Passive VoIP-Analyse
VoIP-Störungen haben ihre Ursache nicht selten im Kontext der IP-Infrastruktur (LAN, VLAN, WLAN, WAN, etc.). Daher sind passive QaaS ® VoIP-Analysen auch Netzwerk-Analysen mit primärem Fokus auf Voice / Video / Fax over IP.
Grafische Auswertung
Bei der Auswertung durchlaufen die Messdaten mehrere, genau aufeinander abgestimmte Schritte – u.a. Analyse (Erkennung von Abweichungen), Verifikation (Validieren der Abweichungen), Korrelation (Betrachtung im Kontext), Diagnose (Ermittlung der Ursache). Aus dem vielfältigen Spektrum teils hoch spezialisierter Filter- Navigations- und Darstellungsmöglichkeiten für Qualität, QoS, Konfiguration und Signalisierung des VoIP-Verkehrs (zahlreiche Alleinstellungsmerkmale) lassen sich hier natürlich nur einige wenige exemplarisch zeigen.
Die Grafiken beziehen sich je nach Erfordernis u.a. auf einzelne Datenpakete / Paketsequenzen, RTP-Streams bzw. Signalisierungs-Elemente, Gruppen von RTP-Streams, ganze Tage (bzw. Teile davon), oder eine ganze Woche. Dabei ist durch den konsequenten Verzicht auf Kalkulationen (Mittelwerte, Standardabweichungen, etc.) unabhängig vom Zoom-Level zu jedem Zeitpunkt sichergestellt, dass die gemessene Realität, d.h. einschließlich der Maximalwerte, unverfälscht auf Applikationsebene dargestellt wird.
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Statistische Auswertung
Die passiven VoIP-Messungen (Abnahmemessung, Statusmessung, Troubleshooting) zeichnen sich zudem zusätzlich dadurch aus, dass umfangreiche, aussagekräftige Statistiken zu Qualität, QoS, Konfiguration und Signalisierung erstellt werden (kurzer, nicht vollständiger exemplarischer Auszug siehe Grafik).
Auswahl passiver Messpunkte
Prinzipiell gelten die gleichen Empfehlungen / Festlegungen wie für Netzwerk-Analysen – jedoch mit der Besonderheit, dass hier natürlich der Verlauf des VoIP-Verkehrs zu berücksichtigen ist. Je nach Aufgabenstellung / Schwerpunkt betrifft das:
- Media-Verkehr, d.h. RTP, S-RTP (ggf. auch RTCP):
bei qualitativen Störungen (Aussetzer, Unterbrechungen, Gesprächsabbrüche, Hall, Echo, Paketverlust, Jitter, geringe Lautstärke, schlechte Sprachqualität, ruckelige Bilder, Fax-Störungen, Fax-Abbrüche, etc.) - Signalisierung, d.h. SIP, H.323, HFA, UA/UDP, etc.:
bei funktionalen Störungen (Probleme beim Verbindungsaufbau, mangelhafte Ausführung von Funktionen, etc.)
die zumindest teilweise verschiedene Übertragungswege nutzen können.
Situativ (z.B. bei gezielter Messung der Signalisierung) ist dabei das Capture-Limit (ggf. im Zusammenhang mit dem Capture-Filter) zu überdenken. (S)RTP-Mesungen können hingegen fast immer mit Capture-Limit, d.h. also ohne sensible Nutzdaten erfassen zu müssen, ausgeführt werden.
Die Ergebnisse der passiven Messung werden in einem Sachverständigenbericht inkl. zahlreicher Anlagen übersichtlich und nachvollziehbar aufbereitet. Er besteht u.a. aus allgemeinen Projektinformationen, einer Skizze des Messaufbaus, der ausführlichen Erläuterung von Mess- und Auswertemethodik, sowie einer Übersicht zur Menge der pro Messpunkt erfassten Messdaten.
Den Details der einzelnen Auffälligkeiten / Störungen des non-VoIP, bzw. des VoIP-Verkehrs sind jeweils eigene Abschnitte gewidmet. Eine umfassende Beschreibung, die Untersuchung von Intensität, Häufigkeit, Periodizität, Gleichzeitigkeit, Lastabhängigkeit, sowie eine Betrachtung potenzieller Messfehler (Alleinstellungsmerkmal), gehören ebenso zu diesen Abschnitten, wie eine abschließende Bewertung in Verbindung mit konkreten Handlungsempfehlungen. Die mit diesen Abschnitten korrespondierenden, aus der Gesamtheit der Messdaten herauskopierten Traces inkl. einer kurzen Beschreibung ermöglichen es schließlich dem jeweiligen Verursacher, die Auffälligkeiten / Störungen bei Bedarf mit eigenen Tools seiner Wahl nachzuvollziehen.
Alleinstellungsmerkmale passive VoIP-Analyse (zusätzlich zur Netzwerk-Analyse)
Kontextuelle Analyse / Diagnose, d.h. Auswertung des VoIP-Verkehrs inkl. S-RTP (Secure RTP) unter Berücksichtigung des non-VoIP Verkehrs als möglicher Störungsquelle
Ergebnisse mit echter praktischer Relevanz durch strikte Vermeidung kalkulierter Parameter (MOS, PESQ, POLQA, e-Model, RFC 3550-Jitter, etc.) bzw. Darstellungen (Mittelwerte, Standardabweichung, etc.)
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Häufige Fragen
rund um Passive VoIP-Analysen
Unterstützen die Kupfer-TAPs auch PoE?
Ja.
Kann an einem virtualisierten VoIP-System gemessen werden?
Ja. Es ist lediglich zu klären, ob das VoIP-System auf einem oder mehreren physischen Servern läuft und wie viele Netzwerk-Interfaces daher messtechnisch zu berücksichtigen sind. Für die Netzwerk-Interfaces wird schließlich noch deren Beschaffenheit (Kupfer, Multimode, Singlemode, Steckertyp sowie Link Speed) benötigt.
Ist die Messung bei einem Cloud-basierten VoIP-System möglich?
Ja, es kann wie bei einem „klassischen“ on-premise VoIP-System bis zur lokalen Carrier-Schnittstelle gemessen werden.
Bei entsprechender kontextueller Auswertung aller relevanten Parameter ist es ggf. sogar möglich festzustellen, ob eine Störung bereits aus dem Cloud-basierten VoIP-System kommt, oder erst auf der Übertragungsstrecke zwischen Cloud und lokaler Carrier-Schnittstelle verursacht wurde.
Das VoIP-System verschlüsselt die Daten - kann trotzdem analysiert werden?
VoIP besteht prinzipiell aus zwei Komponenten – dem Mediaverkehr, welcher mittels RTP (RTCP) übertragen wird, sowie der Signalisierung (SIP, H.323, HFA, UD/UDP, etc.).
Bei der Verschlüsselung der Pakete des Mediaverkehrs (RTP) wird gemäß RFC 3711 (Secure RTP) lediglich deren Payload (Inhalte, d.h. Sprache, Video, Fax, bzw. die RTCP-Reports), jedoch nicht der für eine Analyse wichtige RTP-Header verschlüsselt. Somit gibt es bezüglich der paketbezogenen Analyse von SRTP keine Einschränkungen.
Anders sieht es bei einer Verschlüsselung der SIP-Signalisierung (SIPS) aus – diese lässt keine Analyse zu.
Wie kann Sprachverkehr ohne Payload (Sprache) analysiert werden?
Sprachverkehr ist synonym für RTP-Verkehr. Der überwiegende Teil der Störungen (Aussetzer, Verzögerungen, Gesprächsabbrüche, Halbwege, etc.) lässt sich auf Paketebene -also ohne Payload- auswerten. Das erklärt sich aus der Tatsache, dass die dafür verantwortlichen Effekte (Paketverlust, Jitter, etc.) immer das gesamte RTP-Paket (also Header und Payload) betreffen. Aufwändige Analysen der Sprache (Payload) erübrigen sich daher in diesen Fällen.
Bei dem häufig verwendeten G.711 Codec genügen sogar nur einige wenige Byte der Payload, um Halbwege, akustische Lücken, zu geringe Lautstärke, etc. festzustellen.
Nur wenn es z.B. um die Verständlichkeit der Sprache geht, wird die Payload (also die Sprache selbst) benötigt.
Wann muss die Signalisierung (z.B. SIP) analysiert werden?
Grundsätzlich sind zwei unterschiedliche Szenarien denkbar:
- es geht um die Analyse funktionaler Störungen, z.B. bei Verbindungsauf- oder -abbau, d.h. also Störungen der Signalisierung selbst
- es sollen ganz gezielt VoIP-Calls z.B. anhand der gewählten Rufnummer identifiziert und ausgewertet werden – d.h. die Signalisierung ist nur Hilfsmittel zur Identifikation von VoIP-Calls
Voraussetzung ist jedoch in beiden Fällen, dass bei der Messung auf das Capture-Limit verzichtet wird, da sich die benötigten Informationen in der Payload der Signalisierungspakete befinden.
Welche Auswertungen werden bei der Signalisierung (z.B. SIP) vorgenommen?
Die Signalisierungsprotokolle und ihre Implementierungsoptionen sind sehr vielfältig – die Auswertungen somit immer der individuellen Aufgabenstellung angepasst. In jedem Fall werden umfangreiche Statistiken der unterschiedlichen Typen von Signalisierungspaketen inkl. Auswertung des IP-Layers (TCP oder UDP), der Priorisierung (QoS) und eventueller Fehlermeldungen erzeugt. Weitergehende inhaltliche Analysen auf Applikationsebene können z.B. die Vollständigkeit der Signalisierungszyklen, oder die Abbruch-Kriterien (BYE cause) derselben betreffen – um nur einige Beispiele zu nennen.