無線LAN（WLAN）現在正逐步替代有線以太網成為主要的企業網絡訪問方法。在許多組織著手推進這個遷移，進行重大的網絡基礎架構升級時，一定要考慮一些與實時應用程序相關的諸如VoIP和視頻會議的需求。
大多數802.11n接入端（AP）可以支持最高300 Mbps的數據傳輸速率，現在還出現了450 Mbps的。這些更高的數據傳輸速率增加了WLAN總容量，使之能夠在每一個AP上支持更多的用戶，以及高吞吐量應用程序，如視頻流。
但是這些變化未必一定對實時應用程序有利，因為這些實時應用程序要求高頻率的可預見網絡訪問。在本指南中，我們將介紹什么技術能用來支持這些應用程序，以及這些需求是如何影響有線/無線網絡整合的。
理解實時流量需求
實時應用程序對延遲（數據包從A點傳輸到B點的時間）和抖動（數據包到達時間差異）是很敏感的。當媒體是流式傳輸時——例如觀看YouTube視頻或收聽播客——到達的數據包可以進行緩沖以減輕延遲和抖動的影響。然而，一些實時應用程序，如語音呼叫、視頻會議、即時消息、統一通信和在線游戲，是無法依靠緩沖來解決這些網絡“減速”問題的。實時應用程序用戶希望獲得即時通信，而不希望看到或聽到斷線或延遲。
實際上，這要求能夠以固定的頻率發送數據包并保持一致的快速傳輸。VoIP總是發送一些固定長度的短數據包，其中包含數字化語音數據，這些數據是用一個編解碼器（如，G.711、G.728）壓縮，以產生低帶寬流（如，64 Kbps、16 Kbps）。視頻應用程序發送的數據庫較長一些，但是幀的大小和壓縮仍然取決于決定最小可接受吞吐量（如，5 Mbps、20 Mbps）的編碼方法（如，MPEG-4、MPEG-2）。然而，由于延遲和抖動對它有很大的影響，因此這仍不足以保證您的網絡傳輸64 Kbps的語音或5 Mbps的視頻。
結果，實時視頻和語音的目標一般是通過質量指標進行表現和測量的。對于語音，一般使用平均意見打分（MOS）和R值來評定呼叫質量（分別是1-5和1-100）的。對于視頻，一個通用的質量指標是媒體傳輸索引（MDI），它是由媒體丟失率（MLR）和延遲因數（DF）構成的。這些指標的設計目標各不相同，主要取決于應用程序、內容編碼方法、設備類型以及您希望實現的目標。例如，Veriwave的WLAN站點評估——最佳實踐指南推薦筆記本的MLR和DF的目標是優于1%和150ms，而智能手機應該爭取達到4以上的MOS值（所謂長話質量語音）。
符合實時目標的設計
顯然，優化實時應用程序的網絡性能涉及許多組件和參數的整合和優化，以便符合或達到這些設計目標。在本文中我們只介紹一些較為重要的方面。
在到達WLAN之前，運行實時應用程序的移動設備需要穩定的連接。這是對于連接到以太網LAN的桌面電腦或筆記本電腦而言的，但是在無線設備方面則不一樣——包括移動的筆記本電腦和靜止用戶的手持設備仍然會遇到RF干擾引起信號波動。為了實現VoIP級無線連接，大多數手持設備和AP供應商都規定了WLAN設計目標，包括最大AP傳輸功率、最小信號強度和信噪比（SNR），以及傳輸流量指示消息（DTIM）間隔。即使其他實時應用程序有較為寬松的需求，但是設計能夠滿足這些目標WLAN覆蓋率能夠實現您所預期的質量評分。如果想要了解一個實例，請咨詢Cisco的WLAN語音檢查清單。
在WLAN中，流量必須進行優先級劃分，以保證語音流量獲得可預見的媒體訪問速度，保持抖動小于10毫秒。因為視頻流量要求更多的帶寬，它的優先級應該低于語音，但高于一般數據或后臺應用程序。這個AP流量隊列和帶寬占用時長優先級可以通過設置802.11e (Wi-Fi Multimedia, WMM)定義的訪問分類實現。當這些流量到達有線網絡，WMM優化級應該映射到802.1p（以太網幀）或DiffServ Code Point（IP數據包）頭標記。在這種映射中要注意“盲點”——例如，當數據幀通過一個WLAN控制器上不支持802.1p的中繼端口從邊緣交換機傳輸到核心交換機時。要了解更多這方面的信息，請查看Aerohive的端到端QoS視頻。
即使進行了優先級劃分，對有限資源的過度爭奪也可能影響實時應用程序。同樣，一定要端到端地評估這個因素，到達呼叫管理器、媒體服務器或者其他實時流量目標必須經過的從通道到AP再到控制器的所有通過以太網交換機和WAN的路徑。
例如，可以通過給語音手持設備分配獨立的SSID和頻率、使用AP負載均衡和呼叫允許控制來限制每個AP的活躍呼叫數量來管理通道爭奪。當這些數據包到達以太網時，它們可以通過VLAN的SSID映射進行隔離。
然而，在AP轉發到控制器再到交換機的過程中，這些VLAN仍然會爭奪有線網絡內部的共享媒體。為了解決這個問題，要減小實時數據包必須通過的有線網絡跳數，并且保證網絡的每一跳均有足夠的容量。例如，采用允許客戶端到客戶端直接通信而不需要將實時流量轉發到遠距離控制器的分布式網絡體系結構。估算回程鏈路的總負載，然后將要求符合聚焦視頻吞吐量要求的位置升級到千兆以太網。通過在分支機構中安裝分布式實時應用程序服務器來去除一些低速或不可靠的WAN鏈路。
除了數據包流量優先級劃分和容量規劃，還要確定其他可能影響實時應用程序的延遲和抖動源。例如，當移動用戶從一個AP漫游到另一個AP（或者進入/退出一個死區）時，他們可能被要求重新進行身份驗證。可能的方法包括虛擬蜂巢解決方案（可避免通道變化）、隨機密鑰緩存、802.11r快速漫游或使用更快速的方法進行實時客戶端身份驗證，如WPA2-PSK。
在有線端，減小對中央身份驗證服務器的依賴，采取方法減少中間擁塞點的延遲，如防火墻，并考慮是否和如何使用IP組播技術傳輸流媒體。接下來這個方法可能會讓您很吃驚——許多WLAN并不能很好地支持IP組播技術，因為這種方法會使數據傳輸速度降低為最慢接受者速度（最老或最遠距離的）。即使您使用IP組播來減小有線網絡負載，您還要考慮使用能夠將有線端組播轉換為唯一尋址到每一個客戶端的無線單播幀的WLAN產品。這可能與我們的直觀想法是不同的，但是以更高的速率傳輸大量的數據幀實際上消耗了更小的帶寬占用時長，從而減少所有使用該WLAN的客戶端延遲。
結論
所有這些方面在創建語音MOS價值、視頻MDI分值和其他應用程序性能指標方面均有其各自的作用。優化一個網絡以支持這些要求嚴格的應用程序可能是很有難度的，特別是對于一個包含大量客戶端設備和應用程序的大型企業網絡。最理想的是，使用實時性能測試工具測量網絡升級和擴容前后的MOS和MDI值。如果您不了解實際的數值，那么您是很難通過優化具體的組件和參數來可預見且一致地實現實時應用程序的目標的。
原文鏈接：http://network.51cto.com/art/201102/244367.htm
