день. В расчетах обычно используется значение в 17 % общего трафика за день для характеристики трафика в пиковый период. Для многих деловых организаций приемлемой оценкой среднего времени удержания (AHT) будет интервал от 180 до 210 секунд.

Эти оценки можно использовать, если необходимо определить требования к магистральным каналам без более полных данных. Измерение пропускной способности сети Некоторые из многих способов измерения пропускной способности сети: Количество попыток вызовов в час наибольшей нагрузки (BHCA) Количество попыток вызовов в час наибольшей нагрузки (BHCC) Вызовы в секунду (CPS) Все эти измерения основаны на количестве вызовов. Хотя эти измерения действительно описывают пропускную способность сети, они практически бесполезны для анализа трафика, так как не учитывают время удержания вызова.

Эти измерения необходимо использовать вместе со значением среднего времени удержания, чтобы вычислить трафик в час наибольшей нагрузки и использовать полученное значение для анализа трафика. Уровень обслуживания

Стр. 3

Уровень обслуживания (GoS) определяется как вероятность блокировки вызовов во время попытки занять канал. Это значение записывается как блокировка (или коэффициент блокировки) Р.хх, где хх — это процент заблокированных вызов в системе трафика. Например, система, в которой требуется уровень обслуживания (GoS) Р.01, характеризуется однопроцентной вероятностью недоступности для абонентов. Уровень обслуживания (GoS) Р.00 запрашивается редко, и такой уровень маловероятен на практике: чтобы быть уверенным на 100 %, что блокировки не будет, необходимо проектировать сеть с соотношением абонент-канал 1:1. Также большинство формул трафика предполагают, что имеется неограниченное количество абонентов.

Типы трафика Можно использовать телекоммуникационное оборудование, где фиксируются описанные данные трафика. К сожалению, большинство из полученных измерений основаны на фактическом трафике в системе, а не на предложенной нагрузке трафика. Фактический трафик — это трафик, который фактически обработан телекоммуникационным оборудованием. Предложенный трафик — это фактическое количество попыток обмена данными в системе. Обратите внимание, что разница между этими двумя значениями может привести к некоторым неточностям в расчетах. Чем больше объем блокирования, тем больше разница между фактической и предложенной нагрузкой.

Для расчета предложенной нагрузки из фактической нагрузки можно использовать такую формулу: Offered load = carried load/(1 - blocking factor) К сожалению, эта формула не учитывает повторные вызовы, которые могут совершаться при блокировке абонента. Для учета доли повторных вызовов можно использовать такую формулу: Offered load = carried load * Offered Load Adjustment Factors (OAF) OAF = [1.0 - (R * blocking factor)]/(1.0 - blocking factor) Где R — процент вероятности повторного вызова. Например, R = 0,6 означает 60 % повторных вызовов. Методика измерений Точность анализа трафика всегда зависит от точности методов измерения. Вид нагрузки изменяют следующие параметры:

Рабочие и выходные дни Праздники Тип трафика (модемный и традиционный голосовой) Фактическая и абонентская нагрузка Период измерения Общее количество измерений Стабильность периода измерения Теория вероятности утверждает, что для точной оценки трафика сети передачи голоса период измерения должен включать по крайней мере 30 часов наибольшей нагрузки сети голосовой связи. Хотя это хорошая отправная точка, другие переменные могут исказить точность этого измерения. Нельзя выбрать 30 наибольших из 32 измерений и полагать, что эта выборка является точной картиной работы сети. Чтобы получить наиболее точные результаты, необходимо выполнить как можно больше измерений предложенной нагрузки.

Кроме того, если измерения проводятся на протяжении года, результаты могут искажаться, так как нагрузка трафика на протяжении года увеличивается и уменьшается. Отдел стандартизации телекоммуникаций Международного союза телекоммуникаций (ITU-T) издает рекомендации, как необходимо проводить измерения в сети, чтобы получить точные результаты. Отдел ITU-T рекомендует, чтобы периоды измерения или считывания данных для соединений телефонной коммутируемой сети общего пользования (ТфОП) были по 60 минут и/или с 15-минутным интервалом. Эти интервалы имеют важное значение, потому что они позволяют суммировать интенсивность трафика в течение определенного периода времени.

Если измерения выполняются на протяжении дня, можно обнаружить час пиковой нагрузки трафика в любой день. Рекомендуется использовать два способа определения пикового дневного трафика: Пиковый период за день ( DPP ) фиксирует наибольший объем трафика, измеренного за день. Этот метод требует непрерывного измерения и обычно используется в окружении, где пиковый час может различаться в зависимости от дня. Фиксированный интервал измерений за день ( FDMI ) требует измерений только в течение заранее определенных пиковых

Стр. 4