優(yōu)化用于實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻的SD-WAN

讀過(guò)一篇文章，討論了不同的SD-WAN解決方案如何“修復(fù)”UCaaS和VCaaS。最近，筆者在No Jitter上看到了標(biāo)題為“我們能否將SD-WAN可信地連接到UC中？” -- 一個(gè)很好的問(wèn)題。讓我們深入了解導(dǎo)致實(shí)時(shí)應(yīng)用程序出現(xiàn)問(wèn)題的原因，然后考慮SD-WAN產(chǎn)品如何嘗試解決這些問(wèn)題

了解影響IP語(yǔ)音和視頻性能和質(zhì)量的因素非常簡(jiǎn)單。它歸結(jié)為延遲和丟失。你也會(huì)聽到術(shù)語(yǔ)抖動(dòng)和延遲，但由于抖動(dòng)和延遲都是延遲的形式，我將它們統(tǒng)稱為延遲。

實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻應(yīng)用程序必須以給定的間隔接收數(shù)據(jù)，否則質(zhì)量可能會(huì)開始降低。延遲和抖動(dòng)的增加將引發(fā)“關(guān)閉時(shí)間”或會(huì)話延遲。這通常會(huì)表現(xiàn)為兩個(gè)人互相交談，然后是一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的尷尬的間斷，因?yàn)樗麄兌纪Ｖ拐f(shuō)話，然后再次互相交談，等等。建議的最大單向延遲為150毫秒，但有時(shí)可以寬容地容忍更多。

語(yǔ)音和視頻編解碼器近年來(lái)發(fā)展迅速，并且利用最新的分組錯(cuò)誤隱藏技術(shù)，他們能夠容忍一定程度的數(shù)據(jù)包丟失。然而，超過(guò)某個(gè)閾值，隱藏算法變得非常明顯。如果您在音頻切斷之前聽過(guò)機(jī)器？人發(fā)出的聲音，這表明丟包隱藏算法正在努力工作。

SD-WAN解決方案專注于使用兩個(gè)主要工具解決這些問(wèn)題：

多個(gè)連接和動(dòng)態(tài)路徑選擇

前向糾錯(cuò)（FEC）

雖然每個(gè)SD-WAN供應(yīng)商都有自己的實(shí)現(xiàn)，但為了簡(jiǎn)單起見，這里有一個(gè)基本的解釋：

動(dòng)態(tài)路徑選擇 -- 假設(shè)有多個(gè)Internet連接，SD-WAN設(shè)備會(huì)監(jiān)視每個(gè)連接，并根據(jù)某些應(yīng)用程序性能參數(shù)選擇路由應(yīng)用程序流的連接。結(jié)果應(yīng)該是應(yīng)用程序的優(yōu)化性能。

FEC -- FEC有許多算法，但這項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)上意味著發(fā)送冗余數(shù)據(jù)，以確保應(yīng)用程序流以正確的順序到達(dá)，并且所有數(shù)據(jù)包都在目的地。FEC帶來(lái)了性能折衷，因?yàn)榘l(fā)送冗余數(shù)據(jù)會(huì)蠶食有效吞吐量。

SD-WAN通常使用寬帶互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸，與較低成本和較高標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率進(jìn)行權(quán)衡，與MPLS等運(yùn)營(yíng)商服務(wù)相比，存在吞吐量不一致，損耗更高，延遲更高的風(fēng)險(xiǎn)。主要賣點(diǎn)是SD-WAN有可能使寬帶與更高價(jià)格的運(yùn)營(yíng)商服務(wù)一樣好。

通過(guò)對(duì)影響語(yǔ)音的問(wèn)題以及SD-WAN提供的功能的基本了解，讓我們看看SD-WAN如何改善實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。

SD-WAN可以減少延遲嗎？

鑒于我們的高級(jí)定義，答案是肯定的，在某種程度上。根據(jù)所使用的動(dòng)態(tài)路徑選擇算法，SD-WAN解決方案可以選擇性能更好的Internet連接來(lái)路由實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）流。然而，這是基于一個(gè)連接比另一個(gè)連接足夠好的假設(shè)。

SD-WAN可以減少丟失嗎？

是的，取決于FEC實(shí)施和基于應(yīng)用的策略。讓我們假設(shè)這些已經(jīng)得到充分實(shí)施。

丟失和延遲是第一英里或最后一英里互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）的責(zé)任嗎？

這是事情變得更有趣的地方。大多數(shù)人認(rèn)為ISP是丟失和延遲的主要原因，并且肯定在第一英里和最后一英里的ISP網(wǎng)絡(luò)中存在問(wèn)題。然而，事實(shí)上，當(dāng)今許多寬帶提供商的網(wǎng)絡(luò)都是其他提供商合并和收購(gòu)的結(jié)果，這可能導(dǎo)致ISP自身網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由不理想?，F(xiàn)實(shí)情況是，丟失和延遲問(wèn)題可能發(fā)生在路徑中的任何位置 -- 無(wú)論是第一，中間還是最后一英里。

SD-WAN無(wú)法填補(bǔ)的性能差距是巨大的互聯(lián)網(wǎng)中間里程所造成的損失和延遲。無(wú)論是在企業(yè)站點(diǎn)之間流動(dòng)還是從分支機(jī)構(gòu)流向云應(yīng)用程序，任何未在專用電路上承載的企業(yè)流量都會(huì)遍歷Internet骨干網(wǎng)。

因特網(wǎng)骨干網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，包括數(shù)百個(gè)互連的自治系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)提供商。這些提供者中的每一個(gè)與其他提供者具有一組復(fù)雜的對(duì)等關(guān)系，并且每個(gè)提供者與其他自治系統(tǒng)有安排以在它們之間傳遞流量。

互聯(lián)網(wǎng)的基本設(shè)計(jì)元素為企業(yè)帶來(lái)了低效率和性能問(wèn)題。其中包括：

自治系統(tǒng)之間的最低成本路由策略，迫使低成本路由而不是高性能路由

依賴邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）進(jìn)行路由；BGP沒有擁塞避免能力

使用傳輸控制協(xié)議（TCP）進(jìn)行傳輸；TCP是一種保守的協(xié)議，在遇到擁塞時(shí)會(huì)做出強(qiáng)烈反應(yīng) -- 這意味著它縮小了窗口大小，從而縮小了吞吐量

新一代SD-WAN解決方案正面迎接中長(zhǎng)期性能挑戰(zhàn)。這些覆蓋網(wǎng)絡(luò)不尋求取代互聯(lián)網(wǎng)。相反，它們通過(guò)創(chuàng)建基于性能指標(biāo)的反饋循環(huán)來(lái)增強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)路由的優(yōu)勢(shì)，這些反饋循環(huán)通知中央?yún)f(xié)調(diào)器。反過(guò)來(lái)，協(xié)調(diào)器通過(guò)Internet繪制出性能最佳的路由，并自動(dòng)將路由器實(shí)例化到云中以使用該路由。

可以將其視為具有實(shí)時(shí)連續(xù)分析和更新的Internet熱圖。根據(jù)需要自動(dòng)修改路由以保持一致的優(yōu)化性能。這種方法創(chuàng)建了一個(gè)在Internet上運(yùn)行的自我優(yōu)化，自我修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

結(jié)合這兩種技術(shù)，不是在覆蓋網(wǎng)絡(luò)SD-WAN和基于設(shè)備的邊緣SD-WAN之間進(jìn)行選擇，而是提供1 + 1 = 3解決方案，其中第一，中，最后一英里都針對(duì)峰值性能進(jìn)行了優(yōu)化和可靠性調(diào)整。這種組合方法是解決那些棘手的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序性能問(wèn)題的正確方法，所有這些都涉及寬帶連接和Internet傳輸。