NUMPAGES1济南大学学报（自然科学版）第17卷如何改善广域网络上实时应用的传输质量薛建1济南大学信息网络中心，山东济南250022）摘要：：从90年代末期开始，我国建立了大量的基于专线的广域网。这些广域网上运行的实时应用如视频会议和VOIP越来越多。一开始部署这些实时应用的时，遇到很多网络传输质量问题，导致实时应用质量下降。本文将分析实际工程中遇到的网络传输质量问题的成因，通过模拟网络环境的演示，讲述如何通过一些网络参数设置，提高广域网络上实时应用的传输质量。关键词：广域网；Qos；实时应用；传输质量从90年代末期开始，我国建立了大量的基于专线的广域网，如各政府机关或大企业为将各分支机构局域网互联建立起来的广域网络。这些广域网大都是租用运营商的专线入DDN、帧中继或ATM建立起来的，点对点的速率一般在64KBps到2MBps之间。在早期，这些专用网上运行的应用主要有办公系统、MIS、Mail、Web等应用，大都是一些非实时应用。而近几年，这些网络上实时应用越来越多，如IP语音、视频会议系统等。一开始在这些广域网上部署实时应用的时候，遇到了很多网络质量问题。由于建立广域网租用的专线带宽普遍较低，一般不超过2M，各种应用之间挤占带宽的现象非常严重，再就是有时某些网络参数设置不合理等，导致网络对实时应用的传输质量下降：视频会议就出现马赛克现象，IP语音回出现延迟，VOD点播的质量也比较差。如何解决这些问题，提高这些专线网络承载实时应用时的传输质量成为一个迫切的需求。本文将分析实际工程中遇到的网络传输质量问题的成因，通过模拟网络环境的演示，讲述如何通过一些网络参数设置，提高广域网络上实时应用的传输质量。1模拟网络环境的搭建如图1，我们使用两台Cisco路由器，两台交换机来模拟一个小型的广域网环境。两台路由器之间通过背对背V.35串口线互联，可以模拟64K到2MBps的DDN或帧中继线路。我们用业界主流的网络分析软件NetIQ来测试网络相对于实时应用的传输质量。NetIQ是专门用来测试网络的VOIP传输质量的软件。我们分别在广域网两端的2台主机上安装NetIQ的测试客户端，可以测试这两个端点之间VOIP的传输质量。图1：模拟网路环境2网络参数设置不合理导致的传输质量下降问题：视频会议两端图像质量不对称，一端会场尚可，另一端会场质量视频质量差。最后找到问题的原因是，视频会议终端的以太网口设置成半双工，而交换机的端口是全双工，造成网络不对称传输，导致单方向的视频会议质量较差。两端全部设置成全双工后问题解决。这种问题看似低级，实际上是经常遇到的。另一个例子是10M/100M自适应问题造成的问题和上述情况相似：某单位采用的运营商的VOIP服务，有天通话质量突然变差，而且也是话音质量不对称，即一方感觉话音质量还可以，而另一方感觉话音质量差，话音不清晰（丢包过大）。后来发现这个单位接入Internet的交换机端口工作在100M，而对端运营商的交换机设置成1OM，由于中间有一对光线收发器，使得两台交换机之间没有自适应成10M，导致了从100M到10M时丢包。我们知道，VOIP和视频会议都是采用UDP传输，UDP没有重传机制（视频和语音应用是不能采用重传机制的）,当UDP丢包率超过一定比例，就会感觉到视频或音频质量的下降，按照VOIP的标准，UDP丢包率超过2%的网络被认为不适合开展VOIP应用。对于非实时的应用，大都采用TCP传输。由于TCP的重传机制，丢包对这些应用系统的影响将会不明显。说句题外话，运营商端交换机本来是工作在10M的，由于用户网络有个阶段冲击波病毒发作，大量占用带宽，是运营商的网管将交换机端口强制设置成10M而过后又忘记改正过来，造成了上述问题。下面我们用模拟网络环境演示双工不匹配时，UDP的丢包是如何降低了VOIP的传输质量的。在路由器和交换机上分别配置双工参数，使之互相之间不匹配，观测数据传输结果并记录。在交换机和路由器互联的端口上分别配置成全双工和半双工：Router0全双工配置Router0(config)#interfacefastethernet0/1Router0(config-if)#duplexfullSwitch0半双工配置Switch1(config)#interfacefastethernet0/1Switch1(config-if)#duplexhalf使用Chariot控制台检测数据传输情况得检测结果如下图：MOS值(如图2)：图2双工不匹配时的MOS值最大连续丢包率(如图3)：图3双工不匹配时的最大连续丢包率通过以上结果可以看出，双工之间不匹配对VoIP数据包的传输的影响是