Skype for Business Online 中的 ExpressRoute 和 QoS
重要
由世纪互联在中国运营的Skype for Business将于2023年10月1日停用。 如果尚未升级 Skype for Business Online 用户,系统会自动安排他们进行辅助升级。 如果想要自行将组织升级到 Teams,强烈建议你立即开始规划升级路径。 请记住,成功升级与技术和用户就绪情况一致,因此在导航到 Teams 旅程时,请务必利用我们的 升级指南 。
Skype for Business Online(不包括世纪互联在中国运营的服务)已于 2021 年 7 月 31 日停用。
使用 Azure ExpressRoute for Microsoft 365 或 Office 365 和 Skype for Business Online 通过专用网络连接连接到 Microsoft 365 或 Office 365。 Skype for Business应用的专用连接将为你提供可靠且可预测的性能和隐私,远离公共 Internet。 现在可以购买更好的网络连接到 Microsoft 365 或 Office 365 和 Skype for Business Online,以增加可预测性、企业级可靠性并附带运行时间 SLA。
注意
新版本的带宽计算器可用:Skype for Business、带宽计算器。 但是,本文档中的说明使用 Lync 2010 和 2013 带宽计算器。
Skype for Business Online 和 ExpressRoute
与Microsoft的 ExpressRoute 合作伙伴合作,可以通过专用连接连接各种 Microsoft 365 和Office 365应用程序,包括云中的 Skype for Business Online。 但是,Skype for Business的实时语音和视频通信功能需要配置为支持这些 Microsoft 365 或Office 365实时工作负载的网络服务。 这包括具有足够带宽承载所需的流量并且能够支持服务质量 (QoS) 来为用户提供企业级体验的网络。
本文档旨在帮助管理员和网络设计人员了解支持实时通信所需的特殊挑战、Microsoft提供的工具,以帮助你设计能够支持这些要求的网络,并使用案例研究指导你完成设计过程。
本文档的第一部分将引导你完成一个案例研究,帮助你进行网络设计,你可以使用 Lync 2010 和 2013 带宽计算器估计大型、多网站 Skype for Business ExpressRoute 部署的网络要求。 本文档的第二部分介绍服务质量 (QoS) 的基本概念、有关支持 Skype for Business 实时通信的特定技术详细信息的深入剖析,以及需要的特定类型的网络服务。
此处的所有信息为你提供了 QoS 和 ExpressRoute 的技术详细信息和理解,了解了你面临的特定挑战,并为你提供了工具和技术的工作知识,使你能够跨Skype for Business网络成功部署 ExpressRoute。
入门
准备好使用 ExpressRoute Skype for Business时,最好查看不同的 ExpressRoute 连接模型以及各种合作伙伴和位置选择,并了解如何在企业中购买和预配 ExpressRoute。 以下是一些帮助你入门的资源:
第 1 部分:案例研究 - 面向 Dewey Law, LLC. 的 ExpressRoute
本 Dewey Law, LLC. 演示如何设置网络、订购网络访问服务并确定支持 Skype for Business Online 的 ExpressRoute 的带宽要求。
背景 Dewy Law LLC. 是国内一家大型的律师事务所,有 790 位律师,共有 5,580 名员工分布在 78 个地点。 该公司在纽约设有总部,在芝加哥、旧金山和达拉斯设有三个区域办事处,以及分布在全国各地的24家大型和50个小型分支机构。 该公司处理大型复杂诉讼,工作通常涉及两个或更多办事处。 采用此网络设计可承载办事处之间相当大的网络流量。
Dewy Law LLC. 是一家相对年轻的公司,律师和其他工作人员对技术很熟悉,并且非常依赖它进行日常工作。
按位置和职位列出用户分布情况
员工 | 总部(纽约) | 区域 办事处 (3) | 大型 分支机构 (24) | 小型 分支机构 (50) |
---|---|---|---|---|
高级管理人员 | 20 | 10 | 1 | 1 |
合作伙伴 | 150 | 50 | 10 | 5 |
律师 | 300 | 100 | 20 | 10 |
律师助理 | 400 | 125 | 30 | 15 |
行政主管 | 100 | 35 | 6 | 3 |
IT 和总务 | 100 | 25 | 3 | 2 |
每个站点总计 | 1,070 | 345 | 70 | 36 |
每个站点类别总计 | 1,070 | 1,035 | 1,680 | 1,800 |
设置网络
若要为 Dewey Law LLC 提供一致且高质量的实时服务,必须满足以下几个基本要求:
他们希望在出现电源故障时提供语音服务,因此其网络分布交换机和路由器必须通过以太网 (PoE) IEEE 802.3af 或 802.3at 供电。
网络交换机和路由器还必须使用不间断电源 (UPS),这样就可以在发生电源故障期间继续运转。
他们与 LAN 办公室 Wi-Fi 连接,因此强烈建议他们使用 Skype for Business Solutions 认证的Skype for Business Wi-Fi基础结构合作伙伴。
提示
[!提示] 建议使用 802.11n 和 802.11ac 无线接入点。
最重要的是,所有办事处中的所有 LAN 网络都必须设置为提供服务质量 (QoS)。 这包括电脑、笔记本电脑以及任何网络硬件(如交换机和路由器)。
现在,你已了解基础知识,若要为 Dewey Law LLC 提供企业级语音服务,我们建议使用多协议标签切换 (MPLS) IP 服务,该网络服务合作伙伴将连接到 Azure ExpressRoute 服务。 MPLS 为 IP 服务提供延迟、抖动和数据包丢失的性能保证。 但是,如果 MPLS 不可用,也可以使用连接到 ExpressRoute 数据交换合作伙伴之一的以太网。
MPLS 提供程序提供多类服务级别,但每种服务级别使用不同的术语来标识它们。 您必须与您的提供商密切合作,以确保他们了解您在 Lync 2010 和 2013 带宽计算器中输入的数据,以及适用于不同 Microsoft 365 和Office 365实时工作负载应用程序的可用和推荐选项。
可以通过两种方法将 Skype for Business 应用中的数据映射到适当的 MPLS 服务类别:
使用 DiffServ 控制点 (DSCP) 标记流量的终结点
基于网络访问控制列表 (ACL)
若要实现终结点标记,必须为 Dewey Law LLC 配置所有已加入域的 Windows 计算机。 使用相应的 DiffServ 控制点标记每个数据包 (DSCP) 标记,然后在其所有办公站点上的所有网络交换机和路由器上实现 QoS,以确保 QoS 标记得到维护且不会删除。 网络数据包上的 DSCP 标记告知服务提供商该网络数据包的优先级。 有关 DSCP 的详细信息,请参阅第 2 部分的 QoS 部分。
对于基于网络 ACL 的分配,DSCP 优先级标记在上游路由器上实施,并且基于 UDP 源端口。 Lync Server 的网络规划、监视和故障排除第 2.6.1.1 节列出了每个应用程序的建议端口范围。 请务必与 Dewey Law LLC 的整体 QoS 实现和设计进行协调,并了解不同的 QoS 策略以及数据包标记不匹配的可能性。
每个 ExpressRoute 网络服务提供商都有适合实时语音和视频的服务类别 (QoS)。 此 COS 对于语音称为"加速转发"(EF),对视频称为"确保转发"(AF)。 必须谨慎调整为语音 EF 流量购买的带宽量。 原因是,如果发送的语音流量多于为其预配的服务类,则服务的语音类是无情的。
提示
在语音服务类上发送超出服务提供商承诺的任何流量都会立即丢弃,这将直接影响语音质量。
查看 Dewey Law LLC 的整体设计时。 必须准确确定支持其网络上的语音流量所需的网络带宽量,并将每个语音数据包标记为 (,并且仅使用语音 (DSCP 设置(即 DSCP EF 46) )) 语音数据包。
若要在其企业网络中实现 QoS,终结点或路由器必须使用相应的第 3 层优先级指示器 ((即 DSCP) )标记每个数据包。 在整个网络路径上,每个交换机和路由器都必须启用 QoS 选项。 如果仅有一个未启用 QoS 的网络交换机或路由器,则通过该交换机或路由器传递的语音或视频数据包上的 QoS 标记可能会被去除。 这会在所有下游交换机和路由器中有效地禁用 QoS,从而降低 ExpressRoute 的值。
这也要求在每个点上定义第 3 层和第 2 层 QoS 优先级的关联。 第 2 层优先级机制在 IEEE 802.1p(有线网络)和 802.11e/WMM(Wi-Fi 网络)中定义。 更重要的是,面向网络服务提供商的 MPLS 网络的网络路由器必须维护所有出站数据包上的 DSCP 设置,以便它们保持适当的 MPLS 服务类。
提示
有关 QoS 设置的特定详细信息,请参阅 Lync Server 的网络规划、监视和故障排除部分。 也可以查看规划 Skype for Business 2015 的网络要求,了解更多网络规划要求。
订购网络访问服务
在准备好 QoS 网络必备组件和机制来支持 ExpressRoute 之后,下一步是下订单购买 ExpressRoute 网络访问服务。 从Microsoft网络服务提供商合作伙伴订购 Dewey Law LLC 的 ExpressRoute 访问服务时,需要提供两项内容:
将每个站点连接到 ExpressRoute 所需的总带宽量,Microsoft 365 或 Office 365。
支持 Dewey Law LLC 中使用的Skype for Business应用所需的每类服务所需的总带宽。 服务带宽要求类由你期望从语音、视频、IM、状态和屏幕共享等各种Skype for Business应用程序产生的流量量驱动。
确定 Skype for Business 应用的带宽要求
对于 Dewey Law LLC.,在确定所需的总带宽量之后,你现在需要知道如何在各种服务类别之间划分总带宽量。 例如,每种 Skype for Business 应用的带宽量。
若要确定每个 Dewey Law LLC. 网站,你将使用 Lync 2010 和 2013 带宽计算器。 此计算器是一个基于 Excel 的工具,允许你指定各种 Skype for Business 应用的预期使用,包括语音、视频、会议和屏幕共享。 计算器将自动生成带宽估计值和其网络上的每个站点的 CoS 要求。 当你下载 Lync 2010 和 2013 带宽计算器时,还将下载一份用户指南,它将为你提供有关使用该工具的详细信息。
为帮助你使用电子表格,电子表格中的各个单元格均用彩色标记:
绿色 这些是常规的数据输入区域。
黄色 这些是高级数据输入区域。 你可以更改这些设置,但务必小心谨慎。
红色 这些是只读区域,输入值被锁定,不可更改。
灰色 这些是只显示区域。 它们是来自常规输入区域的结果或数据。
Dewey Law LLC. 的设计过程 首先是根据用户的特征设定不同的"角色"。 对于定义的每个角色,可以指定其预期使用各种Skype for Business应用程序, (“无”、“低”、“中”、“高”或三个定义的“自定义”设置) 之一。 可在"角色"工作表中找到这些选项。 提供了每个选项 (“低”、“中”或“高”) 的特定用法,但可以更改每个选项的默认值。 通过确定位于每个站点的每种角色的用户数量,计算器可以计算每个位置所需的总带宽量。
还可以指定使用的音频和视频编解码器、是否使用前向纠错,以及影响带宽要求的其他系统参数。 您可以使用 Lync 2010 和 2013 带宽计算器中的默认设置,或选择不同的编解码器和其他系统参数。 对于 Dewey Law LLC 的网站设计,可以使用默认设置。 但是,若要从任何默认设置进行更改,有一个包含所有可用选项的下拉菜单。 用于每个选项的带宽包含在“编解码器”工作表中。 更改任何设置时,将更新每个站点 (CoS) 混合的带宽和服务类的更改。 借助此功能,可以测试它们的不同潜在配置,并查看更改对其带宽要求的影响。
我们为 Dewey Law LLC.、“高管/合伙人”、“助理/律师助理”和“IT 管理员”定义了三个角色。 下表显示了如何为每个角色设置各种Skype for Business应用的使用情况配置文件。
角色和使用配置文件("角色"工作表 - 列 A 到 P)
角色 | IM/状态 | P2P 音频 | P2P 视频 | 会议音频 | 会议视频 | 桌面共享 | 音频会议 | Lync 2010 RTV 类型 | 远程用户 | Lync 2013 立体声音频 | Lync 2013 视频质量 | Lync 2013 P2P 视频窗口的用户行为 | Lync 2013 多视图使用 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
高级管理人员/ 合作伙伴 | 高 | 中 | 低 | 中 | 中 | 无 | 中 | CIF | 0% | 0% | 最佳 | 典型 | 典型 |
律师/ 律师助理 | 高 | 中 | 低 | 中 | 高 | 高 | 中 | CIF | 0% | 0% | 中 | 典型 | 典型 |
IT 管理员 | 高 | 中 | 无 | 低 | 无 | 无 | 中 | CIF | 0% | 0% | 中 | 典型 | 典型 |
您需要在 Lync 2010 和 2013 带宽计算器的“站点”工作表的上方 按位置和位置分布用户 表中输入信息。 由于区域办事处中的用户数相同,因此它们针对一个“站点”进行定义,并指定有三个实例。 此行为也适用于大型和小型分支机构,站点中分别有 24 个和 50 个用户。
在指定每种角色的设置后,你需要在"站点"工作表中输入每个站点每种角色的用户数。 所有网站的用户总数会自动更新。 由于 Microsoft 365 或 Office 365 位置没有用户,因此应在工作表的“分支”行中输入这些用户。 然后,Lync 2010 和 2013 带宽计算器会填充"尽力而为类别"、"数据流量类别"和"实时流量类别"列。 这显示在下表的数据中。
提示
[!提示] 完整的电子表格还包括每种应用的最大并发会话数,但我们为节省空间删除了这些列。
站点的角色 -("站点"工作表 - 列 A、D、I 和 AI 至 AX)
站点名称 | 站点中的用户总数 | 相似的站点总数 | 用户配置文件 1 | 配置文件 1 的用户数 | 用户配置文件 2 | 配置文件 2 的用户数 | 用户配置文件 3 | 配置文件 3 的用户数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
总部 | 1070 | 1 | 执行经理/合作伙伴 | 170 | 律师/律师助理 | 700 | IT 管理员 | 200 |
地区办事处 | 345 | 3 | 执行经理/合作伙伴 | 60 | 律师/律师助理 | 225 | IT 管理员 | 60 |
大型分支机构 | 70 | 24 | 执行经理/合作伙伴 | 11 | 律师/律师助理 | 50 | IT 管理员 | 9 |
小型分支机构 | 36 | 50 | 执行经理/合作伙伴 | 6 | 律师/律师助理 | 25 | IT 管理员 | 1 |
站点中每种应用所需的带宽(以 Kbps 为单位) ("站点"工作表 - 列 A 和 BQ 至 LF)
站点 | SIP/IM 带宽峰值 | 站点间对等音频带宽峰值 | 站点间对等视频带宽峰值 | 峰值音频会议带宽 | 高峰视频会议带宽 | WAN 共享带宽峰值 | PSTN 呼叫的 WAN 带宽峰值 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
总部 | 1070 | 525.30 | 560.00 | 739.50 | 2640.00 | 4224.00 | 2688.30 |
地区办事处 | 345 | 185.40 | 560.00 | 255.00 | 1320.00 | 1536.00 | 896.10 |
大型分支机构 | 70 | 92.70 | 560.00 | 102.00 | 600.00 | 384.00 | 216.30 |
小型分支机构 | 36 | 119.40 | 560.00 | 76.50 | 600.00 | 384.00 | 123.60 |
电子表格中最重要的列可能是描述 QoS 类别的 WAN 带宽的那些列。 下表中显示了这一点。 此数据汇总了需要提供给网络服务提供商的信息,以便对每个站点的访问连接进行排序。 计算总带宽时,请记住将每种类型的分支站点的带宽乘以同一类型的站点数。 若要与 ExpressRoute 网络服务合作伙伴连接,可以看到 Azure ExpressRoute。
请务必不要超过语音或“快速转发” (EF) 类服务中的带宽。 一组随机的数据包将被丢弃,因此,不会降低单个调用或一组调用的质量,因此所有正在进行的调用都可能会受到影响。 同样重要的是,只有使用 DSCP 为 EF ((即 DSCP = 46) )标记语音,否则在添加非语音流量时,语音队列可能会溢出。
提示
同样,虽然 EF 服务类提供最佳性能保证,但如果超过定义的带宽,则任何其他数据包将立即丢弃。
按 QoS 流量类聚合每个站点的带宽 - ('Sites' Worksheet - 列 A 和 ML 通过 MR)
站点名称 | 尽最大努力 (DSCP 0) | 数据流量类 (DSCP 自定义) | 实时流量类 (DSCP 34、AF41) | 优先级流量类 (DSCP 46、EF) |
---|---|---|---|---|
总部 | 0.00 | 5764.80 | 3200.00 | 3953.10 |
地区办事处 | 0.00 | 2033.60 | 1880.00 | 1336.50 |
大型分支机构 | 0.00 | 486.40 | 1160.00 | 411.00 |
小型分支机构 | 0.00 | 438.40 | 1160.00 | 319.50 |
将计划付诸实施
可以使用上面每个 应用程序每个站点 表中的带宽估计值,计算遍历 WAN 的总带宽和遍历 ExpressRoute 的带宽量。 遍历 ExpressRoute 的流量部分不包括站点间对等带宽。
站点 | SIP/IM 带宽峰值 | 峰值音频会议带宽 | 高峰视频会议带宽 | WAN 共享带宽峰值 | PSTN 呼叫的 WAN 带宽峰值 | ExpressRoute 总计 每个站点类的流量 (即总计 站点) 的 time # |
---|---|---|---|---|---|---|
总部 | 1,070 | 739.50 | 2640.00 | 4224.00 | 2688.30 | 11361.80 |
地区办事处 | 345 | 255.00 | 1320.00 | 1536.00 | 896.10 | 8704.20 |
大型分支机构 | 70 | 102.00 | 600.00 | 384.00 | 216.30 | 32935.20 |
小型分支机构 | 36 | 76.50 | 600.00 | 384.00 | 123.60 | 61005.00 |
这意味着Skype for Business将遍历快速路由的联机流量大约为 114 Mbps,因此 Dewey 至少需要 ExpressRoute 的 200-Mbps 订阅。 可以在不同的 ExpressRoute 对等互连位置购买多个 ExpressRoute 线路。 如果 Dewey 的站点位于不同的地理区域,或者为了在与 ExpressRoute 线路连接失败时提供复原能力,可以建议这样做。 如果在多个 Azure 区域中购买 ExpressRoute 线路,则需要 ExpressRoute 高级加载项才能通过 ExpressRoute 接收全局连接。
现在,你已拥有所需的带宽总量以及服务类别 (CoS) 带宽编号,可以向所选网络服务提供商 () 下订单。 不要忘记包括其他应用程序和服务的流量估算。 我们为其他 Microsoft 365 和Office 365服务(包括 Exchange 和 OneDrive 的带宽计算器)提供网络规划指南。 网络服务提供商的带宽订阅会更高,因为需要重新添加站点内流量。 Lync 2010 和 2013 带宽计算器仅提供预期流量的估计值,因此建议确认网络是否能够支持执行压力测试的流量。
提示
在执行网络预评估时,强烈建议对网络进行压力测试。
压力测试涉及构建和配置基础结构,然后在监视性能的同时,使用预期的模拟流量运行它。 你的流量估算在某些方面可能不准确,但至少你可以确保它可以支持 Lync 2010 和 2013 带宽计算器预测的流量。 建议至少运行几天的压力测试,但运行较长时间有助于优化数字。 但是,必须权衡延长压力测试期与你支付的网络服务的成本,这些服务不会携带实际用户网络流量。 Microsoft已认证许多供应商作为其 IT 专业人员工具计划的一部分,以提供网络管理和操作工具,包括网络预评估压力工具。 Skype for Business还提供了一个系统集成商 (SI) ,可以采用经过认证的 IT 专业人员工具,并且可以为你执行网络评估。 可以在 Skype for Business 解决方案:IT 专业人员工具中了解详细信息。
压力测试提供了一些保证,即网络可以支持所需的流量,但实际上 Lync 2010 和 2013 带宽计算器数据可能会因多种原因而关闭。 此外,还应考虑在部署站点网络后进行持续网络评估,以继续监视站点网络,以确保带宽充足且 QoS 机制正常运行。 随着更多真实用户上线,请务必继续监视网络性能。
第 2 部分:ExpressRoute Skype for Business QoS
Microsoft的 ExpressRoute 服务提供与 Azure 云的专用连接,但Office 365实时工作负载的通信服务将需要具有足够带宽的网络服务来承载流量,并且能够支持服务质量 (QoS) 以提供企业级用户体验。 必须配置支持 QoS 的端到端连接, (电脑、网络交换机和路由器连接到云) ,因为路径中不支持 QoS 的任何部分都可能会降低整个通话的质量。
本部分旨在帮助你了解在支持 IP 网络中实时流量以及使用Microsoft的 ExpressRoute Exchange 提供程序或网络服务提供商合作伙伴成功部署 Microsoft 365 或 Office 365 实时工作负载时面临的挑战。
QoS 仅通过 ExpressRoute 网络线路从网络接受,并在Microsoft网络中用于Skype for Business流量。 目前,Microsoft的某些出站连接缺少Skype for Business的 DSCP 值。 在出站流量完全标记为 DSCP 值之前,建议遵循在网络边界上向流量添加 QoS 标记的准则,如本文使用网络访问控制列表 (ACL) 部分中所述。
实时问题
提供业务质量的语音和视频服务对 IP 网络提出了特殊要求。 实时流量使用实时传输协议 (RTP) ,该协议使用用户数据报协议 (UDP) 。 与传输控制协议 (TCP) 对每个消息进行编号和测试错误,并包括检测和重新传输丢失或出错消息的其他机制不同,UDP 不提供此类型的可靠性。 如果消息因错误而损坏或由于缓冲区溢出而丢失,则消息会丢失。 选择 UDP 与 RTP 一起使用,因为实时流量的性质是,即使丢失的消息被重新发送,它们也会到达太晚,对语音消息流产生任何积极影响。
了解丢失的语音数据包的影响后,设计人员想出了两种方法来提高语音和视频的 IP 性能:
使语音编码/解码在数据包丢失时更具弹性。 为此,可以使用前向纠错 (FEC) 更正所遇到的错误(Microsoft 365 或 Office 365 实时传输中的一种功能),或者通过设计语音解码系统来掩盖丢失数据包的影响,这是Microsoft编解码器的特征。
使用服务质量机制的传输服务,保证网络在延迟、数据包丢失和抖动方面的性能,以及数据包之间的延迟差异。
弹性语音编码仅解决数据包丢失问题,因此,用于传输实时语音和视频的网络必须具有将延迟和抖动降到最低的机制。 即使使用可复原编码,如果丢失过多的数据包,接收站也没有足够的信息来重建可识别版本的语音信号。 导致语音质量明显下降的丢失数据包的百分比,具体取决于所使用的语音编码技术。 但是,在所有情况下,丢失连续数据包的字符串都存在问题。
尽量减少延迟非常重要,因为过度延迟可能会影响聊天流,并给说话人带来烦恼。 最佳做法告诉我们,语音 (我们称之为“从嘴到耳朵”延迟) 的端到端延迟必须保持在 150 毫秒 (毫秒) 。 单向,而不是“往返”延迟。 考虑到传播延迟或信号在电缆上实际传输所需的时间,更长的传输链路(如穿越海洋的传输链路)的延迟将增加。
当延迟超过 150 毫秒时。 单向,它会对说话人产生奇怪的影响。 从心理上讲,说话人的大脑中响了一个时钟,让他们认为接受者没有听到他们,他们重复了他们说的最后一句话。 这与来自远端的延迟响应相冲突。 如果你曾经通过卫星频道说话,你会认识到这种效果。 在一个卫星通道上,单向延迟大约为 250 毫秒,这远远超出了允许的延迟。
适用于企业级语音的建议网络参数
参数 | 建议的值 |
---|---|
平均) (到达数据包抖动 | ≤ 5 毫秒 |
到达数据包之间的抖动 (最大) | ≤ 40 毫秒 |
数据包丢失率 (平均) | 接近 0% |
单向网络延迟 | ≤ 100 毫秒 (应包括检查延迟与地理距离) |
ExpressRoute 作为商业级语音网络的一部分
ExpressRoute 通过网络服务提供商 (NSP) 或 Exchange 提供程序 (EXP) 提供专用连接:以下 3 个连接选项之一:
Cloud Exchange 归置
点到点以太网连接
任意到任意 (IPVPN) 连接
这提供了高可用性 (99.9% 运行时间 SLA) 的优点,以及可靠的路由, (无 Internet 传输) ,不受 Internet 流量变化影响,并尊重服务质量标记,以便优先处理流量 (QoS 如下) 。 ExpressRoute 以及精心规划的 WAN 可以提供企业级语音网络。
如果已连接到线路的混合拓扑) ,则可以使用 ExpressRoute 从办公室或数据中心传输数据 (。 非现场用户的数据 (例如,来自家庭办公室或旅行等的数据 ) 不会利用 ExpressRoute 线路,除非用户已连接 VPN,并且无需包含在 ExpressRoute 线路大小的带宽估算中。 如果你是跨国客户,则可以在每个区域中购买 ExpressRoute 线路,并使用 BGP 社区标记来通知路由规则,以便将流量定向到首选的 ExpressRoute 线路 (通常是每个站点) 最近的 ExpressRoute 线路,而其他线路在发生中断影响单个线路时提供冗余。
如果 ExpressRoute 不是选项
由于成本、无法满足 ExpressRoute 先决条件或当前 NSP 的限制,将所有站点连接到 ExpressRoute 可能不可行。 如果无法使用 ExpressRoute,我们仍建议使用以下指南在网络中标记 QoS,并与 NSP 计划合同,以确保足够的带宽和支持基于 QoS 的流量优先级。
此外,如果你在多个区域设有办事处,但所有区域都没有 ExpressRoute 线路,则应在为往返卫星办公室的流量配置路由时使用区域 BGP 社区标记,以便避免不必要的长途传输。 例如,假设一家公司在美国托管Skype for Business Online 组织,但在欧洲设有分支机构,并且该公司在硅谷只有一条 ExpressRoute 线路。 大多数Skype for Business Online 流量将路由到托管组织的数据中心 (例如,与公司内其他用户的电话会议) ,使用 ExpressRoute 线路可能是大多数流量的首选。 但是,如果欧洲用户加入由另一家公司托管的电话会议,其组织位于欧洲,该呼叫中的媒体目标将是第二家公司所在的欧洲数据中心。 通过硅谷的 ExpressRoute 线路路由流量将比通过 Internet 更不直接。 在这种情况下,你可能希望在网络中配置路由器 (例如,欧洲办事处) 在制定路由规则时检查社区标记,并通过 Internet(而不是硅谷 ExpressRoute 线路)路由具有欧洲区域标记的流量。
服务质量 (QoS) /Class of Service (CoS)
在 IP 中,服务质量 (QoS) 描述用于为某些数据包提供优先级处理而比其他数据包提供优先级处理的任何机制。 根据国际电信联盟 (ITU) 定义,QoS 包括连接的所有质量方面,包括延迟、丢失、信噪比、串扰、回声、中断、频率响应、响度级别等。 我们称之为数据包网络中 QoS 的内容更正确地称为服务类 (CoS) ,它侧重于提高延迟、抖动和数据包丢失的性能,但我们将继续使用 QoS 术语,因为它更常用。
在 IP 网络中为两个主要组件提供 QoS 调用:
为实时流量预留每个链路上定义的带宽量;如果实时流量不需要该带宽,则可用于其他流量。 一般指导是,为语音流量分配的容量不应超过任何链接容量的 30%。
在标头中使用优先级指示器标记数据包,告知路径中的交换机和路由器应分配的数据包的优先级。
在交换机或路由器上收到数据包时,会将其移动到输出队列中,以便下一个分支或跃点。 对于不同的优先级级别,有不同的输出队列。 交换机或路由器使用比低优先级队列更频繁地为高优先级队列提供服务的算法。
挑战在于,第 2 层 (实现了不同的 QoS 技术,即以太网层或 Wi-Fi 层) ,第 3 层 (即 IP 层) 。 这些不同的 QoS 实现可能必须在网络中的每个交换机和路由器中配置,以及网络与网络服务提供商的网络之间的接口。
可通过两个选项将各种Skype for Business应用程序中的数据映射到相应的服务类:
使用区分服务控制点 (DSCP)
基于 ACL) 的网络访问控制列表 (
终结点流量标记 - 区分服务控制点 (DSCP)
区分服务 (DiffServ) 称为“粗粒度”机制,用于对网络流量进行分类和管理,并在 IP 网络中提供 QoS。 实现第 3 层功能的路由器和其他设备使用 DiffServ 控制点 (DSCP) 来定义数据包的优先级。 通过在“区分服务”字段中插入一个 6 位 DSCP 值来实现 QoS, (以前是 IP 标头中的“服务类型”字段) ;6 位允许 64 个不同的优先级级别。 优先级通常按此处所示进行定义。
建议的 DSCP 设置
流量类 | 处理 (DSCP 标记) | Skype for Business工作负载 |
---|---|---|
语音 | EF (46) | Skype for Business和 Lync 语音 |
互动 | AF41 (34) | 视频 |
AF21 (18) | 应用程序共享 | |
Default | AF11 (10) | 文件传输 |
CS0 (0) | 别的东西 |
IP 版本 4 标头
第 2 层 QoS:IEEE 802.1p/Wi-Fi 多媒体 (IEEE 802.11e)
虽然 DSCP 是在第 3 层实现 QoS 的标准机制,但有线 (有不同的第 2 层 QoS 机制,即以太网) 和无线 (即 Wi-Fi 网络) 。 有线网络的 QoS 机制在 IEEE 802.1p 标准中定义;WLAN QoS 机制在 IEEE 802.11e 中定义,Wi-Fi 联盟将其标识为“Wi-Fi 多媒体认证” (WMM 认证) 。
IEEE 802.1p 使用 3 位优先级代码点 (PCP) 来标识消息的优先级;PCP 是以太网标头中 32 位字段的一部分,该标头还带有 VLAN 标识符。 PCP 值的定义如下。
IEEE 802.1p PCP 值
PCP 值 | 优先级 | 缩写 | 流量类型 |
---|---|---|---|
7 | 7 | 数控 | 网络控制 |
6 | 6 | 集成电路 | Internetwork 控制 |
5 | 5 | VO | 语音 |
4 | 4 | 六 | 视频 |
3 | 3 | CA | 关键应用程序 |
2 | 2 | EE | 出色的努力 |
0 | 1 | 是 | 尽最大努力 |
1 | 0 | BK | 背景 |
其中,IEEE 802.1p 的实现方式与 DSCP 的实现方式大致相同,流量按每个优先级划分为不同的优先级队列,但 VLAN 的共享媒体性质需要不同的方法。 虽然接入点和客户端将为不同的优先级维护单独的输出队列,但在无线电通道上发送帧的方式也存在差异。
在 Wi-Fi 网络中,与接入点关联的所有客户端共享单个半双工通道 (即一次只能发送一个客户端工作站或接入点) 。 为了最大程度地减少无线电通道上发生冲突的可能性,在发送帧之前,电台将等待通道在称为“帧间间距”的指定时间段内处于空闲状态,如果通道在电台发送时正忙,则它会退出随机时间段。 发送帧后,如果发送方未收到来自收件人的确认消息,则假定发生了冲突或其他故障,并在尝试访问要重新发送的无线电通道之前,将随机后退一个间隔。 回退间隔是随机的,以减少同一两个工作站再次碰撞的概率。
为了确定对无线电通道的访问的优先级,IEEE 802.11e/WMM 定义了称为“仲裁 Inter-Frame 间距”的不同传输前等待间隔, (AFIS) 和不同流量类的不同回退范围;定义了四个称为“访问类别”的优先级。
通过将较短的 AFIS 值分配给较高优先级帧来指定优先级。 因此,如果一个工作站正在等待发送语音帧,而另一个工作站正在等待发送数据帧,则语音帧将始终首先发送。 从技术上讲,为语音和视频帧分配相同的 AFIS 值,但视频帧的回退间隔范围更大。 因此,虽然语音和视频帧可能会在首次尝试时发生冲突,但语音帧将始终更快地重新传输。 IEEE 802.1p 与 IEEE 802.11e 之间的关联如下所示:
IEEE 802.11e/Wi-Fi 多媒体 (WMM) 到 802.1P 映射
WMM 访问类别 | WMM 说明 | 802.1P PCP 值 | 802.1P 指定 |
---|---|---|---|
1 (AC_VO) | 语音 | 7 (111) | 数控 |
6 (110) | VO | ||
2 (AC_VI) | 视频 | 5 (101) | 六 |
4 (100) | CL | ||
3 (AC_BE) | 尽最大努力数据 | 3 (011) | EE |
0 (000) | 是 | ||
4 (AC_BK) | 后台数据 | 1 (001) | BK |
2 (010) | --- |
建议的第 3 层与第 2 层优先级的关联如下所示:
建议的第 3 层到第 2 层优先级关联
第 3 层标记 | 第 2 层 (PCP 值) | Wi-Fi (访问类别) | |
---|---|---|---|
网络控制 | 每跃点行为 (PHB) - 类选择器 (CS) 6 | 6 | 1 (AC_VO) |
DSCP 值 -48 | |||
语音 | 每跃点行为 (PHB) - EF) 加速转发 ( | 5 | 1 (AC_VO) |
DSCP 值 - 46 | |||
视频会议 | 每跃点行为 (PHB) - 有保障的转发 (AF) 41 | 4 | 2 (AC_VI) |
DSCP 值 - 34 | |||
呼叫信号 | 每跃点行为 (PHB) - 类选择器 (CS) 3 | 3 | 2 (AC_VI) |
DSCP 值 - 24 | |||
低延迟数据 | 每跃点行为 (PHB) -保证转发 (AF) 21 | 2 | 3 (AC_BE) |
DSCP 值 -18 | |||
高吞吐量数据 | 每跃点行为 (PHB) - 有保证转发 (AF) 11 | 1 | 3 (AC_BE) |
DSCP 值 - 10 | |||
尽最大努力 | 每跃点行为 (PHB) - 0 | 0 | 4 (AC_BK) |
DSCP 值 - 0 |
请务必注意,IEEE 802.1p 和 WMM 的优先级编码不匹配。 802.1p 的语音 PCP 值为 5,但在与 WMM 的标准等效映射中,PCP 5 转换为访问类别 2,即视频 (AC_VI) 的 WMM 访问类别。 如果可能,应重写该映射,以便 PCP 5 转换为访问类别 1,或者直接避免在同一 Wi-Fi 网络上使用语音和视频,直到 Wi-Fi 联盟解决此问题。 有关 Wi-Fi 的详细信息,请参阅 Wi-Fi 目录项。
使用网络访问控制列表 (ACL) 实现 QoS
在 ExpressRoute 配置中实现 QoS 的另一种方法是使用网络访问控制列表 (ACL) 。 在这种方法中,可以基于 UDP 源端口,由上游路由器完成标记,而不是让终结点在每个数据包的标头中插入相应的 DSCP 标记。 仍必须将所有交换机和路由器配置为支持 QoS,以确保 DSCP 设置得到维护。 更重要的是,连接到服务提供商网络的路由器必须在每个数据包的标头中维护 DSCP,因为该 DSCP 设置实质上是你向网络服务提供商指示应如何处理该数据包的指令。
Lync Server 网络规划、监视和故障排除指南的第 2.6.1.1 部分列出了每个Skype for Business应用程序的建议端口范围。 请务必与组织的整体 QoS 方法协调,并且应注意不同的 QoS 策略和潜在的数据包注释不匹配。
虽然使用 QoS 和 MPLS 网络服务main原因是确保为用户提供良好的实时语音和视频体验,但这些相同的功能也可以应用于数据应用程序。 MPLS 网络允许组织将某些数据应用程序优先于其他应用程序,而不是平等对待所有应用程序。 使用 MPLS,可以将信用卡交易或屏幕共享等实时应用程序优先于时间敏感度较低的流量,例如电子邮件。
了解 IP 网络服务的类型 - 基本 IP 和 MPLS
原始 IP 数据包转发按照“尽最大努力”的原则运行。这意味着转发这些 IP 数据包的路由器将尽最大努力将其传递到其目标,但绝对不能保证它们何时或是否会到达目标。 这就是基本 Internet 服务(包括家庭 Internet 连接)目前的工作方式。 其思路是,如果特定应用程序需要可靠性,则会在协议堆栈的更高级别提供可靠性。 可靠的传递机制是传输控制协议 (TCP) 。 用户数据报协议 (UDP) ,用于实时语音和视频,是“尽最大努力”) 传递机制的不可靠 (。
多协议标签交换 (MPLS) 是网络服务提供商开发的一种手段,用于提供具有延迟、抖动和数据包丢失性能保证的 IP 服务。 为了提供这些性能保证,MPLS 从传统 IP 中获取了一些不可预测性。 首先,MPLS 不会让每个数据包找到路由器到路由器到其目标 (其结果可能是每个数据包采用不同的路由从源到目标) ,而是使用称为标签交换路径 (LSP) 的固定路由路由“虚拟线路”连接上的所有数据包。 如果该路径中的一个链接失败,则会快速重新路由使用该链接的所有 LSP。
当数据包发送到 MPLS 网络时,网络服务提供商的边缘路由器会向数据包追加一个附加标头,其中包含用于通过相应 LSP 转发数据包的标签。 标签由 MPLS 网络另一端的边缘路由器剥离。
除了简化转发过程外,MPLS 提供的另一个优势是,网络管理系统将知道网络中的每个链路上正在执行哪些连接。 通过控制流量通过网络路由的方式,操作员可以保证每个路径提供的 QoS。 因此,与传统 IP 或基本 IP 的尽最大努力性能不同,MPLS 操作员可以提供具有可预测性能的 IP 服务。 LSP 也使 MPLS 本质上比传统的 Internet 服务更安全。 因此,通过基本 IP 服务,我们可以希望网络性能良好,以提供高质量的语音,并使用 FEC 和更具弹性的语音编码等技术来提高赔率,但通过使用 MPLS,我们可以确定这一点。
MPLS 提供程序提供了多类服务渐变,遗憾的是,它们使用不同的术语来标识它们。 您必须与提供商密切合作,确保他们了解 Lync 2010 和 2013 带宽计算器的输出以及不同Microsoft 365 或 Office 365 实时工作负载应用程序的建议选项。
结论
Skype for Business增强了业务通信的进行方式。 Skype for Business可以将所有这些功能汇集到单个用户界面中,而不是将电话连接到 PBX、独立的视频会议系统、单独的电子邮件平台、音频会议的外部服务以及一些用于 IM 和状态的工具。
持续交付业务级实时语音和视频服务需要能够提供 QoS 的端到端网络基础结构。 这将包括 LAN 和 WAN 服务。 Microsoft提供了 Lync 2010 和 2013 带宽计算器 等工具来估算各种服务所需的网络容量。 此外,IT 专业人员工具计划中还有合作伙伴Skype for Business解决方案:IT 专业人员工具提供用于预评估网络基础结构以及支持监视、报告和故障排除的工具。 如果没有正确大小和配置的网络基础结构,则存在 ExpressRoute Skype业务部署的风险,该部署无法满足用户对质量和一致性的期望。
有效的业务工具必须可靠、一致地执行,并提供鼓励用户采用的用户体验。 从网络的角度来看,这意味着拥有一个网络基础结构,包括本地和广域,固定和移动,允许这种情况发生。 规划、设计、实施和维护基础结构并不总是一件容易的事。 实现目前可用的硬件、工具和网络服务,但 IT 专业人员有责任确保其设计、实现和维护方式,确保用户获得一组通信和协作服务,使他们能够高效、高效地工作,并且组织能够从该技术所提供的功能中获得全部好处。