VoiP- und QoS-Sensoren

Die Sensoren in diesem Abschnitt können die Servicequalität (QoS) sowohl mit PRTG's eigenen QoS-Sensoren als auch mit Cisco IP-SLA überwachen. Leichte Variationen der Netzwerkparameter wie Jitter, Paketverlust oder Packet Delay Variation (PDV) haben normalerweise nur wenig Auswirkung auf TCP-basierte Dienste (z.B. HTTP, SMTP etc.). Für UDP-basierte Dienste wie VoIP (Voice-over-IP) und Videostreaming ist jedoch ein beständiger Datenstrom sehr wichtig. Die Sprachqualität eines VoIP-Telefonats sinkt erheblich, wenn UDP-Pakete nicht zur richtigen Zeit oder in der richtigen Reihenfolge empfangen werden oder wenn Pakete verloren gehen. Als Faustregel für eine gute "Servicequalität" (aus einer VoIP-Perspektive betrachtet) möchte man möglichst niedrige Werte für Jitter (< 20 - 50 ms) und PDV (< 100 ms) und Messungen von "null" für Paketverlust und doppelte oder vertauschter Reihenfolge eintreffende Pakete (out-of-order packets).

Zwei Sensoren stehen zur Verfügung:

• QoS (Quality of Service): Überwacht für VoIP relevante Netzwerkparameter, indem die Netzwerkverbindung zwischen zwei Sonden getestet wird.
• Cisco IP SLA: Überwacht für VoIP relevante Netzwerkparameter über die IP SLA Ergebnisse von Cisco-Geräten (über SNMP)

QoS (Quality of Service) Sensor

Der "QoS Sensor" wird verwendet, um die Qualität einer Netzwerkverbindung zu überwachen, indem folgende Qualitätsparameter gemessen werden:

• Jitter in Millisekunden gemäß RFC 3550
• Packet Delay Variation (PDV) in Millisekunden gemäß RFC 3393
• Verlorene Pakete in %
• Pakete vertauschter Reihenfolge (out-of-order packets) in %
• Doppelte Pakete in %

Die Messungen werden vorgenommen, indem zwischen zwei externen Sonden UDP-Pakete ausgetauscht werden. Sie können also jede beliebige Netzwerkverbindung in Ihrem Netzwerk testen, indem Sie einfach eine externe Sonde an jedes "Ende" (oder in die Nähe davon) der Verbindung setzen und dann die Verbindung zwischen diesen beiden Sonden messen. Dies ist das ideale Werkzeug, um Netzwerkprobleme zu finden, welche die Sprachqualität von VoIP verschlechtern oder zu kurzen Unterbrechungen beim Videostreaming führen können.

Wie bereits zuvor erwähnt, werden Messungen zwischen zwei Sonden durchgeführt. Also ist der erste Schritt, zwei PCs mit einer entfernten Sonde an beide Enden (oder in die Nähe der Enden) der Verbindung, die Sie überwachen möchten, zu platzieren (als ein Ende können Sie auch die lokale Sonde, die auf dem PRTG-Server läuft, verwenden). Sollten sich auf der Strecke Firewalls, Paketfilter oder NAT-Systeme befinden, so müssen Sie diese gegebenenfalls so konfigurieren, dass die UDP-Pakete die Ziel-Sonde erreichen können. In PRTG müssen neue QoS-Sensoren mit einem "Sondengerät" als übergeordnetem Gerät angelegt werden. Die UDP-Pakete werden später von dieser Sonde aus zur Ziel-Sonde gesendet. Während Sie den Sensor anlegen, wählen Sie die Ziel-Sonde aus, zu der die UDP-Pakete zur Messung gesendet werden. Beginnen Sie mit einem Rechtsklick auf ein Sondengerät, wählen Sie "Sensor hinzufügen" und wählen Sie dann "QoS (Quality of Service)" aus der Gruppe "VoIP und QoS" aus. Auf der nächsten Webseite können Sie den Sensor konfigurieren. Bitte wählen Sie eine Sonde aus der Auswahl "Ziel-Sonde". In der Liste finden Sie die Sonden mit der jeweiligen IP-Adresse, die momentan verwendet wird, um zum Server zu verbinden. Trotzdem müssen Sie die IP-Adresse von Hand eingeben, denn die IP-Adresse der Ziel-Sonde kann aus der Sicht der sendenden Sonde anders sein (z.B. aufgrund von NAT). Sie müssen auch eine UDP-Portnummer auswählen (bitte verwenden Sie eine Portnummer pro QoS-Sensor). Mit den Einstellungen für Anzahl und Größe der Pakete können Sie die den Test-Datenstrom konfigurieren, 1000 Pakete mit 172 Bytes ist eine gute Einstellung für den Anfang, aber wenn Ihre Anwendungen größere Pakete verwenden, können Sie auch andere Werte eintragen. Versuchen Sie, den Test-Datenstrom so zu konfigurieren, dass dessen Parameter ähnlich sind zu denen des UDP-Services, den Sie über diese Verbindung verwenden.

Cisco IP SLA Sensor

Das englische Wikipedia beschreibt IP SLA als "eine Funktion, die in der Cisco IOS-Software beinhaltet ist und die es Administratoren ermöglicht, IP Service Levels für IP-Anwendungen und -Dienste zu analysieren. IP SLAdescribes IP SLA as "a feature included in the Cisco IOS Software that can allow administrators the ability to Analyze IP Service Levels for IP applications and services. IP SLA verwendet eine Technologie aktiver Überwachung des Datenstroms, um den Datenverkehr im Netzwerk kontinuierlich zu überwachen. Dies ist eine zuverlässige Methode zur Messung von Over Head Netzwork Performance." IP-SLA wird hauptsächlich dazu verwendet, um die Sprachqualität beim VoIP-Verkehr zu überprüfen.

Falls noch nicht geschehen, müssen Sie für das Cisco-Gerät, das Sie überwachen möchten, ein Gerät in PRTG anlegen. Denken Sie daran, SNMP-Zugangsdaten einzugeben, denn PRTG verwendet SNMP um Daten vom Switch abzufragen. Als zweiten Schritt legen Sie einen neuen Sensor für dieses Gerät an. Wählen Sie dafür "IP SLA" aus der Gruppe "VoIP und QoS" aus und folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm. Kurze Zeit später sehen Sie die aktuellen Messwerte im PRTG-Benutzerinterface.

Diese Funktion ist nur in den teureren Geräten von Cisco verfügbar. Wenn Sie Router oder Switches haben, die IP SLA nicht beherrschen, dann können Sie dennoch ähnliche Informationen mit den PRTG QoS-Sensoren bekommen (siehe oben). Diese erfordern keine spezielle Hardware - nur zwei Windows-PCs. Falls Sie Hardware besitzen, die IP SLA unterstützt, dann erhalten Sie mit PRTG vermutlich die kostengünstigste Überwachungslösung für IP SLA. Die meisten Verkäufer berechnen die IP SLA Unterstützung extra (teilweise mit über tausend Euro). Wir dagegen folgen der langen Paessler-Tradition und fügen diese Funktion einfach als einen weiteren Sensorentyp hinzu. Mit PRTG können Sie sogar die Freeware-Version verwenden, um IP SLA zu überwachen!

PRTG überwacht die folgenden Parameter: Calculated Planning Impairment Factor (ICPIF), Mean Opinion Score (MOS), durchschnittlicher Jitter, Packets Lost, Packets Out Of Sequence, Packets Late, Average Round Trip Time (RTT), DNS RTT, TCP RTT, Transaction RTT. Besonders zwei dieser Parameter sind interessant für VoIP: Mean Opinion Score (MOS) und Calculated Planning Impairment Factor (ICPIF).

MOS-Parameter: In einer Cisco-Umfrage bewertete eine große Anzahl von Hörern die Qualität von Sprachbeispielen, die unter Verwendung bestimmter Codecs wiedergegeben wurden. Die Skala für den MOS reicht von 1 (schlechte Qualität) bis 5 (hervorragende Qualität). Das Cisco-Gerät berechnete die zugehörigen Werte für die aktuelle Netzwerkverbindung auf der Basis von Messungen von Netzwerkparametern wie Jitter und Paketverlust. Die Werte und Ihre Bedeutung sind im Folgenden aufgelistet:

Der zweite interessante Parameter ICPIF ist die Summe der gemessenen Beeinträchtigungsfaktoren abzüglich eines benutzerdefinierten sog. "access Advantage" Faktors, der die Erwartung des Benutzers repräsentieren soll, je nachdem auf welche Weise der Anruf getätigt wurde (z.B. ein Mobilfunkgespräch im Vergleich zu einem Festnetztelefonat) (frei übersetzt von der Cisco-Webseite).

Anmerkungen

Für mehr Informationen bzgl. dieser Messungen siehe "IP SLAs - Analyzing Service Levels Using the VoIP Jitter Operation" auf der Cisco-Webseite (in englischer Sprache): http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_4/ip_sla/configuration/guide/hsvoipj.html