5 種最佳 QoS 測試和測量工具

服務質量或 QoS 是現代網絡的一個重要特徵。該技術允許對不同類型的流量進行不同的處理，從而確保“重要”流量始終優先於不太重要的流量。雖然這個簡單的解釋可能使它看起來很簡單，但它實際上非常複雜，一旦你把它放在適當的位置，你會想找到方法來看看它是否有效。

當然，這是顯而易見的。如果您的重要流量即使在網絡使用率很高的時候也能正常運行，則 QoS 很可能正在發揮作用。但是要清楚地了解事物的運行方式，QoS 測試和測量工具是必經之路。它們也是今天帖子的主題。

今天，我們將首先討論 QoS，解釋它是什麼，更重要的是，它是如何工作的。我們將了解分類和標記以及排隊。接下來，我們將討論不使用 QoS 的後果，並討論這項強大技術的局限性，因為與其他一切一樣，它並不完美。這將引導我們進入本文最重要的部分，即我們對一些用於 QoS 測試和測量的最佳工具的評論。我們將探索一些我們發現最有趣的工具中最有趣的功能。

那麼，究竟什麼是 QoS？

隨著典型的網絡使用多年來不斷增長，包括越來越多的不同類型的流量，並且隨著網絡擁塞變得越來越頻繁和重要，工程師很快意識到他們需要一種方法來組織和優先考慮流量。畢竟，如果您仍然可以確保重要流量有機會通過，網絡擁塞並沒有那麼糟糕。這就是服務質量 (QoS) 的全部內容。QoS 不僅僅是一件事，而是功能和技術的組合，它們協同工作以實現正確確定網絡流量優先級和路由的目標。通過大量的反複試驗，我們今天擁有的是一個相對通用的 QoS 系統，可以用來可靠地確保重要的流量得到它需要的關注。

QoS 的一個重要方面是它必須從端到端實施才能發揮作用。QoS 設置在處理流量的設備（例如交換機和路由器）上。數據路徑中的任何此類設備都必須具有正確的 QoS 配置，否則將不會產生預期效果。此外，每個設備都必須具有與其他設備兼容的 QoS 配置。QoS 使用優先級標記來實現它的魔力。您可以很容易地想像，如果一台設備認為更高優先級的數字更重要，而另一台設備則相反，會發生什麼。

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QoS 的工作原理

在我們開始之前，我想說明一些事情。首先，我不是網絡工程師。其次，這種解釋的目的不是絕對準確。我故意將事情過於簡單化，甚至可能在一定程度上扭曲現實以使這一部分更容易理解。我的目標是讓您大致了解它的工作原理，而不是培訓您進行 QoS 配置。

QoS 的工作原理是確定哪些流量更“重要”，��優先考慮整個網絡中的流量。沒有關於什麼流量比其他流量更重要的“黃金法則”。顯然，某些流量（例如語音或流視頻）通常會被認為很重要，因為它在性能下降時無法正常工作。某些流量（例如許多組織中的 Web 瀏覽）被認為不重要，因此不會被優先考慮。

QoS 有兩個組成部分。首先，必須對流量進行分類和標記。儘管有多種方法可以標記流量，但當今最流行的是差異化服務。這是我們稍後將詳細介紹的內容。第二個組件是排隊，它將確保以盡可能少的延遲傳輸優先級數據。根據差異化服務標記在網絡設備上進行排隊。

區分服務，或稱DiffServ，在每個打包的報頭中使用一個六位代碼來標記是按照優先級遞增的幾類。此標記稱為區分服務代碼點或 DSCP。典型的 DSCP 值範圍從 0（最不重要的流量）到 48（最重要的流量）。

分類和標記

為了根據其優先級正確處理網絡流量，必須首先對其進行適當的分類和標記。標記可以在源頭完成。例如，IP 電話機將其流量標記為 DSCP 46（一個高優先級值）的情況並不少見。對於沒有在源頭標記的流量，事情稍微複雜一些。

DiffServ 實際上不存在未標記的流量。默認情況下，所有流量都標記為 DSCP 0，即最低優先級。由第一個處理流量的網絡設備（通常是交換機）來標記它。它是如何完成的？主要是通過 ACL。

ACL 或訪問控制列表是大多數網絡設備的一項功能，可用於識別流量。顧名思義，它們最初被用作控制訪問的手段。ACL 根據多個標準識別流量。其中，比較常見的是源目的IP地址和源目的端口號。多年來，ACL 變得越來越精細，現在可以用來精確選擇非常具體的流量。

對於用於插入 QoS 標記的 ACL，規則不僅指定如何識別流量，還指定使用什麼 DSCP 值對其進行標記。

排隊

現在流量被標記了，剩下的就是根據它的標記對其進行優先級排序。這通常是通過使用具有增加優先級的多個隊列來實現的。儘管 DSCP 值是 6 位寬，因此範圍可以從 0 到 63，但網絡設備很少使用那麼多隊列。大多數網絡設備通常使用三到七個隊列，其中五個是最常見的數字。有 5 個隊列和 60 多個標記，您肯定已經發現每個隊列中有不止一個 DSCP 值。

優先級最低的隊列，通常稱為盡力而為或 BE 隊列，是路由引擎最少關注的隊列。相反，我們通常稱為實時或 RT 的最高優先級隊列將獲得最多關注。這確保了“重要”流量將被優先路由或交換。當然，這也意味著盡力而為的流量可能會嚴重延遲，甚至可能永遠不會交付。在對盡力而為的流量進行分類和標記時，需要牢記這一點。

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QoS 是強制性的嗎？

不使用 QoS 的後果千差萬別。例如，如果您的網絡不承載 IP 語音 (VoIP) 或流視頻等高度敏感的流量，則不使用 QoS 可能沒有任何區別。當您當前的流量水平較低時尤其如此。事實上，在低流量的情況下，QoS幾乎沒有帶來任何好處。

但是，如果您的網絡遇到任何（或多個）問題（例如過度使用和擁塞），則 QoS 的缺失將導致各種問題。對於需要實時或近乎實時傳輸的流量（例如 IP 語音），它可能是導致音頻出現亂碼、斷斷續續或無法理解的原因。視頻流也會受到影響，導致播放過程中緩衝過多或像素化。

但即使是其他服務也可能因缺乏 QoS 而受到影響。想像一下，一個企業網絡用戶正試圖訪問一個重要的基於 Web 的會計系統，同時數百名用戶正在午休，大量瀏覽 Internet。除非使用 QoS 正確確定其流量的優先級，否則這可能導致記帳應用程序無法使用。

QoS 有局限性

但儘管如此，實施 QoS 並不是解決所有問題的方法。網絡管理員傾向於認為實施 QoS 將減輕他們增加帶寬的需要。雖然實施 QoS 確實會立即和非常明顯地改善高優先級流量的運行。它還會降低優先級較低的流量。

QoS 將處理臨時網絡擁塞，並確保業務關鍵服務在擁塞時繼續正確運行，但不會阻止它。您仍然需要監控網絡使用情況並製定容量規劃計劃。

最好的 QoS 測試和測量工具

我們已經看到 QoS 如何特別有益於實時流量，例如 VoIP 流量或流媒體視圖。因此，許多 QoS 測試和測量工具實際上是 VoIP 測試工具也就不足為奇了。我們列出的工具有一個共同點，它們將在使用 QoS 時徹底測量網絡的性能，因此，它們可用於驗證您的 QoS 配置是否按預期執行。

1. SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器（免費試用）

許多網絡管理員都熟悉SolarWinds，該公司在過去 20 年中一直在製作一些最好的網絡管理工具。例如，它的Network Performance Monitor是一個 SNMP 監控平台，始終在可用的最佳平台中得分。該公司還以其免費工具而聞名，每個工具都旨在滿足網絡管理員的特定需求。它們包括免費TFTP小號erver或高級S- ubnet Ç alculator，例如。

對於 QoS 測試和測量，SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器正是您所需要的。它是一個專用的 VoIP 監控工具，具有強大的功能。該工具可用於監控 VoIP 呼叫質量指標，包括抖動、延遲、數據包丟失和 MOS。它還可用於通過將呼叫問題與 WAN 性能相關聯來對 VoIP 呼叫性能進行故障排除。該系統還使用 Cisco IP SLA 技術提供實時 WAN 監控。其可視化 VoIP 呼叫路徑跟踪功能讓您可以查看和查明整個網絡路徑上的呼叫問題。

免費試用：SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器
官方下載鏈接：https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration

設置SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器非常簡單，只需點擊幾下鼠標即可完成。該系統會自動發現啟用 Cisco IP SLA 的網絡設備，並且通常可以在不到一個小時的時間內完成部署。一旦它啟動並運行，它就可以非常深入地了解您的 VoIP 網絡環境。

該工具提供站點到站點 WAN 性能的實時監控，它還具有警報功能，可在任何異常情況下通知您。通過利用 Cisco IP SLA 指標、綜合流量測試以及自定義性能閾值和警報，它可以幫助確保 WAN 電路按預期運行。它還具有可視化的 VoIP 呼叫補丁跟踪，這是一種非常寶貴的故障排除工具。

該SolarWinds的VoIP和網絡質量經理不僅會監視你的廣域網線路，它也能顯示你的VoIP網關和PRI幹線的利用率和性能指標。它允許您在新的 VoIP 部署之前測量語音質量，從而有助於容量規劃。

SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器的起價為 1,615 美元，最多可容納 5 個 IP SLA 源設備和 300 個 IP 電話。其他許可級別（包括設備無限許可）也可用。與大多數 SolarWinds 工具一樣，如果您想在購買前測試產品，則可以免費試用 30 天。

2. PRTG 網絡監視器

該PRTG網絡監視器從Paessler AG是一家國內知名的網絡監控系統，做遠不止監控網絡帶寬的使用。通過使用傳感器（類似於程序插件），PRTG可用於監控網絡和系統的各種參數。該工具可以監控 IT 基礎架構中的任何系統、設備、流量和應用程序。在今天的帖子中，有兩個特定的傳感器特別有趣。QoS 傳感器測量 UDP 數據包丟失、抖動、以太網延遲等參數。對於支持 IP-SLA 的 Cisco 設備，有一個 IP-SLA 傳感器，可用於從 Cisco 設備讀取類似的指標。這兩種方法都會向您展示 VoIP 連接的質量，並使您能夠定義可接受的延遲、抖動等級別。每當超過閾值時，您都會收到通知並採取適當的措施來解決這種情況。通知可以通過電子郵件或短信發送，也可以使用適用於 Android、iOS 和 Windows Phone 的免費客戶端應用程序推送到移動設備。

Paessler聲稱您可以在開始安裝後的幾分鐘內開始使用PRTG進行監控。該工具的自動發現系統將掃描網段並自動識別各種設備和系統。然後它將從預定義的設備模板創建傳感器。然後需要設置特定的 QoS 相關傳感器，使安裝時間更長一些，但這仍然是設置最快的工具之一。

該PRTG網絡監視器是提供一個免費的，全功能的版本，它被限制在100個傳感器，在任何監測的參數算作一個傳感器。例如，監控 48 端口交換機每個端口的帶寬將計為 48 個傳感器。要監控 100 多個傳感器，您需要購買許可證。您還將為要監控的每個 QoS 實例使用一個傳感器。價格隨著傳感器數量的增加而增加，從 500 個傳感器的 1600 美元到無限傳感器的 14500 美元。提供免費的設備無限 30 天試用版。

3.ManageEngine OpManager

該ManageEngine的OpManager的是最知名的網絡監控工具的另一個。它將監控您的服務器（物理和虛擬）以及您的網絡設備的生命體徵，並在出現不符合規格的情況時立即提醒您。該工具具有直觀的用戶界面，可讓您輕鬆找到所需的信息。該產品還具有出色的報告引擎以及一些預構建和自定義報告。為了完成這個包，這個系統的告警功能也很齊全。

在 QoS 監控方面，ManageEngine OpManager的 VoIP 監控選項與OpManager無縫集成，以主動監控和報告您的基礎設施處理 VoIP 呼叫的能力。該工具使用 Cisco IP SLA 來持續監控 VoIP 網絡的關鍵服務質量參數。監控的 VoIP 參數包括丟包、延遲、抖動、平均意見得分 (MOS) 和往返時間 (RTT)。

ManageEngine OpManager 根據受監控設備的數量定價。價格從 25 台設備的 715 美元到 1000 台設備的 14 995 美元不等。VoIP 監控選項為每台需要它的設備增加 125 美元。與大多數功能齊全的商業監控工具一樣，可以免費試用 30 天。

4. 網絡電話監視器

VoIPmonitor是一個開源網絡數據包嗅探器，帶有用於監控大多數 VoIP 協議的商業前端。該工具在 Linux 上運行，旨在根據 ITU-T G.107 E 模型根據延遲變化（抖動）和數據包丟失等網絡參數分析 VoIP 呼叫的質量，該模型使用 MOS 標度預測質量. 呼叫信息連同相關統計信息一起保存到MySQL 數據庫中。可以選擇將每個呼叫保存到 pcap 文件（一種文件捕獲格式，可以使用其他分析工具打開，例如 Wireshark），僅使用 SIP 協議或 SIP、RTP、RTCP、T.38 和 udptl 協議。網絡電話監視器還可以解碼語音並通過其 WEB GUI 播放，以及將其作為 .WAV 文件保存到磁盤。它本身支持 G.711 alaw 和 ulaw 編解碼器，商業插件增加了對 G.722、G.729a、G.723、iLBC、Speex、GSM、Silk、iSAC 和 OPUS 的支持。VoIPmonitor 還能夠將 T.38 傳真轉換為 PDF。

所述VoIPmonitor GUI前端可或者作為不等的價格從$ 42本地託管服務器/月10個通道，以$ 917 /每月6000的信道或與價格從$ 20改變/月3通道$ 200基於雲的服務/月 200 個頻道。兩個版本均提供 30 天免費和無限制試用。

5.VQmon/EP

VQmon/EP與其他 QoS 監控工具的不同之處在於它集成到您的設備中。它聲稱是用於監控實時 VoIP 呼叫質量和性能的最廣泛使用的技術。該系統已集成到 Avaya、Mitel、Polycom、Cisco 和其他幾家製造商銷售的一系列 IP 電話中。它為行業標準的 SIP QoE (RFC 6035) 和 RTCP XR (RFC 3611) 報告協議提供內置支持，允許網絡管理員在不使用探針的情況下監控其網絡內任何地方的呼叫質量。