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ExpressRoute e QoS no Skype for Business Online

Importante

Skype for Business Online operado pela 21Vianet na China será descontinuado a 1 de outubro de 2023. Se ainda não atualizou os seus utilizadores do Skype for Business Online, estes serão automaticamente agendados para uma atualização assistida. Se quiser atualizar a sua organização para o Teams, recomendamos vivamente que comece a planear o seu caminho de atualização hoje mesmo. Lembre-se de que uma atualização bem-sucedida alinha a preparação técnica e do utilizador, por isso, certifique-se de que tira partido da nossa documentação de orientação de atualização enquanto navega para o Teams.

Skype for Business Online, excluindo o serviço operado pela 21Vianet na China, foi descontinuado a 31 de julho de 2021.

Ligue-se ao Microsoft 365 ou Office 365 através de uma ligação de rede dedicada com o Azure ExpressRoute para Microsoft 365 ou Office 365 e Skype for Business Online. A sua ligação dedicada para as suas aplicações Skype for Business proporcionar-lhe-á um desempenho e privacidade fiáveis e previsíveis longe da Internet pública. Agora pode comprar uma melhor ligação de rede ao Microsoft 365 ou Office 365 e Skype for Business Online que adiciona previsibilidade, fiabilidade de classe empresarial e inclui um SLA de tempo de atividade.

Nota

Está disponível uma nova versão da calculadora de largura de banda: Skype for Business, Calculadora de Largura de Banda. No entanto, as direções neste documento utilizam a Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013.

Skype for Business Online e ExpressRoute

Ao trabalhar com um parceiro do ExpressRoute da Microsoft, pode ligar várias aplicações do Microsoft 365 e Office 365, incluindo Skype for Business Online na cloud através de uma ligação dedicada. No entanto, as capacidades de comunicações de voz e vídeo em tempo real para Skype for Business requerem serviços de rede configurados para suportar estas cargas de trabalho do Microsoft 365 ou Office 365 em tempo real. Isso inclui uma rede com largura de banda suficiente para transportar o volume de tráfego necessário e que pode dar suporte a Qualidade de Serviço (QoS) para oferecer uma experiência de classe empresarial aos usuários.

Este documento foi concebido para ajudá-lo, administradores e designers de rede a compreender os desafios especiais necessários para suportar comunicações em tempo real, as ferramentas fornecidas pela Microsoft para o ajudar a conceber uma rede capaz de suportar esses requisitos e a guiá-lo através do processo de conceção através de um caso prático.

A primeira parte deste documento mostra um estudo de caso para ajudá-lo com o design de rede usando a Calculadora de largura de banda do Lync 2010 e 2013 para calcular os requisitos de rede para uma implantação grande do ExpressRoute do Skype for Business. A segunda parte deste documento apresenta os conceitos fundamentais de Qualidade de Serviço (QoS), uma imersão profunda nos detalhes técnicos específicos para dar suporte a comunicações do Skype for Business em tempo real e os tipos específicos de serviços de rede necessários.

Todas as informações aqui disponibilizam-lhe os detalhes técnicos e a compreensão da QoS e do ExpressRoute, uma compreensão dos desafios específicos que está a enfrentar e fornece-lhe um conhecimento prático das ferramentas e técnicas que lhe permitem implementar com êxito um ExpressRoute na sua rede Skype for Business.

Introdução

Quando estiver a preparar-se para o ExpressRoute para Skype for Business, recomendamos que observe os diferentes modelos de ligação do ExpressRoute e as várias escolhas de parceiros e localizações e leia como comprar e aprovisionar o ExpressRoute na sua empresa. Vejamos alguns recursos para você começar:

Parte 1: estudo de caso - ExpressRoute para Dewey Law, LLC.

Este estudo de caso sobre a Dewey Law, LLC. mostra-lhe como configurar uma rede, encomendar serviços de acesso à rede e determinar os requisitos de largura de banda para suportar o ExpressRoute para Skype for Business Online.

Histórico A Dewey Law LLC. é um grande escritório de advocacia nacional com 790 advogados e um total de 5.580 funcionários espalhados em 78 locais. A empresa tem sede em Nova Iorque, três escritórios regionais em Chicago, São Francisco e Dallas, juntamente com 24 grandes e 50 pequenas sucursais espalhadas pelo país/região. Ele lida com casos grandes e complexos, e a carga de trabalho normalmente fica espalhada entre dois ou mais escritórios. Esse design de rede resulta em uma quantidade considerável de tráfego de rede entre os escritórios.

A Dewey Law LLC. é uma empresa relativamente jovem e os advogados e outros funcionários estão confortáveis com a tecnologia e dependem muito dela para o seu trabalho diário.

Distribuição de usuários por locais e posições

Docentes Sede (NY) Escritórios regionais (3) Filiais grandes (24) Filiais pequenas (50)
Executivos 20 10 1 1
Parceiros 150 50 10 5
Associados 300 100 20 10
Assistentes jurídicos 400 125 30 15
Administradores executivos 100 35 6 3
Administradores gerais e de TI 100 25 3 2
Total por site 1.070 345 70 36
Total por classe de site 1.070 1.035 1.680 1.800

Configurar a rede

Para fornecer serviços consistentes e de alta qualidade em tempo real para a Dewey Law LLC., existem alguns requisitos básicos que devem ser cumpridos:

  • Eles querem fornecer serviços de voz durante faltas de energia. Por isso, os roteadores e switches de distribuição de rede devem fornecer energia através do cabo Ethernet (PoE) IEEE 802.3af ou 802.3at.

  • Os switches de rede e roteadores também devem usar fontes de alimentação ininterruptas (UPS) para continuar em funcionamento durante uma falta de energia.

    Têm uma ligação Wi-Fi aos respetivos escritórios lan, pelo que recomendamos vivamente que utilizem um parceiro de infraestrutura de Skype for Business Wi-Fi certificado da Skype for Business Solutions.

    Sugestão

    [!DICA] Recomentamos pontos de acesso sem fio 802.11n e 802.11ac.

  • E o mais importante, todas as redes LAN de todos os escritórios devem ser configuradas para oferecer Qualidade de Serviço (QoS). Isto inclui PCs, portáteis e qualquer hardware de rede, como comutadores e routers.

Agora que cobrimos o básico, para oferecer serviços de voz de nível empresarial para a Dewey Law LLC., recomendamos o uso de serviço IP MPLS (Multi-Protocol Label Switching) de um parceiro de serviços de rede que se conecta ao serviço Azure ExpressRoute. O MPLS fornece um serviço IP com garantias de desempenho para atraso, instabilidade e perda de pacotes. No entanto, se o MPLS não estiver disponível, você também pode usar um cabo Ethernet conectado a um de nossos parceiros de troca de dados do ExpressRoute.

Os fornecedores de MPLS oferecem várias classes de níveis de serviço, mas cada um utiliza termos diferentes para os identificar. Terá de trabalhar em estreita colaboração com o seu fornecedor para garantir que compreendem os dados que introduziu na Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013 e as opções disponíveis e são recomendados para as diferentes aplicações de carga de trabalho do Microsoft 365 e Office 365 em tempo real.

Há duas opções para como os dados de aplicativos do Skype for Business podem ser mapeados para a classe de serviço correta do MPLS:

  • Marcação de tráfego no ponto de extremidade usando Ponto de controle DiffServ (DSCP)

  • Com base em Lista de controle de acesso à rede (ACL)

Para implantar a marcação no ponto de extremidade, você deve configurar todos os computadores com Windows que fizerem parte do domínio da Dewey Law LLC. para marcar cada pacote com a marcação de Ponto de controle DiffServ (DSCP) adequada e, em seguida, implantar a QoS em todos os switches de rede e roteadores de todos os escritórios para garantir que as marcações de QoS sejam mantidas e não sejam removidas. Marcações de DSCP nos pacotes de rede indicam para o provedor de serviços qual a prioridade daquele pacote. Há mais informações sobre o DSCP na seção QoS, na Parte 2.

Para atribuição baseada em ACL de rede, as marcações de prioridade de DSCP são implantadas em um roteador upstream e têm como base a porta de origem UDP. Os intervalos de portas recomendados para cada aplicação estão listados na Secção 2.6.1.1 de Planeamento de Rede, Monitorização e Resolução de Problemas com o Lync Server. É importante que coordene isto com a implementação e estrutura geral da QoS da Dewey Law LLC e esteja ciente das diferentes políticas de QoS e do potencial de marcação de pacotes desajustadas.

Cada provedor de serviços de rede do ExpressRoute terá uma classe de serviço (QoS) adequada para voz e vídeo em tempo real. Essa COS é chamada de "Expedited Forwarding" (EF) para voz e "Assured Forwarding" (AF) para vídeo. Tem de ter cuidado ao dimensionar a quantidade de largura de banda que compra para o tráfego EF de voz. A razão é que a classe de voz do serviço é implacável no caso de enviar mais tráfego de voz do que a classe de serviço é aprovisionada.

Sugestão

Qualquer tráfego enviado na classe de voz do serviço que exceda a alocação do fornecedor de serviços é imediatamente eliminado, o que afetará diretamente a qualidade da voz.

Ao olhar para o design geral da Dewey Law LLC. É extremamente importante que determine com precisão a quantidade de largura de banda de rede de que precisam para suportar o tráfego de voz na rede e marcar cada pacote de voz (e apenas pacotes de voz) com a definição DSCP para voz (ou seja, DSCP EF 46).

Para implementar o QoS na respetiva rede empresarial, os pontos finais ou routers têm de marcar cada pacote com o indicador de prioridade de Camada 3 adequado (ou seja, DSCP). Cada switch e roteador na rede deve ter a opção QoS ativada. Se um único switch de rede ou roteador não tiver QoS ativada, as marcações QoS nos pacotes de voz ou vídeo que passarem por esse switch ou roteador podem ser removidas. Isto desativa efetivamente o QoS em todos os comutadores e routers a jusante, o que diminui o valor de ter o ExpressRoute.

Isso também exige que as associações de prioridade de QoS na Camada 3 e Camada 2 sejam definidas em cada ponto. Os mecanismos de prioridade da Camada 2 são definidos em IEEE 802.1p para redes com fio e em 802.11e/WMM para redes Wi-Fi. Mais importante ainda, o router de rede destinado à rede MPLS do fornecedor de serviços de rede tem de manter as definições de DSCP em todos os pacotes de saída para que mantenham a classe de serviço MPLS adequada.

Sugestão

Para obter os detalhes específicos sobre a configuração do QoS, consulte a Secção 2.6 Planeamento, Monitorização e Resolução de Problemas da Rede com o Lync Server. Você também pode consultar Planejar os requisitos de rede para o Skype for Business 2015 para ver mais requisitos do planejamento de rede.

Solicitar serviços de acesso à rede

Depois de preparar os pré-requisitos de rede de QoS e os mecanismos necessários para dar suporte ao ExpressRoute, a próxima etapa é solicitar os serviços de acesso à rede do ExpressRoute. Ao encomendar serviços de acesso do ExpressRoute para a Dewey Law LLC a partir do parceiro de fornecedor de serviços de rede da Microsoft, terá de fornecer duas coisas:

  • A quantidade total de largura de banda necessária para ligar cada site ao ExpressRoute e ao Microsoft 365 ou Office 365.

  • A largura de banda total necessária para cada classe de serviço necessária para dar suporte aos aplicativos do Skype for Business que forem usados na Dewey Law LLC. Os requisitos de largura de banda para classe de serviço são definidos pelo volume de tráfego esperado para cada uma das várias aplicações do Skype for Business, como voz, vídeo, mensagens instantâneas, presença e compartilhamento de tela.

Determinar os requisitos de largura de banda para as aplicações do Skype for Business

Para a Dewey Law LLC., depois de determinar a largura de banda total necessária, você precisa saber como essa quantidade total de largura de banda deve ser dividida entre as várias classes de serviço. Por exemplo, quanta largura de banda cada aplicação do Skype for Business exige.

Para determinar esses requisitos em cada um dos Dewey Law LLC. sites, irá utilizar a Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013. Esta calculadora é uma ferramenta baseada no Excel que lhe permite especificar a utilização esperada das várias aplicações Skype for Business, incluindo voz, vídeo, conferências e partilha de ecrã. A calculadora irá gerar automaticamente uma estimativa dos requisitos de largura de banda e CoS para cada site na respetiva rede. Quando transfere a Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013, também será transferido um guia de utilizador que lhe dará detalhes sobre como utilizá-lo.

Para ajudar, as diferentes células da planilha são codificadas por cores:

  • Verde São as áreas de entrada de dados gerais.

  • Amarelo São as áreas de entrada de dados avançados. Você pode alterá-las, mas tenha cuidado.

  • Vermelho São as áreas somente para leitura, com valores de entrada fixos que não podem ser alterados.

  • Cinza São as áreas apenas para exibição. São os resultados ou dados provenientes das áreas de entrada gerais.

O processo de design da Dewey Law LLC. começa com a caracterização dos usuários em diferentes "personas". Para cada persona que definir, pode especificar a utilização esperada das várias aplicações Skype for Business ("Nenhuma", "Baixa", "Média", "Alta" ou uma das três definições "Personalizadas" definidas). Essas seleções podem ser encontradas na planilha "Persona". É fornecida a utilização específica para cada escolha ("Baixa", "Média" ou "Alta"), mas as predefinições para cada escolha podem ser alteradas. Ao identificar o número de usuários de cada persona em cada local, a calculadora pode calcular a largura de banda total necessária para cada local.

Você também pode especificar os codecs de áudio e vídeo usados, se a correção de erro antecipada é usada e também outros parâmetros do sistema que afetarão os requisitos de largura de banda. Você pode usar as configurações padrão da Calculadora de largura de banda do Lync 2010 e 2013 ou selecionar codecs diferentes e outros parâmetros do sistema. Para o projeto do local da Dewey Law LLC, as configurações padrão podem ser usadas. No entanto, para alterar de qualquer uma das predefinições, existe um menu pendente com todas as opções disponíveis. As larguras de banda usadas para cada opção são incluídas na planilha "Codecs". Quando você alterar qualquer configuração, a alteração na relação entre largura de banda e classe de serviço (CoS) em cada local é atualizada. Esse recurso permite testar diferentes configurações possíveis para os locais e ver o impacto que as alterações terão nos requisitos de largura de banda.

Definimos três personas para a Dewey Law LLC., "Executive/Partner", "Associate/Paralegal" e "It admins". A tabela abaixo mostra como definimos os perfis de utilização para as várias aplicações Skype for Business para cada persona.

Personas e perfis de uso (Planilha "Persona": Colunas A a P)

Pessoal Mensagens Instantâneas/Presença Áudio P2P Vídeo P2P Áudio da conferência Vídeo da conferência Partilha de ambiente de trabalho Audioconferência Lync 2010 RTV_Type Utilizadores Remotos Lync 2013 áudio estéreo Lync 2013 qualidade de vídeo Lync 2013 comportamento dos usuários para janela de vídeo P2P Lync 2013 Uso de Multi-view
Executivos/ Parceiros Alto Médio Baixo Médio Médio Nenhum Médio CIF 0% 0% Melhor Típico Típico
Associados/ Assistentes jurídicos Alto Médio Baixo Médio Alto Alto Médio CIF 0% 0% Médio Típico Típico
Administradores de TI Alto Médio Nenhum Baixo Nenhum Nenhum Médio CIF 0% 0% Médio Típico Típico

Terá de introduzir as informações na tabela Distribuição de utilizadores por localizações e posições acima na folha de cálculo "Sites" da Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013. Uma vez que o número de utilizadores nos escritórios regionais é idêntico, são definidos para um "Site" e especificados que existem três instâncias do mesmo. O mesmo foi feito para as filiais grandes e pequenas com 24 e 50 usuários no local, respectivamente.

Depois de especificar as configurações de cada persona, será preciso inserir o número de usuários de cada persona em cada local na planilha "Locais". O total de utilizadores de todos os sites é atualizado automaticamente. Uma vez que não existem utilizadores na localização do Microsoft 365 ou Office 365, todos devem ser introduzidos nas linhas "Ramos" da folha de cálculo. A Calculadora de largura de banda do Lync 2010 e 2013 preenche as colunas "Classe de melhor esforço", "Classe de tráfego de dados" e "Classe de tráfego em tempo real " da tabela "WAN BW por classe de tráfego de QoS". Isso é mostrado nos dados da tabela abaixo.

Sugestão

[!DICA] A planilha completa também inclui o número máximo de sessões simultâneas para cada aplicativo, mas excluímos essas colunas para economizar espaço.

Personas por local (Planilha "Locais": Colunas A, D, I e AI até AX)

Nome do local Total de usuários no local Total de locais como esse Perfil de usuário 1 Usuários no Perfil 1 Perfil de usuário 2 Usuários no Perfil 2 Perfil de usuário 3 Usuários no Perfil 3
Sede 1070 1 Executivos/Parceiros 170 Associados/Assistentes jurídicos 700 Administradores de TI 200
Escritórios regionais 345 3 Executivos/Parceiros 60 Associados/Assistentes jurídicos 225 Administradores de TI 60
Filiais grandes 70 24 Executivos/Parceiros 11 Associados/Assistentes jurídicos 50 Administradores de TI 9
Filiais pequenas 36 50 Executivos/Parceiros 6 Associados/Assistentes jurídicos 25 Administradores de TI 1

Largura de banda necessária por aplicativo por local, em Kbps (Planilha "Locais": Colunas A e BQ até LF)

Site Largura de banda de pico de SIP/IM Largura de banda de pico para áudio de par entre sites Largura de banda de pico para vídeo de par entre sites Pico da largura de banda das Conferências de Áudio Pico da largura de banda das Conferências de Vídeo Largura de banda de pico para compartilhamento de WAN Largura de banda de pico de WAN para chamadas PSTN
Sede 1070 525.30 560.00 739.50 2640.00 4224.00 2688.30
Escritórios regionais 345 185.40 560.00 255.00 1320.00 1536.00 896.10
Filiais grandes 70 92.70 560.00 102.00 600.00 384.00 216.30
Filiais pequenas 36 119.40 560.00 76.50 600.00 384.00 123.60

Provavelmente, as colunas mais importantes da planilha são aquelas que descrevem a largura de banda de WAN por classe de QoS. Isso é mostrado na tabela abaixo. Estes dados resumem as informações que terá de fornecer ao fornecedor de serviços de rede para ordenar a ligação de acesso em cada um dos seus sites. Ao calcular a largura de banda total, lembre-se de multiplicar a largura de banda para cada tipo de site de filiais pelo número de sites do mesmo tipo. Para conectar-se com seu parceiro de serviços de rede do ExpressRoute, você pode usar o Azure ExpressRoute.

É importante que não exceda a largura de banda na classe de serviço de voz ou "Reencaminhamento Expedito" (EF). Um conjunto aleatório de pacotes será eliminado, pelo que, em vez de reduzir a qualidade de uma única chamada ou grupo de chamadas, todas as chamadas em curso podem ser afetadas. Também é importante que apenas a voz seja marcada com o DSCP para EF (ou seja, DSCP = 46) ou a fila de voz possa exceder o limite quando o tráfego não votante é adicionado.

Sugestão

[!DICA] Novamente, embora a classe de serviço EF ofereça a melhor garantia de desempenho, se você exceder a largura de banda definida os pacotes adicionais serão descartados imediatamente.

Agregar largura de banda por site por classe de tráfego QoS – ("Folha de Cálculo dos Sites– Colunas A e ML através de MR)

Nome do Site Classe de melhor esforço (DSCP 0) Classe de tráfego de dados (DSCP personalizado) Classe de tráfego em tempo real (DSCP 34, AF41) Classe de tráfego prioritário (DSCP 46, EF)
Sede 0.00 5764.80 3200.00 3953.10
Escritórios regionais 0.00 2033.60 1880.00 1336.50
Filiais grandes 0.00 486.40 1160.00 411.00
Filiais pequenas 0.00 438.40 1160.00 319.50

Colocar o plano em ação

Podemos calcular a largura de banda total que atravessa a WAN e a quantidade de largura de banda que atravessa o ExpressRoute, com as estimativas de largura de banda da tabela Por aplicação Por site acima. A parte de tráfego que atravessa o ExpressRoute exclui a largura de banda de par entre locais.

Site Largura de banda de pico de SIP/IM Pico da largura de banda das Conferências de Áudio Pico da largura de banda das Conferências de Vídeo Largura de banda de pico para compartilhamento de WAN Largura de banda de pico de WAN para chamadas PSTN Total ExpressRoute
tráfego por classe de site
(ou seja, total
n.º de tempo dos sites)
Sede 1.070 739.50 2640.00 4224.00 2688.30 11361.80
Escritórios regionais 345 255.00 1320.00 1536.00 896.10 8704.20
Filiais grandes 70 102.00 600.00 384.00 216.30 32935.20
Filiais pequenas 36 76.50 600.00 384.00 123.60 61005.00

Isto significa que Skype for Business o tráfego Online, que percorrerá a rota rápida, terá aproximadamente 114 Mbps, pelo que a Dewey precisará, pelo menos, da subscrição de 200 Mbps para o ExpressRoute. Vários circuitos do ExpressRoute podem ser comprados em diferentes locais de pareamento do ExpressRoute. Isto pode ser recomendado se os sites do Dewey estiverem em regiões geográficas diferentes ou para fornecer resiliência quando a ligação ao circuito do ExpressRoute falhar. Se você adquirir os circuitos do ExpressRoute em várias regiões do Azure, o complemento ExpressRoute premium deverá receber conectividade global do ExpressRoute.

Agora que você tem a quantidade total de largura de banda necessária e os números de largura de banda da classe de serviço (CoS), você poderá fazer as solicitações com o(s) provedor(es) de serviço de rede selecionado(s). Não se esqueça de incluir estimativas de tráfego para outros aplicativos e serviços. Oferecemos orientações de planeamento de rede para outros serviços do Microsoft 365 e Office 365, incluindo calculadoras de largura de banda para o Exchange e o OneDrive. A assinatura de largura de banda para o provedor de serviços de rede será mais alta porque o tráfego intra-site precisará ser adicionado novamente. A Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013 fornece apenas uma estimativa do tráfego esperado, pelo que é recomendado confirmar a capacidade da rede de suportar esse volume de tráfego que realiza um teste de stress.

Sugestão

[!DICA] Testes de estresse são altamente recomendáveis ao realizar uma pré-avaliação da rede.

Um teste de estresse envolve criar e configurar a infraestrutura e, em seguida, executá-la com o volume previsto de tráfego simulado enquanto monitora o desempenho. Suas estimativas de tráfego podem estar incorretas em algumas áreas, mas pelo menos você tem a certeza de que a rede pode suportar o volume de tráfego previsto pela Calculadora de largura de banda do Lync 2010 e 2013. Recomenda-se que execute o teste de stress durante um mínimo de alguns dias, mas executá-lo por períodos de tempo mais longos pode ajudá-lo a refinar os números. No entanto, a extensão do período de teste de stress tem de ser ponderada em relação ao custo dos serviços de rede que está a pagar que não transportam tráfego de rede de utilizador real. A Microsoft certificou muitos fornecedores como parte do seu programa de Ferramentas profissionais de TI para fornecer ferramentas de gestão e operações de rede, incluindo ferramentas de stress de pré-avaliação de rede. O Skype for Business também fornece um integrador de sistemas (SI) que podem usar as IT Pro Tools e fazer a avaliação da rede para você. Para ver mais informações, consulte Soluções do Skype for Business: IT Pro Tools.

O teste de estresse fornece alguma garantia de que a rede pode suportar o volume de tráfego necessário, mas, na realidade, os dados da Calculadora de largura de banda do Lync 2010 e 2013 podem estar incorretos por diversas razões. Também deve considerar continuar a monitorizar as redes dos sites ao fazer uma avaliação de rede em curso assim que for implementada para garantir que a largura de banda é suficiente e que os mecanismos de QoS estão a funcionar corretamente. É importante continuar a monitorizar o desempenho da rede à medida que mais utilizadores reais são colocados em linha.

Parte 2: QoS de Skype for Business do ExpressRoute

O serviço ExpressRoute da Microsoft fornece uma conexão dedicada à nuvem do Azure, mas os serviços de comunicação de cargas de trabalho em tempo real do Office 365 exigem serviços de rede com largura de banda suficiente para transportar o volume de tráfego e são capazes de oferecer suporte a QoS (Qualidade de Serviço) para proporcionar uma experiência do usuário de nível empresarial. Uma ligação compatível com QoS tem de ser configurada ponto a ponto (PC, comutadores de rede e routers para a cloud), uma vez que qualquer parte do caminho que não suporta QoS pode degradar a qualidade de toda a chamada.

O objetivo desta secção é ajudá-lo a compreender os desafios ao suportar tráfego em tempo real numa rede IP e ao configurar e suportar uma implementação do ExpressRoute bem-sucedida do Microsoft 365 ou Office 365 Cargas de Trabalho em Tempo Real através de um Fornecedor do Exchange expressRoute da Microsoft ou parceiro de Fornecedor de Serviços de Rede.

A QoS é aceita de suas redes exclusivamente por circuitos de rede ExpressRoute e é usada dentro da rede da Microsoft para o tráfego do Skype for Business. Hoje, partes de algumas conexões de saída da Microsoft têm valores de DSCP ausentes para o Skype for Business. Até que o tráfego de saída esteja totalmente marcado com valores DSCP, recomendamos que siga as diretrizes para adicionar marcas QoS ao tráfego no limite de rede, conforme descrito na secção Implementar QoS com a Lista de Controle de Acesso de Rede (ACL) deste artigo.

O problema do tempo real

Oferecer serviços de voz e vídeo com qualidade empresarial resulta em exigências especiais para uma rede IP. O tráfego em tempo real usa o protocolo RTP (Real-time Transport Protocol), que é transportado usando o protocolo UDP (User Datagram Protocol). Ao contrário do protocolo TCP (Transmission Control Protocol), que enumera e testa cada uma dessas mensagens para impedir erros e inclui outros mecanismos para detectar e retransmitir mensagens perdidas ou incorretas, o UDP não oferece esse tipo confiabilidade. Se as mensagens estiverem danificadas por erros ou se forem perdidas devido a excessos de memória intermédia, estas serão perdidas. O UDP foi escolhido para uso com RTP porque a natureza do tráfego em tempo real é que, mesmo se as mensagens perdidas forem reenviadas, elas chegariam tarde demais para ter um impacto positivo no fluxo da mensagem de voz.

Sabendo o impacto da perda de pacotes de voz, os designers de rede chegaram a duas abordagens para melhorar o desempenho de voz e vídeo sobre IP:

  • Tornar a codificação/decodificação de voz mais resiliente quando os pacotes são perdidos. Isto pode ser feito através da correção de erros reencaminhadas (FEC) para corrigir uma percentagem dos erros encontrados, que é uma capacidade encontrada no Microsoft 365 ou Office 365 Transporte em Tempo Real, ou ao conceber sistemas de descodificação de voz que tentam mascarar o efeito de pacotes perdidos, que é uma característica dos codecs da Microsoft.

  • Use serviços de transporte que têm mecanismos de qualidade de serviço para garantir o desempenho da rede em relação a atrasos, perda de pacotes, tremulação e variação de atraso entre os pacotes.

A codificação por voz resiliente apenas resolve o problema da perda de pacotes, pelo que é importante que uma rede utilizada para transportar voz e vídeo em tempo real tenha mecanismos que minimizem o atraso e o nervosismo. Mesmo com a codificação resiliente, se forem perdidos demasiados pacotes, a estação de receção não terá informações suficientes para reconstruir uma versão reconhecível do sinal de voz. A percentagem de pacotes perdidos que resultaria numa degradação notável na qualidade da voz, que varia consoante a técnica de codificação de voz utilizada. No entanto, em todos os casos, perder cadeias de pacotes sucessivos é problemático.

Minimizar o atraso é importante porque o atraso excessivo pode afetar o fluxo da conversação e criar um aborrecimento para os oradores. As melhores práticas dizem-nos que o atraso ponto a ponto para a voz (aquilo a que chamamos atraso "boca a orelha") deve ser mantido abaixo dos 150 milissegundos (msecs). unidirecional, não atraso de "ida e volta". O atraso aumentará em ligações de transmissão mais longas como as que atravessam os oceanos, dado o atraso da propagação ou o tempo que o sinal demora a viajar fisicamente sobre o cabo.

Quando o atraso for superior a 150 msecs. unidirecional, tem um efeito estranho no orador. Psicologicamente, um relógio dispara no cérebro do orador que os faz pensar que o destinatário não os ouviu e repetem a última coisa que disseram. Isto colide com a resposta atrasada vinda do extremo. Se alguma vez tiver falado através de um canal de satélite, reconhecerá este efeito. Através de um canal de satélite, o atraso unidirecional é de cerca de 250 msecs., o que está muito além do atraso permitido.

Parâmetros de rede recomendados para voz de nível empresarial

Parâmetro Valor recomendado
Tremulação do pacote entre chegadas (média) ≤ 5 ms
Tremulação do pacote entre chegadas (máxima) ≤ 40 ms
Taxa de perda de pacotes (média) Próxima de 0%
Latência unilateral da rede ≤ 100 ms (deve incluir verificações do atraso em relação à distância geográfica)

ExpressRoute como parte de uma rede de voz de nível empresarial

O ExpressRoute oferece uma conexão dedicada por meio de um Provedor de Serviços de Rede (NSP) ou um Provedor do Exchange (EXP) em uma das 3 opções de conexão:

  • Localização do Exchange na Nuvem

  • Conexão Ethernet Ponto-a-ponto

  • Conexão de qualquer ponto a qualquer ponto (IPVPN)

Proporciona benefícios de alta disponibilidade (99,9% de SLA de disponibilidade) roteamento confiável e seguro (sem trânsito de internet), não é afetada por variações de tráfego da Internet e respeita as marcações de Qualidade de Serviço para priorizar o tráfego (o QoS é explicado abaixo). O ExpressRoute, juntamente com uma WAN bem planejada, pode oferecer uma rede de voz de nível empresarial.

Você pode usar o ExpressRoute para o trânsito de dados de escritórios ou datacenters (no caso de topologia híbrida) que estão conectados ao circuito. Dados para usuários externos (por exemplo, de escritórios residenciais ou viajando, etc.) não serão úteis para o circuito do ExpressRoute, a menos que os usuários tenham conexão VPN e não precisem ser incluídos em estimativas de largura de banda para dimensionar o circuito do ExpressRoute. Se for um cliente multinacional, pode comprar circuitos do ExpressRoute em cada região e utilizar etiquetas de comunidade BGP para informar as regras de encaminhamento para que o tráfego seja direcionado para o circuito do ExpressRoute preferencial (normalmente o mais próximo de cada site), enquanto os outros circuitos oferecem redundância em caso de falha que afete um único circuito.

Se o ExpressRoute não for uma opção

Talvez não seja viável conectar todos os sites ao ExpressRoute devido aos custos, à incapacidade de atender a todos os seus requisitos ou limitações do seu NSP atual. Se não conseguir utilizar o ExpressRoute, recomendamos que utilize a seguinte documentação de orientação para marcar o QoS na sua rede e que planeie os contratos com o NSP para garantir largura de banda e suporte suficientes para a atribuição de prioridades de tráfego com base na QoS.

Além disso, se você tiver escritórios em várias regiões, mas não tiver circuitos ExpressRoute em todas as regiões, deverá usar as marcas da comunidade BGP regionais ao configurar o roteamento para o tráfego de/para escritórios satélites, de forma que o uso desnecessário de trânsito de longo curso possa ser evitado. Por exemplo, considere uma empresa que tenha uma organização do Skype for Business Online hospedada nos Estados Unidos, mas com filiais na Europa, e a empresa tenha apenas um único circuito ExpressRoute no Vale do Silício. A maior parte do tráfego do Skype for Business Online será encaminhada para um data center onde a organização esteja hospedada (por exemplo, chamadas em conferência com outros usuários dentro da empresa), e a utilização do circuito ExpressRoute pode ser preferida para a maior parte do tráfego. No entanto, se um usuário na Europa ingressasse em uma chamada em conferência hospedada por outra empresa cuja organização está localizada na Europa, o destino de mídia daquela chamada seria o data center europeu onde a segunda empresa está localizada. O roteamento do tráfego por meio do circuito ExpressRoute no Vale do Silício seria uma rota menos direta do que a possível pela Internet. Nesse caso, convém configurar os roteadores na sua rede (por exemplo, em escritórios da Europa) para inspecionar as marcas da comunidade ao fazer regras de roteamento, bem como o roteamento pela Internet em vez do circuito ExpressRoute no Vale do Silício para o tráfego que tenha marcas regionais europeias.

Conceitos básicos de Qualidade de Serviço (QoS)/Classe de serviço (CoS)

Em IP, QoS (Qualidade de Serviço) descreve qualquer mecanismo usado para fornecer atendimento prioritário a alguns pacotes. Segundo a definição da União Internacional de Telecomunicações (ITU), a QoS compreende todos os aspectos de qualidade de uma conexão, incluindo atraso, perda de pacotes, relação sinal/ruído, diafonia, interrupções, resposta de frequência, níveis de altura e assim por diante. Um termo mais correto para o que chamamos de QoS em redes de pacotes seria Classe de serviço (CoS), que se concentra em melhorar o desempenho com relação a atrasos, tremulação e perda de pacotes, mas vamos continuar a usar o termo QoS, pois é o mais usado.

Fornecer QoS a uma rede IP exige dois componentes principais:

  • A reserva de uma quantidade definida de largura de banda em cada ligação para tráfego em tempo real; Se essa largura de banda não for necessária para o tráfego em tempo real em qualquer altura, pode ser utilizada para outro tráfego. A orientação geral é que não deve ser atribuída mais de 30% da capacidade de qualquer ligação para o tráfego de voz.

  • Marcar os pacotes com um indicador de prioridade no cabeçalho, para informar aos switches e roteadores no caminho a prioridade do pacote que deve ser atribuído.

Quando um pacote é recebido num comutador ou router, é movido para uma fila de saída para a etapa ou salto seguinte. Há diferentes filas de saída para os diferentes níveis de prioridade. Um switch ou roteador usa um algoritmo que se dedica à fila de alta prioridade com mais frequência do que as filas com prioridade mais baixa.

O desafio é que existem diferentes técnicas de QoS implementadas na Camada 2 (ou seja, na camada Ethernet ou Wi-Fi) e na Camada 3 (ou seja, na camada IP). Pode ser necessário configurar essas diferentes implementações de QoS em cada switch e roteador da rede, além de uma interface entre sua rede e a rede do provedor de serviços de rede.

Há duas opções para como os dados de vários aplicativos do Skype for Business podem ser mapeados para a classe de serviço correta:

  • Marcação de tráfego no ponto de extremidade usando Ponto de Controle de Serviços Diferenciados (DSCP)

  • Com base em Lista de controle de acesso à rede (ACL)

Marcação de tráfego no ponto de extremidade usando Ponto de Controle de Serviços Diferenciados (DSCP)

Os Serviços Diferenciados (DiffServ) são referidos como um mecanismo "detalhado" para classificar e gerir o tráfego de rede e fornecer QoS em redes IP. Os routers e outros dispositivos que implementam funções de Camada 3 utilizam o Ponto de Controlo DiffServ (DSCP) para definir a prioridade do pacote. A QoS é implementada ao inserir um valor DSCP de 6 bits no campo Serviços Diferenciados (anteriormente o campo "Tipo de Serviço") no cabeçalho do IP; 6 bits permite 64 níveis de prioridade diferentes. Normalmente, os níveis de prioridade são definidos conforme mostrado aqui.

Configurações de DSCP recomendadas

Classe de tráfego Tratamento (Marcação de DSCP) Cargas de trabalho do Skype for Business
Voz EF (46) Skype for Business e voz do Lync
Interativo AF41 (34) Vídeo
AF21 (18) Compartilhamento de aplicativos
Padrão AF11 (10) Transferência de arquivos
CS0 (0) Outros

Cabeçalho da Versão 4 do IP

Cabeçalho IPv4.

QoS de Camada 2: IEEE 802.1p/Wi-Fi multimídia (IEEE 802.11e)

Embora o DSCP seja o mecanismo padrão para implementar o QoS na Camada 3, existem diferentes mecanismos QoS de Camada 2 para redes com fios (ou seja, Ethernet) e sem fios (ou seja, redes Wi-Fi). O mecanismo QoS para redes com fios é definido na norma IEEE 802.1p; o mecanismo WLAN QoS é definido no IEEE 802.11e, o que a Aliança de Wi-Fi identifica como "Wi-Fi Multi-Media Certified" (WMM Certificado).

O IEEE 802.1p utiliza um Ponto de Código de Prioridade (PCP) de 3 bits para identificar a prioridade da mensagem; o PCP faz parte de um campo de 32 bits no Cabeçalho Ethernet que também transporta o identificador de VLAN. As definições para os valores de PCP estão incluídas abaixo.

Valores de PCP IEEE 802.1p

Valor do PCP Prioridade Acrônimo Tipos de tráfego
7 7 NC Controle de rede
6 6 IC Controle entre redes
5 5 VO Voz
4 4 VI Vídeo
3 3 CA Aplicativos críticos
2 2 EE Esforço excelente
0 1 BE Melhor esforço
1 0 BK Plano de fundo

A implantação de IEEE 802.1p funciona da mesma maneira que DSCP com tráfego organizado em diferentes filas de prioridade para cada nível de prioridade, mas a natureza de meio compartilhado das WLANs pede uma abordagem diferente. Embora o ponto de acesso e o cliente mantenham filas de saída separadas para os diferentes níveis de prioridade, também existem diferenças na forma como os quadros são enviados no canal de rádio.

Numa rede Wi-Fi, todos os clientes associados a um ponto de acesso partilham um único canal semi-duplex (ou seja, apenas uma estação de cliente ou o ponto de acesso pode ser enviado de cada vez). Para minimizar o potencial de colisões no canal de rádio, antes de enviar uma moldura, a estação aguarda que o canal fique inativo durante um período de tempo definido chamado "Espaçamento Entre Frames", se o canal estiver ocupado quando uma estação for enviada, recua um período de tempo aleatório. Assim que a moldura for enviada, se o remetente não receber uma mensagem de confirmação do destinatário, assume que ocorreu uma colisão ou outra falha e recua um intervalo aleatório antes de tentar aceder ao canal de rádio para reenviar. O intervalo de trás é aleatório para reduzir a probabilidade de as mesmas duas estações voltarem a colidir.

Para priorizar o acesso ao canal de rádio, o IEEE 802.11e/WMM define diferentes intervalos de espera pré-transmissão, chamados de "Espaçamentos Arbitrados entre Quadros" (AFIS), e diferentes intervalos de recuo para as diferentes classes de tráfego. Quatro níveis de prioridade denominados "Categorias de Acesso" são definidos.

A prioridade é concedida ao atribuir valores de AFIS menores para os quadros de maior prioridade. Portanto, se uma estação está aguardando para enviar um quadro de voz e outra está aguardando para enviar um quadro de dados, o quadro de voz será sempre enviado primeiro. Tecnicamente, quadros de voz e vídeo recebem os mesmos valores de AFIS, mas o intervalo de recuo para quadros de vídeo é mais alto. Assim, embora seja possível que um quadro de voz e um de vídeo colidam na primeira tentativa, o quadro de voz sempre será retransmitido primeiro. A correlação entre IEEE 802.1p e IEEE 802.11e é mostrada abaixo:

Mapeamento de Multimédia IEEE 802.11e/Wi-Fi (WMM) para 802.1P

Categoria de acesso à WMM WMM descrição Valor de PCP do 802.1p Designação do 802.1p
1 (AC_VO) Voz 7 (111) NC
6 (110) VO
2 (AC_VI) Vídeo 5 (101) VI
4 (100) CL
3 (AC_BE) Melhor esforço Dados 3 (011) EE
0 (000) BE
4 (AC_BK) Plano de fundo Dados 1 (001) BK
2 (010) ---

A associação recomendada de prioridades da Camada 3 para a Camada 2 é mostrada aqui:

Associações de prioridades recomendadas da Camada 3 para a Camada 2

  Marcações da Camada 3 Camada 2 (Valor de PCP) Wi-Fi (Categoria de acesso)
Controle de rede Comportamento por salto (PHB) - Seletor de Classe (CS) 6 6 1 (AC_VO)
Valor de DSCP - 48
Voz Comportamento por salto (PHB) - Expedited Forwarding (EF) 5 1 (AC_VO)
Valor de DSCP - 46
Videoconferência Comportamento por salto (PHB) - Assured Forwarding (AF) 41 4 2 (AC_VI)
Valor de DSCP - 34
Sinalização de chamada Comportamento por salto (PHB) - Seletor de Classe (CS) 3 3 2 (AC_VI)
Valor de DSCP - 24
Dados de baixa latência Comportamento por salto (PHB) - Assured Forwarding (AF) 21 2 3 (AC_BE)
Valor de DSCP -18
Dados de alto rendimento Comportamento por salto (PHB) - Assured Forwarding (AF) 11 1 3 (AC_BE)
Valor de DSCP - 10
Melhor esforço Comportamento por salto (PHB) - 0 0 4 (AC_BK)
Valor de DSCP - 0

É importante ter em atenção que existe um erro de correspondência na codificação prioritária para o IEEE 802.1p e o WMM. O valor 802.1p do PCP para voz é 5, no entanto, no mapeamento de equivalência padrão para o WMM, o PCP 5 é traduzido para a Categoria de Acesso 2, a categoria de acesso do WMM para vídeo (AC_VI). Se possível, deve substituir esse mapeamento para que o PCP 5 se traduza na Categoria 1 do Access ou simplesmente evitar utilizar voz e vídeo na mesma rede Wi-Fi até que o Wi-Fi Alliance resolva este problema. Para obter mais informações sobre Wi-Fi, veja Itens do Catálogo Wi-Fi.

Implantar QoS usando a Lista de controle de acesso à rede (ACL)

O método alternativo para implantar QoS em uma configuração ExpressRoute é usar a Lista de controle de acesso à rede (ACL). Nessa abordagem, em vez fazer com que todos os pontos de extremidade insiram a marcação DSCP adequada no cabeçalho de cada pacote, a marcação pode ser feita por um roteador upstream, com base na porta de origem UDP. Todos os switches e roteadores ainda precisam ser configurados para oferecer suporte a QoS para garantir que as definições de DSCP sejam mantidas. Mais importante, o roteador conectado à rede do provedor de serviços deve manter o DSCP no cabeçalho de cada pacote, pois essa configuração de DSCP é essencialmente sua instrução para o provedor de serviços de rede sobre como o pacote deve ser tratado.

Os intervalos de portas recomendados para cada Skype for Business aplicação estão listados na Secção 2.6.1.1 do Guia de Planeamento, Monitorização e Resolução de Problemas da Rede com o Lync Server. É importante que isto seja coordenado com a abordagem geral da organização à QoS e que esteja atento a diferentes políticas de QoS e potenciais incompatibilidades de observações de pacotes.

Embora o main motivo pelo qual os serviços de rede QoS e MPLS são utilizados é para garantir uma boa experiência para os utilizadores para voz e vídeo em tempo real, essas mesmas capacidades também podem ser aplicadas a aplicações de dados. Em vez de tratar todas as aplicações igualmente, as redes MPLS podem permitir que as organizações priorizem algumas aplicações de dados sobre outras. Com o MPLS, as aplicações em tempo real, como transações de card de crédito ou partilha de ecrã, podem ter prioridade sobre o tráfego menos sensível ao tempo, como o e-mail.

Noções básicas sobre os tipos de serviços de rede IP: IP básico e MPLS

O reencaminhamento de pacotes IP original funcionou com base no princípio do "melhor esforço". Isso significava que os routers que reencaminhavam esses pacotes IP fariam o seu melhor para os entregar aos seus destinos, mas não havia absolutamente nenhuma garantia em relação a quando ou se chegariam aos seus destinos. É assim que serviços de Internet básicos funcionam hoje, incluindo a conexão de sua casa. A ideia era que, se a confiabilidade fosse necessária para uma aplicação específica, ela seria fornecida em um nível mais alto na pilha de protocolos. O mecanismo de entrega confiável é o protocolo TCP (Transmission Control Protocol). O Protocolo UDP (User Datagram Protocol), que é utilizado para voz e vídeo em tempo real, é o mecanismo de entrega pouco fiável (ou seja, "melhor esforço").

O Multi-Protocol Label Switching (MPLS) foi desenvolvido como um meio para os fornecedores de serviços de rede oferecerem um serviço IP com garantias de desempenho para atraso, instabilidade e perda de pacotes. Para produzir essas garantias de desempenho, o MPLS elimina em partes a imprevisibilidade do IP tradicional. Primeiro, em vez de cada pacote passar de roteador em roteador até seu destino (processo cujo resultado poderia ser cada pacote percorrer um caminho diferente), o MPLS encaminha todos os pacotes por uma conexão de "circuito virtual" com uma rota fixa chamada LSP (Label Switched Path). Se um dos links desse caminho falhar, todos os LSPs que usam esse link são rapidamente desviados para outro caminho.

Quando um pacote é enviado pela rede MPLS, o roteador de borda do provedor de serviços de rede acrescenta um cabeçalho adicional ao pacote com um rótulo usado para encaminhá-lo pelo LSP adequado. O rótulo é removido pelo roteador de borda da outra extremidade da rede MPLS.

Além de simplificar o processo de reencaminhamento, a outra vantagem que o MPLS proporciona é que o sistema de gestão de rede saberá que ligações estão a ser realizadas em todas as ligações na rede. Ao controlar a forma como o tráfego é encaminhado através da rede, o operador pode garantir a QoS que cada caminho fornecerá. Assim, ao contrário do melhor desempenho de esforço do IP tradicional ou básico, os operadores MPLS podem fornecer um serviço IP com um desempenho previsível. Esse LSP também torna o MPLS inerentemente mais seguro do que os serviços de Internet tradicionais. Assim, com o serviço IP básico, podemos esperar que a rede tenha um bom desempenho o suficiente para fornecer técnicas de voz e utilização de boa qualidade, como FEC e codificação de voz mais resiliente para melhorar as probabilidades, mas ao utilizar o MPLS, podemos ter a certeza disso.

Provedores de MPLS oferecem vários gradientes de classe de serviço e, infelizmente usam termos diferentes para identificá-los. Terá de trabalhar em estreita colaboração com o seu fornecedor para garantir que compreendem as saídas da Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013 e as opções recomendadas para diferentes aplicações de Cargas de Trabalho do Microsoft 365 ou Office 365 Em Tempo Real.

Conclusão

O Skype for Business melhora a forma como as comunicações empresarias são conduzidas. Em vez de ter um telefone conectado a um PBX, um sistema de videoconferência autônomo, uma plataforma separada para emails, um serviço externo para audioconferências e algum veículo para IM e presença, o Skype for Business pode oferecer todos esses recursos em uma única interface de usuário.

Oferecer serviços de voz e vídeo em tempo real com nível empresarial de forma consistente exige uma infraestrutura de rede completa capaz de fornecer QoS. Isso inclui serviços de LAN e WAN. A Microsoft fornece ferramentas como a Calculadora de Largura de Banda do Lync 2010 e 2013 para estimar a capacidade de rede necessária para os vários serviços. Além disso, existem parceiros no programa ferramentas de TI Pro Skype for Business Soluções: Ferramentas profissionais de TI que oferecem ferramentas para pré-avaliar a infraestrutura de rede e suportar a monitorização, relatórios e resolução de problemas. Sem uma infraestrutura de rede corretamente dimensionada e configurada, corre o risco de ter uma implementação do Skype de Empresas do ExpressRoute que não satisfaça as expectativas de qualidade e consistência do utilizador.

Ferramentas empresariais eficazes devem ter um desempenho confiável, consistente e fornecer uma experiência de usuário que incentiva a adoção. Do ponto de vista da rede, isso significa ter uma infraestrutura de rede, local e ampla, fixa e móvel, que pode permitir que isso aconteça. Planear, conceber, implementar e manter essa infraestrutura nem sempre é um feito fácil. O hardware, as ferramentas e os serviços de rede a realizar que estão disponíveis atualmente, mas é da responsabilidade do Profissional de TI ver que foram concebidos, implementados e mantidos de forma a garantir que os utilizadores obtenham um conjunto de serviços de comunicação e colaboração que lhes permitam trabalhar de forma eficiente e eficaz e que a organização possa colher o benefício total do que esta tecnologia tem para oferecer.

Documentação do ExpressRoute