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Skype for Business Online での ExpressRoute および QoS

  • [アーティクル]
  • 適用対象:
    Skype for Business, Microsoft Teams

Important

21Vianetが中国で運営するSkype for Businessオンラインは、2023年10月1日に廃止されます。 Skype for Business Online ユーザーをまだアップグレードしていない場合は、自動的に支援されたアップグレードがスケジュールされます。 organizationを自分で Teams にアップグレードする場合は、今すぐアップグレード パスの計画を開始することを強くお勧めします。 アップグレードが成功すると技術的な準備とユーザーの準備が整っていることを忘れないでください。そのため、Teams への旅を進める際には 、アップグレード ガイダンス を活用してください。

Skype for Businessオンラインは、21Vianet が中国で運営するサービスを除き、2021 年 7 月 31 日に廃止されました。

Azure ExpressRoute for Microsoft 365 または Office 365 および Skype for Business Online を使用して、Microsoft 365 に接続するか、専用ネットワーク接続経由でOffice 365します。 Skype for Businessアプリ専用の接続により、パブリック インターネットから離れた信頼性の高い予測可能なパフォーマンスとプライバシーが提供されます。 これで、Microsoft 365 または Office 365 へのより良いネットワーク接続を購入し、予測可能性、ビジネス クラスの信頼性を追加し、アップタイム SLA を備えたオンラインSkype for Businessできます。

注意

新しいバージョンの帯域幅計算ツールを使用できます:Skype for Business、帯域幅計算ツール。 ただし、このドキュメントの指示では、Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールを使用します。

Skype for Business Online と ExpressRoute

Microsoft の ExpressRoute パートナーと連携して、クラウド内の Skype for Business Online など、さまざまな Microsoft 365 アプリケーションとOffice 365 アプリケーションを専用接続経由で接続できます。 ただし、Skype for Businessのリアルタイム音声およびビデオ通信機能には、これらの Microsoft 365 または Office 365 リアルタイム ワークロードをサポートするように構成されたネットワーク サービスが必要です。 これには、必要なトラフィック量を伝送するのに十分な帯域幅を持ち、サービス品質 (QoS) をサポートしてユーザーにビジネス クラスのエクスペリエンスを提供できるネットワークが含まれます。

このドキュメントは、リアルタイム通信をサポートするために必要な特別な課題、これらの要件をサポートできるネットワークの設計を支援する Microsoft が提供するツール、およびケース スタディを使用した設計プロセスの説明を理解するのに役立つ、管理者、およびネットワーク 設計者を支援するために設計されています。

このドキュメントの最初の部分では、Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールを使用して、大規模なマルチサイト Skype for Business ExpressRoute 展開のネットワーク要件を見積もるネットワーク設計に役立つケース スタディについて説明します。 このドキュメントの 2 番目の部分では、サービス品質 (QoS) の基本的な概念、Skype for Businessリアルタイム通信をサポートするための具体的な技術的な詳細、および必要な特定の種類のネットワーク サービスについて詳しく説明します。

ここでのすべての情報は、QoS と ExpressRoute の技術的な詳細と理解、直面している特定の課題の理解、および Skype for Business ネットワーク全体に ExpressRoute を正常にデプロイできるツールと手法に関する実用的な知識を提供します。

はじめに

Skype for Business用の ExpressRoute の準備が整ったら、さまざまな ExpressRoute 接続モデルとさまざまなパートナーと場所の選択を確認し、ビジネス内で ExpressRoute を購入およびプロビジョニングする方法を確認することをお勧めします。 作業を開始するためのリソースを次に示します。

パート 1: ケース スタディ - ExpressRoute for Dewey Law, LLC.

デューイ法のこのケース スタディ, LLC. では、ネットワークを設定し、ネットワーク アクセス サービスを注文し、expressRoute for Skype for Business Online をサポートするための帯域幅要件を決定する方法について説明します。

バックグラウンド 露法 LLC. は、790人の弁護士を持つ大規模な国内法律事務所で、合計5,580人の従業員が78の場所に広がっています。 同社はニューヨークに本社を置き、シカゴ、サンフランシスコ、ダラスに3つの地方事務所を持ち、24の大きな支店と50の小さな支店が国/地域に散らばっています。 会社は、ワークロードが通常 2 つ以上のオフィスに分散する大規模で複雑なケースを処理します。 このネットワーク設計を行うと、オフィス間のかなりのネットワーク トラフィックが発生します。

露法 LLC. 比較的若い会社であり、弁護士や他のスタッフは技術に慣れているため、毎日の作業に大きく依存しています。

場所と位置別のユーザーの分布

スタッフ 本社 (NY) 地域オフィス (3) 大規模ブランチ オフィス (24) 小規模ブランチ オフィス (50)
エグゼクティブ 20 10 1 1
パートナー 150 50 10 5
関連付けます 300 100 20 10
パラリーガル 400 125 30 15
エグゼクティブ管理者 100 35 6 3
IT および一般管理 100 25 3 2
サイトあたりの合計 1,070 345 70 36
サイト クラスあたりの合計 1,070 1,035 1,680 1,800

ネットワークの設定

Dewey Law LLC の一貫した高品質でリアルタイムのサービスを提供するには、次の基本要件を満たす必要があります。

  • ネットワーク分散スイッチとルーターがイーサネット (PoE) IEEE 802.3af または 802.3at 経由で電力を供給する必要があるため、電源障害時に音声サービスを提供したいと考えています。

  • ネットワーク スイッチとルーターは、停電時に動作を継続できるように、中断のない電源 (UPS) も使用する必要があります。

    LAN オフィスへの Wi-Fi 接続があるため、Skype for Business ソリューションの認定Skype for Business Wi-Fiインフラストラクチャ パートナーを使用することを強くお勧めします。

    先端

    802.11n および 802.11ac ワイヤレス アクセス ポイントをお勧めします。

  • そして最も重要なのは、サービス品質 (QoS) を提供するために、すべてのオフィスのすべての LAN ネットワークを設定する必要があります。 これには、PC、ノート PC、スイッチやルーターなどのネットワーク ハードウェアが含まれます。

基本について説明したので、Dewey Law LLC のビジネス グレードの音声サービスを提供するために、Azure ExpressRoute サービスに接続するネットワーク サービス パートナーからマルチプロトコル ラベル スイッチング (MPLS) IP サービスを使用することをお勧めします。 MPLS は、遅延、ジッター、パケット損失のパフォーマンスを保証する IP サービスを提供します。 ただし、MPLS を使用できない場合は、ExpressRoute データ交換パートナーのいずれかに接続されているイーサネットも使用できます。

MPLS プロバイダーは、いくつかのサービス レベル クラスを提供しますが、それぞれが異なる用語を使用して識別します。 プロバイダーと緊密に連携して、Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールに入力したデータと使用可能なオプションを理解し、さまざまな Microsoft 365 および Office 365 リアルタイム ワークロード アプリケーションに推奨されるようにする必要があります。

Skype for Business アプリケーションからのデータを適切なサービス の MPLS クラスにマップする方法には、次の 2 つのオプションがあります。

  • DiffServ コントロール ポイント (DSCP) を使用したトラフィックのエンドポイント マーキング

  • ネットワーク Access Control リスト (ACL) ベース

エンドポイント マーキングを実装するには、ドメインに参加しているすべての Windows マシンを Dewey Law LLC 用に構成する必要があります。 各パケットを適切な DiffServ コントロール ポイント (DSCP) マーキングでマークし、すべてのオフィス サイトのすべてのネットワーク スイッチとルーターに QoS を実装して、QoS マーキングが維持され、削除されていないことを確認します。 ネットワーク パケットの DSCP マーキングは、そのネットワーク パケットの優先順位付け方法をサービス プロバイダーに伝えます。 パート 2 の QoS セクションで DSCP の詳細を確認します。

ネットワーク ACL ベースの割り当ての場合、DSCP 優先順位マーキングはアップストリーム ルータで実装され、UDP ソース ポートに基づいています。 各アプリケーションに推奨されるポート範囲は、「 Lync Server でのネットワークの計画、監視、トラブルシューティング」のセクション 2.6.1.1 に記載されています。 これを、Dewey Law LLC の QoS の全体的な実装と設計と調整し、さまざまな QoS ポリシーとパケット マーキングの不一致の可能性に注意することが重要です。

各 ExpressRoute ネットワーク サービス プロバイダーには、リアルタイムの音声とビデオに適したサービス クラス (QoS) があります。 この COS は、音声の場合は "迅速転送" (EF) と呼ばれ、ビデオの場合は "アシュアード フォワーディング" (AF) と呼ばれます。 音声 EF トラフィックに対して購入する帯域幅のサイズ設定には注意する必要があります。 その理由は、サービス クラスがプロビジョニングされるよりも多くの音声トラフィックを送信した場合に、サービスの音声クラスが容赦されないということです。

先端

サービス プロバイダーのコミットメントを超える音声サービス クラスで送信されたトラフィックは直ちに破棄され、音声品質に直接影響します。

デューイ・ロー LLC の全体的な設計を見ると。 ネットワーク全体の音声トラフィックをサポートするために必要なネットワーク帯域幅の量を正確に決定し、各音声パケット (および音声パケットのみ) を音声の DSCP 設定 (つまり、DSCP EF 46) でマーキングすることが非常に重要です。

エンタープライズ ネットワーク全体に QoS を実装するには、エンドポイントまたはルーターが各パケットを適切なレイヤ 3 優先度インジケーター (つまり DSCP) でマークする必要があります。 ネットワーク パス全体に沿って、各スイッチとルーターで QoS オプションがオンになっている必要があります。 QoS がオンになっていないネットワーク スイッチまたはルーターが 1 つしかない場合でも、そのスイッチまたはルーターを通過する音声またはビデオ パケットの QoS マーキングを取り除くことができます。 これにより、すべてのダウンストリーム スイッチとルーターで QoS が効果的に無効になり、ExpressRoute の値が減少します。

また、各ポイントでレイヤ 3 とレイヤ 2 QoS の優先順位の関連付けを定義する必要があります。 レイヤー 2 の優先順位メカニズムは、有線ネットワークの場合は IEEE 802.1p、Wi-Fi ネットワークの場合は 802.11e/WMM で定義されています。 さらに重要なのは、ネットワーク サービス プロバイダーの MPLS ネットワークに接続するネットワーク ルーターは、適切な MPLS サービス クラスを維持できるように、すべての送信パケットで DSCP 設定を維持する必要があります。

先端

QoS の設定に関する具体的な詳細については、セクション 2.6 「Lync Server でのネットワークの計画、監視、トラブルシューティング」を参照してください。 さらに多くのネットワーク計画要件については、Skype for Business 2015 のネットワーク要件の計画に関するページも参照してください。

ネットワーク アクセス サービスの注文

ExpressRoute をサポートするための QoS ネットワークの前提条件とメカニズムが整ったら、次の手順として ExpressRoute ネットワーク アクセス サービスを注文します。 Microsoft ネットワーク サービス プロバイダー パートナーから Dewey Law LLC の ExpressRoute アクセス サービスを注文する場合は、次の 2 つを指定する必要があります。

  • 各サイトを ExpressRoute と Microsoft 365 またはOffice 365に接続するために必要な帯域幅の合計量。

  • Dewey Law LLC で使用されているアプリSkype for Businessサポートするために必要な各サービス クラスに必要な合計帯域幅。 サービス帯域幅の要件のクラスは、音声、ビデオ、IM、プレゼンス、画面共有など、さまざまなSkype for Business アプリケーションから期待されるトラフィックの量によって駆動されます。

Skype for Business アプリケーションの帯域幅要件の決定

Dewey Law LLC.の場合、必要な合計帯域幅を決定したら、帯域幅の合計量をさまざまなサービス クラスに分割する方法を知る必要があります。 たとえば、アプリケーションごとの帯域幅Skype for Business。

デューイ法 LLC のそれぞれでこれらの要件を決定します。 サイトでは、 Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールを使用します。 この電卓は Excel ベースのツールであり、音声、ビデオ、会議、画面共有など、さまざまなSkype for Business アプリケーションの想定される使用を指定できます。 計算ツールは、ネットワーク上の各サイトの帯域幅と CoS 要件の見積もりを自動的に生成します。 Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールをダウンロードすると、ユーザーガイドもダウンロードされ、使用の詳細が表示されます。

スプレッドシートを使用しやすくするために、スプレッドシート内のさまざまなセルは色分けされています。

  • 緑 これらは一般的なデータ入力領域です。

  • 黄色 これらは高度なデータ入力領域です。 これらは変更できますが、慎重に行ってください。

  • 赤い これらは読み取り専用領域であり、ロックされた入力値であり、変更できません。

  • 灰色 これらは表示専用領域です。 これらは、一般的な入力領域からの結果またはデータです。

デューイ・ロー LLC の設計プロセス。 まず、ユーザーを別の "ペルソナ" に特徴付けます。 定義するペルソナごとに、さまざまなSkype for Business アプリケーションの想定される使用を指定できます ('None,'Low,' 'Medium,'High,' または 3 つの定義された 'Custom' 設定のいずれか)。 これらの選択は、"Persona" ワークシートにあります。 各選択肢の具体的な使用法 ('Low,' 'Medium,' または 'High') が提供されますが、各選択肢の既定値は変更できます。 各サイトに配置されている各ペルソナのユーザー数を特定することで、電卓は各場所に必要な合計帯域幅を計算できます。

また、使用されるオーディオおよびビデオ コーデック、前方エラー修正を使用するかどうか、および帯域幅要件に影響を与えるその他のシステム パラメーターを指定することもできます。 Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールで既定の設定を使用することも、さまざまなコーデックやその他のシステム パラメーターを選択することもできます。 Dewey Law LLC のサイト デザインでは、既定の設定を使用できます。 ただし、既定の設定から変更するには、使用可能なすべての選択肢を含むプルダウン メニューがあります。 各選択に使用される帯域幅は、"Codecs" ワークシートに含まれています。 設定を変更すると、各サイトでの帯域幅とサービス クラス (CoS) ミックスの変更が更新されます。 この機能を使用すると、さまざまな潜在的な構成をテストし、変更が帯域幅要件に与える影響を確認できます。

Dewey Law LLC.、"エグゼクティブ/パートナー"、"アソシエイト/パラリーガル" および "IT 管理者" の 3 つのペルソナを定義しました。 次の表は、ペルソナごとにさまざまなSkype for Business アプリの使用状況プロファイルを設定する方法を示しています。

ペルソナと使用状況プロファイル ('Persona' Worksheet - 列 A から P)

ペルソナ IM/Presence P2P オーディオ P2P ビデオ 会議オーディオ 会議ビデオ デスクトップ共有 電話会議 Lync 2010 RTV_Type リモート ユーザー Lync 2013 ステレオ オーディオ Lync 2013 ビデオ品質 P2P ビデオ ウィンドウの Lync 2013 ユーザーの動作 Lync 2013 マルチビューの使用状況
エグゼクティブ/パートナー 高 中 低い 中 中 なし 中 CIF 0% 0% 最良 典型的な 典型的な
アソシエイト/パラリーガル 高 中 低い 中 高 高 中 CIF 0% 0% 中 典型的な 典型的な
IT 管理者 高 中 なし 低い なし なし 中 CIF 0% 0% 中 典型的な 典型的な

Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールの [サイト] ワークシートの上の [場所と位置別のユーザーの分布 ] テーブルに情報を入力する必要があります。 リージョン オフィス内のユーザーの数が同じであるため、1 つの 'Site' に対して定義され、そのインスタンスが 3 つ存在することを指定します。 同じことは、サイトにそれぞれ 24 人と 50 人のユーザーがいた大小のブランチでも行われました。

各ペルソナの設定を指定した後、各サイトの各ペルソナのユーザー数を [サイト] ワークシートに入力する必要があります。 すべてのサイトの合計ユーザー数が自動的に更新されます。 Microsoft 365 またはOffice 365の場所にはユーザーがいないため、ワークシートの [分岐] 行に入力する必要があります。 Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールは、"Wan BW per QoS トラフィック クラス" テーブルに "ベスト エフォート クラス"、"データ トラフィック クラス"、および "リアルタイム トラフィック クラス" 列を設定します。 これは、次の表のデータに示されています。

先端

完全なスプレッドシートには、各アプリケーションの同時セッションの最大数も含まれていますが、領域を節約するためにこれらの列を削除しました。

サイト別ペルソナ - ('Sites' Worksheet- 列 A、D、I、AI by AX)

サイト名 サイト内のユーザーの合計数 このようなサイトの合計数 ユーザー プロファイル 1 ユーザーのプロファイル 1 ユーザー プロファイル 2 ユーザーのプロファイル 2 ユーザー プロファイル 3 ユーザーのプロファイル 3
本部 1070 1 エグゼクティブ/パートナー 170 Associate/Paralegal 700 IT 管理者 200
支社 345 3 エグゼクティブ/パートナー 60 Associate/Paralegal 225 IT 管理者 60
大規模なブランチ オフィス 70 24 エグゼクティブ/パートナー 11 Associate/Paralegal 50 IT 管理者 9
小規模ブランチ オフィス 36 50 エグゼクティブ/パートナー 6 Associate/Paralegal 25 IT 管理者 1

Kbps のサイト別のアプリケーションごとに必要な帯域幅 ('Sites Worksheet'- 列 A と BQ から LF)

サイト ピーク SIP/IM 帯域幅 ピークサイト間ピア オーディオ帯域幅 ピークサイト間ピア ビデオ帯域幅 電話会議のピーク帯域幅 ビデオ会議のピーク帯域幅 ピーク WAN 共有帯域幅 PSTN 通話のピーク WAN 帯域幅
本部 1070 525.30 560.00 739.50 2640.00 4224.00 2688.30
支社 345 185.40 560.00 255.00 1320.00 1536.00 896.10
大きなブランチ 70 92.70 560.00 102.00 600.00 384.00 216.30
小さい分岐 36 119.40 560.00 76.50 600.00 384.00 123.60

おそらく、スプレッドシートの中で最も重要な列は、QoS クラスによる WAN 帯域幅を記述する列です。 これは次の表に示されています。 このデータは、各サイトでアクセス接続を注文するためにネットワーク サービス プロバイダーに提供する必要がある情報をまとめたものです。 合計帯域幅を計算するときは、ブランチ サイトの種類ごとに帯域幅に同じ種類のサイトの数を乗算することを忘れないでください。 ExpressRoute ネットワーク サービス パートナーに接続するには、 Azure ExpressRoute を参照してください。

音声または 'Expedited Forwarding' (EF) サービス クラスの帯域幅を超えないようにすることが重要です。 パケットのランダムなセットは破棄されるため、1 つの呼び出しまたは呼び出しのグループの品質を低下させるのではなく、進行中のすべての呼び出しに影響を与える可能性があります。 また、EF の DSCP (つまり、DSCP = 46) で音声のみをマークすることも重要です。また、ボイス キューが非ボイス トラフィックの追加時にオーバーフローする可能性があります。

先端

ここでも、EF サービス クラスは最高のパフォーマンス保証を提供しますが、定義済みの帯域幅を超えると、追加のパケットはすぐに破棄されます。

QoS トラフィック クラスによるサイトごとの帯域幅の集計 - ('Sites' Worksheet- Columns A and ML through MR)

サイト名 ベスト エフォート クラス (DSCP 0) データ トラフィック クラス (DSCP カスタム) リアルタイム トラフィック クラス (DSCP 34、AF41) 優先度トラフィック クラス (DSCP 46、EF)
本部 0.00 5764.80 3200.00 3953.10
支社 0.00 2033.60 1880.00 1336.50
大きなブランチ 0.00 486.40 1160.00 411.00
小さい分岐 0.00 438.40 1160.00 319.50

計画を実行する

WAN を通過する帯域幅の合計と ExpressRoute を通過する帯域幅の量を計算できます。上記のアプリケーション ごとのサイトごとの テーブルからの帯域幅の見積もりを使用します。 ExpressRoute を通過するトラフィックの部分では、サイト間ピア帯域幅は除外されます。

サイト ピーク SIP/IM 帯域幅 電話会議のピーク帯域幅 ビデオ会議のピーク帯域幅 ピーク WAN 共有帯域幅 PSTN 通話のピーク WAN 帯域幅 ExpressRoute の合計
サイト クラスごとのトラフィック
(つまり、合計
サイトの時間数)
本部 1,070 739.50 2640.00 4224.00 2688.30 11361.80
支社 345 255.00 1320.00 1536.00 896.10 8704.20
大きなブランチ 70 102.00 600.00 384.00 216.30 32935.20
小さい分岐 36 76.50 600.00 384.00 123.60 61005.00

つまり、高速ルートを通過するオンライン トラフィックSkype for Business約 114 Mbps になるため、Dewey には ExpressRoute の少なくとも 200 Mbps サブスクリプションが必要になります。 複数の ExpressRoute 回線は、異なる ExpressRoute ピアリングの場所で購入できます。 これは、Dewey のサイトが地理的に異なるリージョンにある場合や、ExpressRoute 回線への接続が失敗したときに回復性を提供する場合に推奨される可能性があります。 複数の Azure リージョンで ExpressRoute 回線を購入する場合、ExpressRoute 経由でグローバル接続を受信するには、ExpressRoute Premium アドオンが必要です。

これで、必要な帯域幅の合計量とサービス クラス (CoS) の帯域幅番号が得られ、選択したネットワーク サービス プロバイダーで注文を行うことができます。 他のアプリケーションやサービスのトラフィックの見積もりを含めるのを忘れないでください。 Exchange および OneDrive 用の帯域幅計算ツールなど、他の Microsoft 365 および Office 365 サービスのネットワーク計画ガイダンスを提供しています。 サイト内トラフィックを再度追加する必要があるため、ネットワーク サービス プロバイダーの帯域幅サブスクリプションは高くなります。 Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールは、予想されるトラフィックの見積もりのみを提供するため、ストレス テストを実施するトラフィックのその量をサポートするネットワークの機能を確認することをお勧めします。

先端

ネットワークの事前評価を実行する場合は、ネットワークのストレス テストを強くお勧めします。

ストレス テストでは、インフラストラクチャを構築して構成し、パフォーマンスを監視しながら、シミュレートされたトラフィックの予想量でインフラストラクチャを実行します。 一部の地域ではトラフィックの見積もりが不正確になる可能性がありますが、少なくとも Lync 2010 と 2013 帯域幅計算ツールが予測したトラフィック量をサポートできることを確認できます。 ストレス テストは少なくとも数日間実行することをお勧めしますが、長時間実行すると数値を絞り込むのに役立ちます。 ただし、ストレス テスト期間の延長は、実際のユーザー ネットワーク トラフィックを運ばない料金を支払うネットワーク サービスのコストと比較する必要があります。 Microsoft は、ネットワークの事前評価ストレス ツールを含むネットワーク管理および運用ツールを提供するために、IT Pro Tools プログラムの一環として多くのベンダーを認定しています。 Skype for Businessには、認定された IT Pro ツールを受け取ることができ、ネットワーク評価を行うことができるシステム インテグレーター (SI) も用意されています。 詳細については、「Skype for Business ソリューション: IT Pro Tools」を参照してください。

ストレス テストでは、ネットワークが必要なトラフィック量をサポートできる安心感が得られますが、実際には、Lync 2010 と 2013 帯域幅計算ツールのデータは、さまざまな理由でオフにすることができます。 また、帯域幅が十分であり、QoS メカニズムが適切に動作していることを確認するために、展開後に継続的なネットワーク評価を行うことで、サイト ネットワークの監視を継続することも検討する必要があります。 より多くの実際のユーザーがオンラインになっているので、ネットワークパフォーマンスを引き続き監視することが重要です。

パート 2: ExpressRoute Skype for Business QoS

Microsoft の ExpressRoute サービスは Azure クラウドへの専用接続を提供しますが、Office 365リアルタイム ワークロードの通信サービスでは、トラフィック量を運ぶのに十分な帯域幅を持つネットワーク サービスが必要であり、ビジネス レベルのユーザー エクスペリエンスを提供するためにサービス品質 (QoS) をサポートできます。 QoS 対応接続は、QoS のサポートに失敗するパス内の任意の部分が呼び出し全体の品質を低下させる可能性があります。エンド ツー エンド (PC、ネットワーク スイッチ、およびクラウドへのルーター) を構成する必要があります。

このセクションの目的は、IP ネットワークでリアルタイム トラフィックをサポートし、Microsoft の ExpressRoute Exchange プロバイダーまたはネットワーク サービス プロバイダー パートナーを使用して、Microsoft 365 または Office 365 Real Time ワークロードの正常な ExpressRoute デプロイを構成およびサポートするときの課題を理解するのに役立ちます。

QoS は、ExpressRoute ネットワーク回線経由でのみネットワークから受け入れられ、Skype for Business トラフィックのために Microsoft ネットワーク内で使用されます。 現在、Microsoft からの一部の送信接続の一部には、Skype for Businessの DSCP 値がありません。 送信トラフィックが DSCP 値で完全にマークされるまでは、この記事の「ネットワーク Access Control リスト (ACL) を使用した QoS の実装」セクションで説明されているように、ネットワーク境界でトラフィックに QoS マーキングを追加するためのガイドラインに従うことをお勧めします。

リアルタイムの問題

ビジネス品質の音声およびビデオ サービスを提供すると、IP ネットワークに特別な要求が発生します。 リアルタイム トラフィックでは、ユーザー データグラム プロトコル (UDP) を使用して実行されるリアルタイム トランスポート プロトコル (RTP) が使用されます。 送信制御プロトコル (TCP) とは異なり、各メッセージにエラーの番号を付けてテストし、失われたメッセージやエラーが発生したメッセージを検出して再送信する他のメカニズムが含まれています。UDP では、この種類の信頼性は提供されません。 メッセージがエラーによって破損した場合、またはバッファー オーバーフローによって失われた場合、メッセージは失われます。 UDP は RTP で使用するために選択されました。リアルタイム トラフィックの性質は、失われたメッセージが憤慨した場合でも、音声メッセージのフローにプラスの影響を与えるには遅すぎるためです。

失われた音声パケットの影響を知って、設計者は IP 経由での音声とビデオのパフォーマンスを向上させるための 2 つのアプローチを思い付きました。

  • パケットが失われた場合の音声コーディング/デコードの回復性を高める。 これは、転送エラー修正 (FEC) を使用して、Microsoft 365 または Office 365リアルタイム トランスポートで検出された機能であるエラーの割合を修正するか、Microsoft コーデックの特性である損失パケットの影響をマスクしようとする音声デコード システムを設計することによって行うことができます。

  • サービスの品質メカニズムを使用するトランスポート サービスを使用して、遅延、パケット損失、ジッター、パケット間の遅延の変動に関するネットワークのパフォーマンスを保証します。

回復性のある音声コーディングはパケット損失の問題にのみ対処するため、リアルタイムの音声とビデオを伝送するために使用されるネットワークには、遅延とジッターを最小限に抑えるメカニズムが必要です。 回復性のあるコーディングでも、失われたパケットが多すぎると、受信ステーションに認識可能なバージョンの音声信号を再構築するのに十分な情報がありません。 失われたパケットの割合で、音声品質が著しく低下します。これは、使用される音声エンコード手法によって異なります。 ただし、いずれの場合も、連続するパケットの文字列を失うことは問題になります。

遅延を最小限に抑えることが重要です。これは、過度の遅延が会話の流れに影響を与え、話者に迷惑を与える可能性があるためです。 ベスト プラクティスでは、音声のエンドツーエンドの遅延 ("口から耳への" 遅延と言います) は 150 ミリ秒 (ミリ秒) 未満に維持する必要があることを示しています。 "ラウンド トリップ" の遅延ではなく、一方向。 伝播遅延や信号がケーブルを介して物理的に移動するのにかかる時間を考えると、海を渡るような長い伝送リンクでは遅延が増加します。

遅延が 150 ミリ秒を超える場合。 一方的に、それはスピーカーに奇妙な影響を与えます。 心理的には、話者の頭脳の中で時計が消え、受信者が聞こえないと思い、最後に言ったことを繰り返します。 これは、遠端からの遅延応答と衝突します。 サテライト チャネルで話したことがある場合は、この効果が認識されます。 サテライト チャネルでは、一方向の遅延は約 250 ミリ秒です。これは、許容される遅延をはるかに超えています。

ビジネス グレードの音声に推奨されるネットワーク パラメーター

パラメーター 推奨値
到着パケット間ジッター (平均) ≤ 5ms
到着間パケット ジッター (最大) ≤ 40 ミリ秒
パケット損失率 (平均) 0% アプローチ
ネットワーク待機時間の一方向 ≤ 100 ミリ秒 (遅延と地理的距離のチェックを含める必要があります)

ビジネス グレードの音声ネットワークの一部としての ExpressRoute

ExpressRoute は、次の 3 つの接続オプションのいずれかで、ネットワーク サービス プロバイダー (NSP) または Exchange プロバイダー (EXP) を介して専用接続を提供します。

  • Cloud Exchange Colocation

  • ポイントツーポイント イーサネット接続

  • Any-to-Any (IPVPN) 接続

これにより、高可用性 (99.9% アップタイム SLA) と、インターネット トラフィックの変動による影響を受けず、トラフィックの優先順位付けに関するサービス品質マーキングを尊重する、セキュリティで保護された (インターネット転送なし) 信頼できるルーティングの利点が提供されます (QoS は以下で説明します)。 ExpressRoute は、適切に計画された WAN と共に、ビジネス グレードの音声ネットワークを提供できます。

ExpressRoute は、回線に接続されているオフィスまたはデータセンター (ハイブリッド トポロジの場合) からのデータ転送に使用できます。 オフサイト ユーザー (ホーム オフィスや旅行など) のデータは、ユーザーが VPN に接続されていて、ExpressRoute 回線のサイズ設定の帯域幅見積もりに含める必要がない限り、ExpressRoute 回線を利用しません。 複数国の顧客の場合は、各リージョンで ExpressRoute 回線を購入し、BGP コミュニティ タグを使用してルーティング 規則に通知し、トラフィックが優先 ExpressRoute 回線 (通常はサイトごとに最も近い回線) に転送されるようにすることができます。一方、他の回線は、1 つの回線に影響を与える障害が発生した場合に冗長性を提供します。

ExpressRoute がオプションでない場合

コスト、ExpressRoute の前提条件を満たできないこと、または現在の NSP の制限により、すべてのサイトを ExpressRoute に接続できない場合があります。 ExpressRoute を使用できない場合でも、ネットワーク内の QoS をマーキングし、NSP との契約を計画して、QoS に基づくトラフィックの優先順位付けに十分な帯域幅とサポートを確保するために、次のガイダンスを使用することをお勧めします。

さらに、複数のリージョンにオフィスがあるが、すべてのリージョンに ExpressRoute 回線がない場合は、サテライト オフィスとの間のトラフィックのルーティングを構成するときにリージョン BGP コミュニティ タグを使用して、不要な長距離輸送を回避する必要があります。 たとえば、Skype for Business Online organizationが米国でホストされているが、ヨーロッパに支店があり、シリコンバレーに 1 つの ExpressRoute 回線しかない会社があるとします。 Skype for Businessオンライン トラフィックのほとんどは、organizationがホストされているデータセンター (たとえば、社内の他のユーザーとの電話会議) にルーティングされます。ほとんどのトラフィックでは、ExpressRoute 回線を使用することをお勧めします。 ただし、ヨーロッパのユーザーが、organizationがヨーロッパにある別の会社がホストする電話会議に参加する場合、その通話のメディアの宛先は、2 番目の会社が配置されているヨーロッパのデータセンターになります。 シリコン バレーの ExpressRoute 回線を介したトラフィックのルーティングは、インターネット経由で可能なよりも直接的なルートではなくなります。 このような場合は、ネットワーク内のルーター (ヨーロッパのオフィスなど) を構成して、ルーティング ルールを作成するときにコミュニティ タグを検査し、シリコン バレー ExpressRoute 回線ではなくインターネット経由でヨーロッパのリージョン タグを持つトラフィックをルーティングするようにすることができます。

サービス品質 (QoS)/サービス クラス (CoS) の基本的な概念

IP では、サービス品質 (QoS) は、他のパケットよりも一部のパケットの優先順位処理を提供するために使用されるメカニズムについて説明します。 国際電気通信連合 (ITU) の定義によると、QoS は、遅延、損失、信号対雑音比、クロストーク、エコー、割り込み、周波数応答、ラウドネス レベルなど、接続のすべての品質側面を含みます。 パケット ネットワークで QoS と呼ばれるのは、遅延、ジッター、パケット損失のパフォーマンスの向上に焦点を当てた、より正確なサービス クラス (CoS) と呼ばれますが、より一般的に使用されるため、QoS 用語を引き続き使用します。

IP ネットワークで QoS を提供すると、次の 2 つの主要コンポーネントが呼び出されます。

  • リアルタイム トラフィックの各リンクで定義された帯域幅の予約。リアルタイム トラフィックに帯域幅が必要ない場合は、他のトラフィックに使用できます。 一般的なガイダンスでは、音声トラフィックに対してリンクの容量の 30% 以下を割り当てる必要があります。

  • 割り当てる必要があるパケットの優先順位をパス内のスイッチとルーターに通知する、ヘッダーの優先順位インジケーターを使用してパケットをマーキングします。

パケットがスイッチまたはルーターで受信されると、次のレッグまたはホップの出力キューに移動されます。 優先順位レベルごとに異なる出力キューがあります。 スイッチまたはルーターは、優先順位の低いキューよりも優先度の高いキューにサービスを提供するアルゴリズムを使用します。

課題は、レイヤー 2 (つまり、イーサネットまたは Wi-Fi 層) とレイヤー 3 (つまり IP 層) で実装されるさまざまな QoS 手法があることです。 これらの異なる QoS 実装は、ネットワーク内の各スイッチとルーター、およびネットワークとネットワーク サービス プロバイダーのネットワーク間のインターフェイスで構成する必要があります。

さまざまなSkype for Business アプリケーションのデータを適切なサービス クラスにマップする方法には、次の 2 つのオプションがあります。

  • 差別化サービス制御ポイント (DSCP) を使用したトラフィックのエンドポイント マーキング

  • ネットワーク Access Control リスト (ACL) ベース

エンドポイント トラフィック マーキング- 差別化されたサービス 制御ポイント (DSCP)

差別化されたサービス (DiffServ) は、ネットワーク トラフィックを分類および管理し、IP ネットワークで QoS を提供するための "粗いグレイン" メカニズムと呼ばれます。 レイヤ 3 機能を実装するルーターやその他のデバイスでは、DiffServ コントロール ポイント (DSCP) を使用してパケットの優先順位を定義します。 QoS は、IP ヘッダーの [差別化されたサービス] フィールド (以前の [サービスの種類] フィールド) に 6 ビットの DSCP 値を挿入することによって実装されます。6 ビットでは、64 の異なる優先順位レベルを使用できます。 優先順位レベルは、通常、次に示すように定義されます。

推奨される DSCP 設定

Traffic クラス 処理 (DSCP マーキング) ワークロードのSkype for Business
音声 EF (46) Skype for Businessと Lync 音声
インテラクティブ AF41 (34) ビデオ
AF21 (18) アプリケーション共有
既定値 AF11 (10) ファイル転送
CS0 (0) ほかに何か

IP バージョン 4 ヘッダー

IPv4 ヘッダー。

レイヤー 2 QoS: IEEE 802.1p/Wi-Fi マルチメディア (IEEE 802.11e)

DSCP はレイヤ 3 で QoS を実装するための標準的なメカニズムですが、有線 (つまりイーサネット) とワイヤレス (つまり、Wi-Fi ネットワーク) には異なるレイヤ 2 QoS メカニズムがあります。 有線ネットワークの QoS メカニズムは、IEEE 802.1p 標準で定義されています。WLAN QoS メカニズムは IEEE 802.11e で定義されています。Wi-Fi Alliance が "Wi-Fi Multi-Media Certified" (WMM Certified) と識別するもの。

IEEE 802.1p は、3 ビットの Priority Code Point (PCP) を使用してメッセージの優先順位を識別します。PCP は、VLAN 識別子も伝送するイーサネット ヘッダーの 32 ビット フィールドの一部です。 PCP 値の定義を以下に示します。

IEEE 802.1p PCP 値

PCP 値 Priority 頭字語 トラフィックの種類
7 7 NC ネットワーク制御
6 6 集積回路 インターネットワーク コントロール
5 5 VO 音声
4 4 VI ビデオ
3 3 CA 重要なアプリケーション
2 2 EE 優れた労力
0 1 いる ベスト エフォート
1 0 BK 背景

IEEE 802.1p は DSCP とほぼ同じ方法で実装され、トラフィックは優先順位レベルごとに異なる優先順位キューに並べ替えられますが、WLAN の共有メディアの性質は異なるアプローチを必要とします。 アクセス ポイントとクライアントは、異なる優先順位レベルの個別の出力キューを保持しますが、無線チャネルでフレームを送信する方法にも違いがあります。

Wi-Fi ネットワークでは、アクセス ポイントに関連付けられているすべてのクライアントが 1 つの半二重チャネルを共有します (つまり、一度に送信できるクライアント ステーションまたはアクセス ポイントは 1 つだけです)。 無線チャネルでの競合の可能性を最小限に抑えるために、フレームを送信する前に、ステーションは、"フレーム間間隔" と呼ばれる定義された期間チャネルがアイドル状態になるまで待機します。ステーションの送信時にチャネルがビジーである場合は、ランダムな期間をバックオフします。 フレームが送信されると、送信者が受信者から受信確認メッセージを受信しない場合、競合またはその他のエラーが発生したと見なされ、無線チャネルにアクセスして再送信を試みる前にランダムな間隔がステップバックされます。 バックオフ間隔はランダムであり、同じ 2 つのステーションが再び衝突する確率を減らします。

無線チャネルへのアクセスを優先するために、IEEE 802.11e/WMM では、"裁定された Inter-Frame 間隔" (AFIS) と呼ばれる異なる送信前待機間隔と、さまざまなトラフィック クラスの異なるバックオフ範囲が定義されます。"アクセス カテゴリ" と呼ばれる 4 つの優先度レベルが定義されています。

優先順位は、優先度の高いフレームに短い AFIS 値を割り当てることによって指定されます。 そのため、あるステーションが音声フレームの送信を待機していて、別のステーションがデータ フレームの送信を待機している場合、音声フレームは常に最初に送信されます。 技術的には、音声フレームとビデオ フレームには同じ AFIS 値が割り当てられますが、ビデオ フレームのバックオフ間隔の範囲が広くなります。 そのため、最初の試行で音声フレームとビデオ フレームが衝突する可能性がある一方で、音声フレームは常に早く再送信されます。 IEEE 802.1p と IEEE 802.11e の相関関係を次に示します。

IEEE 802.11e/Wi-Fi マルチメディア (WMM) から 802.1P へのマッピング

WMM アクセス カテゴリ WMM の説明 802.1P PCP 値 802.1P 指定
1 (AC_VO) 音声 7 (111) NC
6 (110) VO
2 (AC_VI) ビデオ 5 (101) VI
4 (100) CL
3 (AC_BE) ベスト エフォート データ 3 (011) EE
0 (000) いる
4 (AC_BK) 背景データ 1 (001) BK
2 (010) ---

レイヤ 3 とレイヤ 2 の優先順位の推奨される関連付けを次に示します。

推奨されるレイヤー 3 からレイヤー 2 の優先順位の関連付け

  レイヤー 3 マーキング レイヤー 2 (PCP 値) Wi-Fi (アクセス カテゴリ)
ネットワーク制御 ホップごとの動作 (PHB) - クラス セレクター (CS) 6 6 1 (AC_VO)
DSCP 値 -48
音声 ホップごとの動作 (PHB) -Expedited Forwarding (EF) 5 1 (AC_VO)
DSCP 値 - 46
ビデオ会議 ホップごとの動作 (PHB) - アシュアード フォワーディング (AF) 41 4 2 (AC_VI)
DSCP 値 - 34
通話シグナリング ホップごとの動作 (PHB) - クラス セレクター (CS) 3 3 2 (AC_VI)
DSCP 値 - 24
待機時間の短いデータ ホップごとの動作 (PHB) -アシュアード フォワーディング (AF) 21 2 3 (AC_BE)
DSCP 値 -18
高スループット データ ホップごとの動作 (PHB) - アシュアード フォワーディング (AF) 11 1 3 (AC_BE)
DSCP 値 - 10
ベスト エフォート ホップごとの動作 (PHB) - 0 0 4 (AC_BK)
DSCP 値 - 0

IEEE 802.1p と WMM の優先順位コーディングに不一致があることに注意してください。 音声の PCP 値 802.1p は 5 ですが、WMM への標準同等性マッピングでは、PCP 5 はビデオ (AC_VI) の WMM アクセス カテゴリであるアクセス カテゴリ 2 に変換されます。 可能であれば、PCP 5 がアクセス カテゴリ 1 に変換されるようにマッピングをオーバーライドするか、Wi-Fi Alliance がこの問題に対処するまで、同じ Wi-Fi ネットワークで音声とビデオを使用しないようにする必要があります。 Wi-Fi の詳細については、「 Wi-Fi カタログアイテム」を参照してください。

ネットワーク Access Control リスト (ACL) を使用した QoS の実装

ExpressRoute 構成で QoS を実装する別の方法は、ネットワーク Access Control リスト (ACL) を使用することです。 この方法では、エンドポイントに各パケットのヘッダーに適切な DSCP マーキングを挿入するのではなく、UDP ソース ポートに基づいてアップストリーム ルータでマーキングを行うことができます。 DSCP 設定が維持されるように、QoS をサポートするようにすべてのスイッチとルーターを構成する必要があります。 さらに重要なのは、サービス プロバイダーのネットワークに接続されているルーターは、各パケットのヘッダー内の DSCP を維持する必要があります。DSCP 設定は基本的に、そのパケットの処理方法に関するネットワーク サービス プロバイダーへの指示です。

各Skype for Businessアプリケーションの推奨ポート範囲は、「Lync Server でのネットワーク計画、監視、トラブルシューティング」ガイドのセクション 2.6.1.1 に記載されています。 これは、organizationの QoS に対する全体的なアプローチと調整することが重要であり、さまざまな QoS ポリシーと潜在的なパケットリミングの不一致を監視する必要があります。

QoS および MPLS ネットワーク サービスが使用されるメイン理由は、リアルタイムの音声とビデオのユーザーにとって適切なエクスペリエンスを確保するためですが、これらの同じ機能をデータ アプリケーションにも適用できます。 すべてのアプリケーションを均等に扱うのではなく、MPLS ネットワークを使用すると、組織は他のアプリケーションよりも一部のデータ アプリケーションを優先できます。 MPLS を使用すると、クレジット カード トランザクションや画面共有などのリアルタイム アプリケーションを、メールなどの時間の影響を受けにくいトラフィックよりも優先できます。

IP ネットワーク サービスの種類について- 基本的な IP と MPLS

元の IP パケット転送は、"ベスト エフォート" の原則に基づいて動作しました。つまり、これらの IP パケットを転送するルーターは、それらを宛先に配信するために最善を尽くしますが、宛先に到着するタイミングや到着するかどうかに関する保証はまったくありませんでした。 これは、ホーム インターネット接続を含む基本的なインターネット サービスが現在どのように機能するかです。 考え方は、特定のアプリケーションに信頼性が必要な場合は、プロトコル スタックのより高いレベルで提供されるということです。 信頼性の高い配信メカニズムは、伝送制御プロトコル (TCP) です。 リアルタイムの音声とビデオに使用されるユーザー データグラム プロトコル (UDP) は、信頼性の低い ("ベスト エフォート") 配信メカニズムです。

マルチプロトコル ラベル スイッチング (MPLS) は、ネットワーク サービス プロバイダーが遅延、ジッター、パケット損失のパフォーマンスを保証する IP サービスを提供する手段として開発されました。 これらのパフォーマンス保証を実現するために、MPLS は従来の IP から予測不能な部分を取り除きます。 最初に、各パケットが宛先へのルーター間の経路を見つけるのではなく (その結果、各パケットが送信元から宛先への異なるルートを取る可能性があります)、MPLS はラベル スイッチド パス (LSP) と呼ばれる固定ルートを使用して、"仮想回線" 接続上のすべてのパケットをルーティングします。 そのパス内のいずれかのリンクが失敗した場合、そのリンクを使用するすべての LSP はすぐに再ルーティングされます。

パケットが MPLS ネットワークに送信されると、ネットワーク サービス プロバイダーのエッジ ルーターは、適切な LSP 経由で転送するために使用されるラベルを含む追加のヘッダーをパケットに追加します。 ラベルは、MPLS ネットワークのもう一方の端にあるエッジ ルータによって除去されます。

転送プロセスを簡素化するだけでなく、MPLS が提供するもう 1 つの利点は、ネットワーク管理システムがネットワーク内のすべてのリンクで行われている接続を認識できることです。 トラフィックがネットワーク経由でルーティングされる方法を制御することで、オペレーターは各パスが提供する QoS を保証できます。 そのため、従来の IP または基本 IP のベスト エフォート パフォーマンスとは異なり、MPLS オペレーターは予測可能なパフォーマンスで IP サービスを提供できます。 この LSP により、従来のインターネット サービスよりも本質的に MPLS の方がセキュリティが強化されます。 そのため、基本的な IP サービスを使用すると、ネットワークが十分にパフォーマンスを発揮して高品質の音声を提供し、FEC やより回復性の高い音声コーディングなどの手法を使用してオッズを向上させることができますが、MPLS を使用することで確実に実現できます。

MPLS プロバイダーには、残念ながら異なる用語を使用して識別するサービス グラデーションがいくつか用意されています。 プロバイダーと緊密に連携して、Lync 2010 および 2013 帯域幅計算ツールからの出力と、さまざまな Microsoft 365 または Office 365 リアルタイム ワークロード アプリケーションに推奨されるオプションを理解する必要があります。

終わりに

Skype for Businessは、ビジネスコミュニケーションの方法を強化します。 電話を PBX、スタンドアロンのビデオ会議システム、電子メール用の別のプラットフォーム、電話会議用の外部サービス、および IM とプレゼンス用の一部の車両に接続するのではなく、これらの機能をすべて 1 つのユーザー インターフェイスにまとめSkype for Business。

ビジネス グレードのリアルタイム音声およびビデオ サービスを一貫して提供するには、QoS を提供できるエンドツーエンドのネットワーク インフラストラクチャが必要です。 これには、LAN サービスと WAN サービスの両方が含まれます。 Microsoft では、 Lync 2010 や 2013 帯域幅計算ツール などのツールを提供し、さまざまなサービスに必要なネットワーク容量を見積もります。 また、IT Pro Tools プログラムSkype for Businessソリューション: IT Pro Tools には、ネットワーク インフラストラクチャを事前に評価し、監視、レポート、トラブルシューティングをサポートするためのツールを提供するパートナーがいます。 ネットワーク インフラストラクチャのサイズが正しく構成されていないと、ExpressRoute Skype of Business の展開がユーザーの品質と一貫性に対するユーザーの期待を満たさないリスクが発生します。

効果的なビジネス ツールは、ユーザーの導入を促進するユーザー エクスペリエンスを確実かつ一貫して実行し、提供する必要があります。 ネットワークの観点から見ると、ローカルとワイドエリアの両方、固定とモバイルの両方のネットワーク インフラストラクチャを備え、ネットワーク インフラストラクチャを実現できることを意味します。 そのインフラストラクチャの計画、設計、実装、保守は、必ずしも簡単な方法ではありません。 現在利用できるハードウェア、ツール、ネットワーク サービスは、IT Pro の責任で、ユーザーが効率的かつ organization効果的に機能し、このテクノロジが提供する利点を最大限に活用できる一連の通信およびコラボレーション サービスをユーザーが確実に取得できるように設計、実装、保守されていることを確認する必要があります。

ExpressRoute ドキュメント