Voice-over-IP

Die Telefonanlage direkt im Datacenter schafft neue Spannungen

18. August 2011, 13:51 Uhr | Dirk Christiansen, Geschäftsführer Nextragen | Kommentar(e)
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Die Echtzeitkommunikation ist in Form der VoIP-Dienste im Datacenter angekommen und sorgt für eine weitere Veränderung der Kommunikationsstrukturen. Damit die VoIP-Dienste ähnliche Güten bereitstellen wie die klassische Telekommunikation, muss neben der Qualität der Datenübertragung auch die Zuverlässigkeit des gesamten Kommunikationssystems in Hoch- und Überlastphasen sichergestellt sein.

Für geografisch verteilte Unternehmen ist es in der IT schon seit langem Gang und Gebe, ihre verschiedenen Standorte mit einer zentralisierten Infrastruktur zu versorgen. Die Telekommunikationsinfrastruktur dagegen ist in vielen Unternehmen noch dezentral organisiert und wird den organisatorischen Anforderungen oft nicht gerecht. Die Vorteile einer standort-übergreifenden Lösung liegen vor allem in Kosteneinsparungen und der Nutzung umfangreicherer Funktionalitäten. Zahlreiche Anbieter arbeiten derzeit an entsprechenden Angeboten für den Betrieb von VoIP- und UC-Lösungen im Managed-Services- oder Hosting-Modell. Darüber hinaus positionieren sich die großen Netzbetreiber mit Kommunikationslösungen auf Basis von IP-Centrex-Konzepten. Diese Angebote zielen damit primär auf mittelständische und kleinere Geschäftskunden, für die der Eigenbetrieb einer komplexen Kommunikationsinfrastruktur eine zu große Herausforderung darstellt.

Die Vorteile, eine VoIP- oder UC-Lösung nicht selbst einrichten und betreiben zu müssen, sind auch nicht von der Hand zu weisen: Unternehmen sparen sich hohe Anfangsinvestitionen in die notwendige Infrastruktur, sie beziehen sämtliche Kommunikationsfunktionalitäten als Dienstleistung und können diese beispielsweise pro Nutzer abrechnen, so dass die Kosten recht gut kalkulierbar werden. Die TK-Infrastruktur wird skalierbar – aufwärts wie abwärts – und sie können die lästige Aufgabe, eine komplexe Kommunikationslösung selbst zu managen, an externe Spezialisten abgeben. Über entsprechende SLAs geben sie auch die Verantwortung für den reibungslosen und sicheren Betrieb der Lösung ab.

Dadurch rückt das Datacenter, in dem das Herz (in Form von VoIP-Servern und -Gateways) der neuen Kommunikationsinfrastruktur betrieben wird, sowie die Kommunikationsinfrastruktur in den Mittelpunkt des Interesses. Erst ein ausreichend dimensioniertes Datacenter in Kombination mit den zur Verfügung stehenden Kommunikationsressourcen sorgt für die Realisierung einer qualitativ hochwertigen Echtzeitkommunikation. Die Qualität und die Performance von Netzen und Applikationen werden durch viele Faktoren bestimmt: Die Leistungsmerkmale sowie -grenzen einzelner Komponenten, die Konfiguration aller Netzkomponenten in den Kommunikationspfaden und auch die standardkonforme Protokollimplementierung von Diensten und Applikationen. Dieses Gemisch aus Performance-Parametern ist vor der eigentlichen VoIP-Installation und während des Netzbetriebs auf einer Ende-zu-Ende-Basis zu testen. Somit beginnt die Qualitätssicherung nicht erst mit der Installa-tion und Inbetriebnahme neuer Anwendungen und Netzkomponenten, sondern bereits direkt nach der VoIP-Planung. Durch die Integration von Messfunktionen in das Produkt-/Serviceangebot wird dafür gesorgt, dass der Netzbetreiber genau darüber Bescheid weiß, mit welcher Performance und Qualität bei VoIP/UC-Applikationen zu rechnen ist und dass eventuelle Mängel und Fehler schnell und kostengünstig bereits vor der Inbetriebnahme beseitigt werden.

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Sprachübertragungen erfordern sowohl im Unternehmens- als auch im Weitverkehrsnetzwerk eine Echtzeitkommunikation. Auch im WAN lassen sich die einzelnen Knotenpunkte auf VoIP-Tauglichkeit testen.
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Für eine VoIP-Messung gibt es keine pauschale Vorgehensweise. Jedes Netzwerk basiert auf einer auf das jeweilige Unternehmen zugeschnittenen Lösung. Aus diesem Grund muss auch eine VoIP-Messung individuell geplant werden. Planungsgrundlage für jeden VoIP-Rollout und jeden VoIP-Betrieb bilden die von den VoIP-Geräten genutzten Codecs sowie die Anzahl der parallel zu realisierenden VoIP-Verbindungen. Auf Basis dieser Planzahlen wird die für die VoIP-Übermittlung benötigte Bandbreite berechnet. Wird der Codec G.711 eingesetzt, benötigt man beispielsweise für die Übermittlung der IP- und Sprachdaten einen garantierten Durchsatz von 85 KBit/s. Bei der gleichzeitigen Übermittlung von 1000 parallelen Telefonaten muss im Netzwerk zu den zentralen VoIP-Komponenten (VoIP-Gateways, SIP Trunks, etc.) eine garantierte Bandbreite von 85 MBit/s bereitgestellt werden. Daher muss man sich bereits vor der Installation die Frage stellen, ob die erforderliche Bandbreite zur Verfügung steht? Mithilfe des eventuell vorhandenen Netzmonitorings beziehungsweise durch das Auslesen der Statistiken in den Koppelkomponenten (Router, Switches) wird ermittelt, welche Bandbreite aktuell zur Übermittlung der vorhandenen Anwendungen genutzt wird. Diese Performance-Mittelwerte geben eine ungefähre Auskunft über die aktuelle Auslastung der Übertragungsressourcen im Netzwerk. Anhand dieser Zahlen lässt sich zumindest abschätzen, ob für die zusätzliche Integration von VoIP noch genügend Bandbreite zur Verfügung steht. In der Praxis werden Datenapplikationen in Form von Daten-Bursts übermittelt. Dies hat zur Folge, dass unter Umständen zu Spitzenzeiten die komplette verfügbare Bandbreite aufgebraucht wird. Da die VoIP-Anwendungen eine konstante Bandbreite benötigen, führt die Kombination von den durch die Datenapplikationen hervorgerufenen Lastspitzen in den Koppelkomponenten zu Überlasten beziehungsweise Staus und beeinflussen das Echtzeitverhalten der VoIP-Ströme negativ.

Da in den meisten Backbones keinerlei Priorisierung definiert ist, kommt es beim Backup von Servern und bei der Übermittlung großer Files beziehungsweise beim Drucken aus Citrix immer wieder zu einer Verschlechterung der Sprachqualität. Da sich die genutzte und real für die VoIP-Anwendungen notwendige Bandbreite nicht aus einer Analyse der Netzwerkinformationen (verfügbare und genutzte Bandbreite, Priorisierung) ermitteln lassen, kann das Netzwerk auf diesem Weg auch nicht auf seine VoIP-Fähigkeit hin überprüft werden. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, vor dem Rollout der VoIP-Komponenten eine VoIP-Simulation durchzuführen. Hierbei werden echte Telefonate über einen längeren Zeitraum übermittelt und überprüft, ob die natürlichen Lastspitzen im Netz den VoIP-Verkehr beeinflussen. Erst die Simulation führt zu einem aussagekräftigen Ergebnis für die Praxis.


  1. Die Telefonanlage direkt im Datacenter schafft neue Spannungen
  2. Quality of Service ist für VoIP eine Grundbedingung
  3. Welcher Aufwand steckt in einer VoIP-Messung?
  4. Technische Fehler durch Vormessungen erkennen
  5. VoIP-Monitoring überwacht den Betrieb

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