5 melhores ferramentas de teste e medição de QoS

Qualidade de serviço, ou QoS, é um recurso importante das redes modernas. A tecnologia permite diferentes processamentos de diferentes tipos de tráfego, garantindo assim que o tráfego “importante” sempre tenha prioridade sobre o menos importante. Embora essa explicação simplista possa fazer com que pareça simples, na verdade ela é bastante complexa e, depois de implementada, você desejará encontrar maneiras de ver se está funcionando.

É claro que existe o óbvio. Se o seu tráfego importante funcionar bem mesmo em momentos de alto uso da rede, é provável que o QoS esteja fazendo seu trabalho. Mas para obter uma imagem clara de como as coisas estão operando, os testes de QoS e as ferramentas de medição são o caminho a percorrer. E eles também são o assunto do post de hoje.

Hoje, vamos primeiro discutir QoS, explicar o que é e, mais importante, como funciona . Aprenderemos sobre a classificação e marcação, bem como sobre a fila. A seguir, discutiremos as consequências de não usar QoS e falaremos sobre as limitações dessa tecnologia poderosa porque, como tudo o mais, ela não é perfeita. Isso nos levará à parte mais importante desta postagem, nossas análises de algumas das melhores ferramentas para teste e medição de QoS. Exploraremos os recursos mais interessantes de um punhado de ferramentas que consideramos as mais interessantes.

Então, o que é QoS, exatamente?

À medida que o uso típico da rede cresceu ao longo dos anos para incluir mais e mais tráfego de diferentes tipos e o congestionamento da rede se tornou cada vez mais frequente e importante, os engenheiros logo perceberam que precisavam de uma maneira de organizar e priorizar o tráfego. Afinal, o congestionamento da rede não é tão ruim se você ainda puder garantir que o tráfego importante tenha a chance de passar. É disso que se trata a Qualidade de Serviço (QoS). QoS não é apenas uma coisa, mas sim uma combinação de recursos e tecnologias que trabalham juntos para cumprir o objetivo de priorizar e rotear corretamente o tráfego de rede. Por meio de muitas tentativas e erros, o que temos hoje é um sistema de QoS relativamente universal que pode ser usado para garantir que o tráfego importante receba a atenção de que precisa.

Um aspecto importante do QoS é que ele deve ser implementado de ponta a ponta para ter alguma utilidade. O QoS é configurado nos dispositivos - como switches e roteadores - que controlam o tráfego. Qualquer dispositivo no caminho de dados deve ter a configuração de QoS correta, caso contrário, ele não terá o efeito esperado. Além disso, cada dispositivo deve ter uma configuração de QoS compatível com os outros. QoS usa marcações de prioridade para realizar sua mágica. Você pode facilmente imaginar o que aconteceria se um dispositivo considerasse um número de prioridade mais alta como mais importante, enquanto outro fizesse o contrário.

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Como funciona o QoS

Antes de começar, gostaria de declarar algumas coisas. Primeiro, não sou um engenheiro de rede. Em segundo lugar, o objetivo desta explicação não é ser absolutamente preciso. Estou conscientemente simplificando as coisas e talvez até distorcendo a realidade até certo ponto para tornar esta seção mais fácil de compreender. Meu objetivo é dar uma ideia geral de como isso funciona, não treiná-lo na configuração de QoS.

O QoS funciona identificando qual tráfego é mais “importante” e priorizando esse tráfego em toda a rede. Não existe uma “regra de ouro” sobre qual tráfego é mais importante do que outros. Obviamente, algum tráfego - como voz ou streaming de vídeo - normalmente será considerado importante simplesmente porque não funcionará corretamente quando estiver sofrendo de degradação de desempenho . Algum tráfego - como navegação na web em muitas organizações - é considerado sem importância e, portanto, não será priorizado.

Existem dois componentes para QoS. Primeiro, o tráfego deve ser classificado e marcado. Embora existam várias maneiras de marcar o tráfego, os Serviços Diferenciados são os mais prevalentes hoje. Este é o que iremos detalhar em breve. O segundo componente é o enfileiramento, que garantirá que os dados prioritários sejam transmitidos com o menor atraso possível. O enfileiramento é feito nos dispositivos da rede de acordo com as marcações de Serviços Diferenciados.

Os Serviços Diferenciados, ou DiffServ, usam um código de seis bits no cabeçalho de cada pacote para marcar de acordo com várias classes de prioridade crescente. Essa marcação é conhecida como Ponto de Código de Serviços Diferenciados ou DSCP. Os valores típicos de DSCP variam de 0, o tráfego menos importante, a 48, o mais importante.

Classificação e marcação

Para que o tráfego de rede seja tratado corretamente de acordo com sua prioridade, ele deve primeiro ser classificado e marcado de forma adequada. A marcação pode ser feita diretamente na fonte. Por exemplo, não é incomum que aparelhos de telefone IP marquem seu tráfego como DSCP 46, um valor de alta prioridade. Para o tráfego que não é marcado na origem, as coisas são um pouco mais complicadas.

O tráfego não marcado não existe realmente com DiffServ. Por padrão, todo o tráfego é marcado como DSCP 0, a prioridade mais baixa. Cabe ao primeiro dispositivo de rede lidar com o tráfego - geralmente um switch - marcá-lo. Como isso é feito? Principalmente por meio de ACLs.

ACLs, ou Listas de Controle de Acesso, são um recurso da maioria dos equipamentos de rede que podem ser usados ​​para identificar tráfego. Como o nome indica, eles foram originalmente usados ​​como um meio de controlar o acesso. As ACLs identificam o tráfego com base em vários critérios. Entre eles, os mais comuns são o endereço IP de origem e destino e o número da porta de origem e destino. Ao longo dos anos, as ACLs tornaram-se cada vez mais refinadas e agora podem ser usadas para selecionar com precisão o tráfego muito específico.

No caso de ACLs usados ​​para inserir marcações de QoS, as regras não apenas especificam como reconhecer o tráfego, mas também com qual valor DSCP marcá-lo.

Enfileiramento

Agora que o tráfego está marcado, resta priorizá-lo de acordo com sua marcação. Isso normalmente é feito usando várias filas com prioridade crescente. Embora os valores de DSCP tenham 6 bits de largura e possam, portanto, variar de 0 a 63, o equipamento de rede raramente usa tantas filas. É típico para a maioria dos equipamentos de rede usar de três a sete filas, sendo cinco o número mais comum. Com cinco filas e mais de 60 marcações, você certamente percebeu que mais de um valor DSCP entra em cada fila.

A fila de prioridade mais baixa, que geralmente é chamada de melhor esforço ou fila BE, será a que receberá menos atenção do mecanismo de roteamento. Por outro lado, a fila de prioridade mais alta, que geralmente chamamos de tempo real ou RT, receberá mais atenção. Isso garante que o tráfego “importante” será roteado ou comutado em prioridade. Claro, isso também significa que o tráfego de melhor esforço pode ser seriamente atrasado e talvez nem mesmo entregue. Isso é algo para se ter em mente ao classificar e marcar o tráfego de melhor esforço.

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O QoS é obrigatório?

As consequências de não usar QoS variam amplamente. Por exemplo, se sua rede não transportar tráfego altamente sensível, como Voice over IP (VoIP) ou streaming de vídeo, não usar QoS pode não fazer diferença. Isso é especialmente verdadeiro quando os níveis de tráfego atuais estão baixos. Na verdade, em uma situação de baixo tráfego, o QoS quase não traz nenhum benefício.

Mas em situações em que sua rede sofre de algum - ou muitos - problemas como superutilização e congestionamento, a ausência de QoS levará a todos os tipos de problemas. Para tráfego que requer transmissão em tempo real ou quase em tempo real - como Voice over IP, pode, por exemplo, ser a causa de áudio truncado, cortado ou ininteligível. O streaming de vídeo também seria afetado, resultando em buffer excessivo ou pixelização durante a reprodução.

Mas mesmo outros serviços podem sofrer com a ausência de QoS. Imagine que um usuário de rede corporativa está tentando acessar um importante sistema de contabilidade baseado na web enquanto, ao mesmo tempo, centenas de usuários estão em seu intervalo para o almoço, navegando intensamente na Internet. Isso pode tornar o aplicativo de contabilidade inutilizável, a menos que seu tráfego seja priorizado corretamente usando QoS.

QoS tem limitações

Mas por melhor que seja, implementar QoS não é a solução para todos os problemas. Os administradores de rede tendem a pensar que a implementação de QoS os livrará da necessidade de adicionar largura de banda. Embora seja verdade que a implementação de QoS causará uma melhoria imediata e muito aparente na operação de tráfego de alta prioridade. Isso também degradará o tráfego de prioridade mais baixa.

O QoS cuidará do congestionamento temporário da rede e garantirá que os serviços essenciais aos negócios continuem a operar corretamente enquanto houver congestionamento, mas não o impedirá. Você ainda precisa monitorar o uso da rede e ter um programa de planejamento de capacidade em vigor.

As melhores ferramentas de teste e medição de QoS

Vimos como o QoS é particularmente benéfico para o tráfego em tempo real, como tráfego VoIP ou exibição de streaming. Não será uma surpresa, então, que muitas ferramentas de teste e medição de QoS são, na verdade, ferramentas de teste de VoIP. As ferramentas que incluímos em nossa lista compartilham uma coisa em comum: elas medem completamente o desempenho das redes quando QoS está em uso e podem, portanto, ser usadas para validar se sua configuração de QoS está funcionando conforme o esperado.

1. SolarWinds VoIP e gerente de qualidade de rede (AVALIAÇÃO GRATUITA)

Muitos administradores de rede estão familiarizados com a SolarWinds , a empresa que tem desenvolvido algumas das melhores ferramentas de administração de rede nos últimos 20 anos. Seu Network Performance Monitor , por exemplo, é uma plataforma de monitoramento SNMP que pontua consistentemente entre as melhores disponíveis. A empresa também é famosa por suas ferramentas gratuitas, cada uma projetada para atender a uma necessidade específica dos administradores de rede. Eles incluem um Livre TFTP S erver ou um avançada S ubnet C alculator , por exemplo.

Para teste e medição de QoS, o SolarWinds VoIP e Network Quality Manager é o que você precisa. É uma ferramenta de monitoramento VoIP dedicada que vem com ótimos recursos. Essa ferramenta pode ser usada para monitorar as métricas de qualidade das chamadas VoIP, incluindo jitter, latência, perda de pacotes e MOS. Ele também pode ser usado para solucionar problemas de desempenho de chamadas VoIP, correlacionando os problemas de chamadas com o desempenho da WAN. O sistema também oferece monitoramento de WAN em tempo real usando a tecnologia Cisco IP SLA. Seu recurso de rastreamento de caminho de chamada de VoIP visual permite que você veja e identifique problemas de chamada ao longo de todo o caminho da rede.

• AVALIAÇÃO GRATUITA: SolarWinds VoIP e gerente de qualidade de rede
• Link oficial para download: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration

Configurar o SolarWinds VoIP e Network Quality Manager é fácil e pode ser realizado com apenas alguns cliques do mouse. O sistema descobre automaticamente os dispositivos de rede habilitados para IP SLA da Cisco e normalmente é implantado em menos de uma hora. E uma vez instalado e funcionando, ele fornece uma visão muito profunda do seu ambiente de rede VoIP.

Essa ferramenta fornece monitoramento em tempo real do desempenho da WAN local a local e também possui recursos de alerta para notificá-lo sobre qualquer situação anormal. Ele pode ajudar a garantir que os circuitos WAN estejam funcionando conforme o esperado, utilizando as métricas de IP SLA da Cisco, teste de tráfego sintético e limites e alertas de desempenho personalizados. Ele também possui rastreamento de patch de chamada de VoIP visual, uma ferramenta de solução de problemas inestimável.

O SolarWinds VoIP e Network Quality Manager não monitorará apenas seus circuitos WAN, mas também poderá exibir as métricas de utilização e desempenho de seus gateways VoIP e troncos PRI. Ele pode ajudar no planejamento da capacidade, permitindo que você meça a qualidade da voz antes de novas implantações de VoIP.

O preço do SolarWinds VoIP e Network Quality Manager começa em US $ 1.615 para até 5 dispositivos de origem de IP SLA e 300 telefones IP. Outros níveis de licenciamento - incluindo uma licença ilimitada por dispositivo - também estão disponíveis. E como a maioria das ferramentas SolarWinds, uma versão de avaliação gratuita de 30 dias está disponível se você quiser testar o produto antes de se comprometer a comprá-lo.

2. Monitor de rede PRTG

O PRTG Network Monitor da Paessler AG é um sistema de monitoramento de rede bem conhecido que faz muito mais do que apenas monitorar o uso da largura de banda da rede. Por meio do uso de sensores, que são como complementos do programa, o PRTG pode ser usado para monitorar vários parâmetros de redes e sistemas. A ferramenta pode monitorar qualquer sistema, dispositivo, tráfego e aplicativo em sua infraestrutura de TI. Dois sensores específicos são particularmente interessantes no contexto da postagem de hoje. O sensor QoS mede parâmetros como perda de pacote UDP, jitter, latência Ethernet, etc. E para dispositivos Cisco habilitados para IP-SLA, há um sensor IP-SLA, que pode ser usado para ler métricas semelhantes de dispositivos Cisco. Ambos os métodos mostram a qualidade da sua conexão VoIP e permitem que vocêdefinir qual nível de latência , jitter, etc. são aceitáveis. Sempre que o limite for excedido, você pode ser notificado e tomar as medidas adequadas para resolver a situação. As notificações podem ser enviadas por e-mail ou SMS ou empurradas para um dispositivo móvel usando o aplicativo cliente gratuito disponível para Android, iOS e Windows Phone.

Paessler afirma que você pode começar a monitorar com o PRTG alguns minutos após o início da instalação. O sistema de descoberta automática da ferramenta fará a varredura de segmentos de rede e reconhecerá automaticamente uma ampla gama de dispositivos e sistemas. Em seguida, ele criará sensores a partir de modelos de dispositivos predefinidos. Sensores específicos relacionados ao QoS precisarão ser configurados, tornando a instalação um pouco mais longa, mas ainda é uma das ferramentas mais rápidas de configurar.

O PRTG Network Monitor está disponível em uma versão gratuita e completa, limitada a 100 sensores, onde qualquer parâmetro monitorado conta como um sensor. Por exemplo, monitorar a largura de banda em cada porta de um switch de 48 portas contará como 48 sensores. Para monitorar mais de 100 sensores, você precisará adquirir uma licença. Você também usará um sensor para cada instância de QoS que deseja monitorar. O preço aumenta com o número de sensores e começa em US $ 1.600 para 500 sensores até US $ 14.500 para sensores ilimitados. Uma versão de avaliação gratuita de 30 dias ilimitada por dispositivo está disponível.

3. ManageEngine OpManager

O ManageEngine OpManager é outra das ferramentas de monitoramento de rede mais conhecidas. Ele irá monitorar os sinais vitais de seus servidores (físicos e virtuais), bem como seu equipamento de rede e alertá-lo assim que algo estiver fora das especificações. A ferramenta apresenta uma interface de usuário intuitiva que permitirá que você encontre facilmente as informações de que precisa. O produto também apresenta um excelente mecanismo de relatório, juntamente com alguns relatórios predefinidos e personalizados. Para completar o pacote, os recursos de alerta deste sistema também são muito completos.

E quando se trata de monitoramento de QoS, a opção de monitor VoIP do ManageEngine OpManager se integra perfeitamente ao OpManager para monitorar e relatar de forma proativa a capacidade de sua infraestrutura para lidar com chamadas VoIP. A ferramenta usa Cisco IP SLA para monitorar continuamente os parâmetros críticos de qualidade de serviço de redes VoIP. Os parâmetros de VoIP monitorados incluem perda de pacotes, atraso, jitter, o Mean Opinion Score (MOS) e o Round Trip Time (RTT).

O ManageEngine OpManager é calculado com base no número de dispositivos monitorados. Os preços variam de US $ 715 para 25 dispositivos a US $ 14 995 para 1.000 dispositivos. A opção de monitoramento VoIP adiciona US $ 125 por dispositivo que requer isso. Como a maioria das ferramentas de monitoramento comercial com recursos completos, uma versão de teste gratuita de 30 dias está disponível.

4. VoIPmonitor

VoIPmonitor é um farejador de pacotes de rede de código aberto com um front-end comercial para monitorar a maioria dos protocolos VoIP. A ferramenta, que roda em Linux, é projetada para analisar a qualidade das chamadas VoIP com base em parâmetros de rede como variação de atraso (jitter) e perda de pacotes de acordo com o modelo E ITU-T G.107 que prevê qualidade usando a escala MOS . As informações da chamada, junto com as estatísticas relevantes, são salvas em um banco de dados MySQL. Opcionalmente, cada chamada pode ser salva em um arquivo pcap (um formato de captura de arquivo que pode ser aberto com outras ferramentas de análise como o Wireshark) apenas com o protocolo SIP ou os protocolos SIP, RTP, RTCP, T.38 e udptl. VoIPmonitortambém pode decodificar a fala e reproduzi-la em sua WEB GUI, bem como salvá-la no disco como um arquivo .WAV. Ele suporta nativamente os codecs G.711 alaw e ulaw e os plug-ins comerciais adicionam suporte para G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC e OPUS. O VoIPmonitor também pode converter FAX T.38 em PDF.

O front-end VoIPmonitor GUI está disponível como um servidor hospedado localmente a preços que variam de $ 42 / mês para 10 canais a $ 917 / mês para 6.000 canais ou como um serviço baseado em nuvem com preços variando de $ 20 / mês para 3 canais a $ 200 / mês para 200 canais. Ambas as versões estão disponíveis em um teste gratuito e ilimitado de 30 dias.

5. VQmon / EP

O VQmon / EP é diferente de outras ferramentas de monitoramento de QoS por ser integrado aos seus dispositivos. Afirma ser a tecnologia mais amplamente utilizada para monitorar a qualidade e o desempenho de chamadas VoIP ao vivo. O sistema é integrado a uma variedade de telefones IP vendidos pela Avaya, Mitel, Polycom, Cisco e vários outros fabricantes. Ele fornece suporte integrado para os protocolos de relatório SIP QoE (RFC 6035) e RTCP XR (RFC 3611) padrão da indústria, permitindo que os administradores de rede monitorem a qualidade da chamada em toda a sua rede sem o uso de sondas.

O VQmon / EP pode detectar eventos de descarte de buffer de jitter e perda de pacotes. Ele também pode extrair informações importantes do software DSP e produzir pontuações de qualidade de chamadas e dados de diagnóstico em tempo real. Esta ferramenta gera pontuações MOS de qualidade de escuta e conversação e fatores R, bem como uma ampla gama de dados de diagnóstico. Além disso, o VQmon / EP apresenta limites de qualidade de chamadas em tempo real, suportando geração de alertas ou configuração automática.