Beste Tools zur Qualitätsüberwachung von VoIP-Netzwerken

Heute werfen wir einen Blick auf die besten Tools zur Überwachung von VoIP-Netzwerken. Voice over IP oder VoIP ist eine relativ neue Technologie, die in den letzten Jahren stetig an Popularität gewonnen hat. Die Technologie ermöglicht, wie der Name schon sagt, die Übertragung von Sprache über IP-Netzwerke. Es entstand eine völlig neue Art von Telefoniesystemen, die das Datennetz für die Konnektivität nutzen. Ein großer Vorteil der Kombination von Sprache und Daten im selben Netzwerk besteht darin, dass keine zwei separaten Kabelsätze mehr benötigt werden.

Als Junior-Helpdesk-Mitarbeiter bin ich auf zahlreiche Fälle von Benutzern gestoßen, die sich darüber beschwerten, dass ihre Computer keine Verbindung zum Netzwerk herstellen, nur um festzustellen, dass sie ihn an die falsche Buchse angeschlossen hatten. Noch schlimmer war es bei frühen Laptops mit eingebauten Modems, bei denen die Benutzer zu Hause die Telefonbuchse und im Büro die Netzwerkbuchse verwendeten. Hinzu kamen die höheren Kosten für die Aufbewahrung zweier separater Kabelsätze. So wurde schnell klar, dass das Tragen von Sprachsignalen in Datennetzen vorteilhaft war.

Aber im Gegensatz zu Daten, bei denen Datenblöcke ungeordnet an ihrem Zielort ankommen und wieder zu aussagekräftigen Informationen zusammengesetzt werden können, müssen Sprachdaten in Echtzeit übertragen werden. Es ist immer noch in Chunks unterteilt, weil Datennetzwerke so funktionieren, aber diese Chunks müssen in der richtigen Reihenfolge und rechtzeitig ankommen. Tatsächlich erfordert VoIP, dass das Netzwerk einwandfrei funktioniert, und einige Aspekte, die bei Datenübertragungen nicht so wichtig sind, sind bei Sprachverkehr von größter Bedeutung. Aus diesem Grund erfordert die Überwachung von VoIP-Netzwerken eine spezielle Software, die alle diese wichtigen Parameter speziell überwacht.

Wir beginnen heute damit, die VoIP-Anrufqualität zu besprechen. Wir erfahren, welche Faktoren die Anrufqualität beeinflussen können. Dies sind die Parameter, die überwacht werden sollten. Wir werden auch über den MOS-Score sprechen, ein System, das die Telefoniebranche verwendet, um die Anrufqualität zu quantifizieren. Und schließlich verraten wir Ihnen, welche Tools für die Überwachung von VoIP-Netzwerken am besten geeignet sind, und geben Ihnen einen kurzen Überblick über die Hauptfunktionen der einzelnen Tools.

VoIP-Anrufqualität

Bevor wir weitermachen, lassen Sie uns kurz innehalten und über die Anrufqualität sprechen. Das Telefon wurde bereits Ende des 19. Jahrhunderts erfunden und seitdem ständig verbessert. Es ist an einem Punkt angelangt, an dem es selbstverständlich ist und jeder Telefonbenutzer erwartet, ein kristallklares Gespräch zu erleben. Daran ändert auch die Tatsache nichts, dass einige Telefongespräche statt herkömmlicher Telefonie über VoIP geführt werden. Die subjektive Erfahrung, die ein Telefonbenutzer macht, wird normalerweise als Anrufqualität bezeichnet. Es bezieht sich darauf, wie gut Sprache gehört und verstanden werden kann. Ein Anruf in guter Qualität sollte wenig oder gar kein Rauschen und vor allem keine Audiounterbrechung aufweisen.

Faktoren, die VoIP-Netzwerke und die Anrufqualität beeinflussen

Bei VoIP-Technologien können sich jedoch mehrere Faktoren auf die Anrufqualität auswirken. Einige dieser Faktoren hängen mit der Auswahl der Technologie zusammen, während andere mit den Betriebseigenschaften von Netzwerken zu tun haben. Mal sehen, was die Hauptfaktoren sind, die die Qualität beeinflussen.

Codec

Codec steht für Coder-Decoder. Dies ist die Komponente, die die analoge Sprache in digitale Informationen und zurück zur Übertragung über ein Datennetz umwandelt. Unterschiedliche Codecs können mit unterschiedlichen Ergebnissen verwendet werden. Einige bieten eine bessere Anrufqualität auf Kosten der Datengröße, während andere die Größe niedrig halten, aber die Anrufqualität beeinträchtigen. Der Codec mit der höchsten Qualität, der üblicherweise bei VoIP verwendet wird, ist der Codec G.711. Seine hohe Qualität wird erreicht, indem keine Datenkomprimierung verwendet wird, was ihn auch zum bandbreitenhungrigsten Codec macht. Dieser Codec erfordert 90 Kbps Bandbreite für jede Konversation. G.729, G.726 und G.723 werden ebenfalls häufig verwendet.

Bandbreite

In geringerem Maße wirkt sich auch die verfügbare Bandbreite auf die Gesprächsqualität aus. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, dass die Verwendung von LAN-Switches mit 1-Gbit/s-Ports Ihnen eine bessere Anrufqualität bietet als die Verwendung von Switches mit 100-Mbit/s-Ports. Obwohl ein Gespräch weniger als 100 Kbit/s Bandbreite verbraucht, kann es, wie Sie bald feststellen werden, wenn wir andere qualitätsbeeinflussende Faktoren untersuchen, stark unter Überlastung leiden. Und da Netzwerke selten für VoIP vorgesehen sind, wirkt sich jede Überbeanspruchung sofort auf die Anrufqualität aus.

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Zusammenfassend sollten Netzwerke über genügend Bandbreite verfügen, um Daten- UND Sprachverkehr zu unterstützen. Die Verwendung von QoS-Einstellungen kann es einem ermöglichen, etwas Bandbreite für Sprache zu reservieren und diesen Datenverkehr vor anderen Bandbreitenfressern zu schützen, aber die goldene Regel lautet immer noch, sicherzustellen, dass genügend Bandbreite vorhanden ist und keine Überlastung auftritt. Aus diesem Grund überwachen VoIP-Überwachungstools häufig die Bandbreitennutzung.

Zittern

Jitter – oder Paketverzögerungsvariation – bezieht sich auf eine Unregelmäßigkeit bei der Zustellungsverzögerung von Datenpaketen von ihrer Quelle zu ihrem Ziel. In einem idealen Netzwerk würde die Übertragung jedes einzelnen Datenpakets von einer bestimmten Quelle zu einem bestimmten Ziel genau die gleiche Zeit dauern. In der Realität ist dies jedoch selten der Fall, und aus verschiedenen Gründen gibt es häufig Unterschiede in der Reisezeit zwischen den Paketen. Das nennen wir Jitter.

Jitter wirkt sich auf die Anrufqualität aus, da VoIP-Daten in Echtzeit übertragen werden, und obwohl sie sich an einen gewissen Grad an Jitter anpassen, führt jede größere Änderung der Übertragungsverzögerung dazu, dass die empfangene Sprache zerhackt wird. Und zerhacktes Audio ist eine der erkennbarsten Formen schlechter Anrufqualität.

Latenz

Latenz bezieht sich auf jede Verzögerung, unter der Daten auf ihrem Weg von der Quelle zum Ziel leiden. Während sich Daten theoretisch mit Lichtgeschwindigkeit bewegen und eine genau definierte Zeit benötigen sollten, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen, ist dies im wirklichen Leben nicht der Fall. Mehrere Faktoren beeinflussen die Übertragungsverzögerungen. Staus und Warteschlangen sind die häufigsten, aber auch eine Überlastung der Ausrüstung kann schuld sein.

Während die Latenz, wenn sie regelmäßig ist, per se wenig Einfluss auf die Anrufqualität hat, kann sie unnötige Verzögerungen verursachen, die als Probleme mit der Anrufqualität wahrgenommen werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Latenz hohe Werte im Bereich von Tausenden von Millisekunden erreicht. Aus diesem Grund ist die Latenz ein weiterer Parameter, der von VoIP-Überwachungstools genau überwacht werden sollte.

Paketverlust

Paketverlust ist höchstwahrscheinlich der schlimmste Feind von VoIP. Während sich der Datenverkehr nach einem Paketverlust häufig durch einen Prozess erholt, bei dem das empfangende Ende die fehlenden Daten erkennt und anfordert, dass sie erneut gesendet werden, ist dies beim VoIP-Verkehr nicht möglich, da alles in Echtzeit geschieht. Jedes verlorene Paket wird in verlorenes Audio übersetzt. Wenn es gelegentlich vorkommt, kann es unbemerkt bleiben, aber ein hoher Paketverlust wirkt sich enorm nachteilig auf die Anrufqualität aus. Konkret wird den Benutzern ein Teil für die Konversation fehlen.

MOS-Score – Eine „objektive“ Bewertung der Anrufqualität

Anrufqualität ist ein höchst subjektives Konzept. Beispielsweise kann ein Benutzer ein gewisses Maß an Audioverschlechterung als akzeptabel empfinden, während ein anderer möglicherweise auf kristallklarem Audio besteht. Um einem ansonsten subjektiven Konzept ein gewisses Maß an Objektivität hinzuzufügen, hat die Telefonieindustrie das Konzept eines Mean Opinion Score oder MOS entwickelt.

Der Mean Opinion Score gibt VoIP-Tests einen Zahlenwert als Hinweis auf die wahrgenommene Qualität der empfangenen Sprache, nachdem sie mit Codecs übertragen und komprimiert wurde. Diese Messung ist das Ergebnis zugrunde liegender Netzwerkattribute, die auf den Datenfluss einwirken, und ist nützlich, um die Anrufqualität vorherzusagen und Probleme zu ermitteln, die die VoIP-Qualität beeinträchtigen können.

MOS-Werte reichen von 1 bis 5, wobei Werte von 4 oder höher eine allgemein zufriedenstellende Anrufqualität anzeigen. Werte zwischen 3 und 4 weisen im Allgemeinen auf eine gewisse Unzufriedenheit der Benutzer hin, während Werte unter 3 auf eine überwiegend unbefriedigende Gesprächsqualität hindeuten. Einige der besten VoIP-Überwachungstools sind in der Lage, den MOS-Wert zu berechnen.

Die besten Tools zur Überwachung von VoIP-Netzwerken

Jetzt, da wir ein besseres Verständnis dafür haben, wie sich die Überwachung von VoIP-Netzwerken von der allgemeinen Netzwerküberwachung unterscheidet, sind wir bereit, einen Blick auf einige der besten Tools zu werfen, die wir finden konnten. Einige Tools auf unserer Liste sind dedizierte VoIP-Tools, während andere Mehrzweck-Netzwerküberwachungstools sind, die entweder über integrierte VoIP-Überwachungsfunktionen verfügen oder über Zusatzmodule verfügen, die diese Funktionalität bieten.

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1. SolarWinds VoIP und Network Quality Manager (KOSTENLOSE Testversion)

SolarWinds ist unter Netzwerkadministratoren ein bekannter Name. Das Unternehmen hat in den letzten 20 Jahren einige der besten Netzwerkverwaltungstools entwickelt. Sein Flaggschiffprodukt, der Network Performance Monitor, ist eine SNMP-Überwachungsplattform, die regelmäßig zu den besten auf dem Markt zählt. Das Unternehmen ist auch für seine vielen kostenlosen Tools bekannt. Sie wurden speziell für die Anforderungen von Netzwerkadministratoren entwickelt und umfassen einen TFTP-Server oder einen Subnetzrechner, um nur einige zu nennen.

Der SolarWinds VoIP and Network Quality Manager ist ein dediziertes VoIP-Überwachungstool, das mit großartigen Funktionen ausgestattet ist. Dieses Tool kann verwendet werden, um VoIP-Anrufqualitätsmetriken zu überwachen, einschließlich Jitter, Latenz, Paketverlust und MOS. Es kann auch zur Fehlerbehebung bei der VoIP-Anrufleistung verwendet werden, indem Anrufprobleme mit der WAN-Leistung korreliert werden. Das System bietet auch Echtzeit-WAN-Überwachung unter Verwendung der Cisco IP SLA-Technologie. Mit der visuellen VoIP-Anrufpfadverfolgungsfunktion können Sie Anrufprobleme entlang des gesamten Netzwerkpfads sehen und lokalisieren.

Die Einrichtung des SolarWinds VoIP and Network Quality Manager ist einfach und kann mit nur wenigen Mausklicks durchgeführt werden. Das System erkennt automatisch Cisco IP SLA-fähige Netzwerkgeräte und ist in der Regel in weniger als einer Stunde einsatzbereit. Und sobald es betriebsbereit ist, bietet es einen sehr tiefen Einblick in Ihre VoIP-Netzwerkumgebung.

Dieses Tool bietet eine Echtzeitüberwachung der Site-to-Site-WAN-Leistung und verfügt außerdem über Warnfunktionen, um Sie über anormale Situationen zu informieren. Es kann dazu beitragen sicherzustellen, dass WAN-Verbindungen wie erwartet funktionieren, indem Cisco IP SLA-Metriken, synthetische Verkehrstests und benutzerdefinierte Leistungsschwellenwerte und -warnungen verwendet werden. Es verfügt auch über eine visuelle VoIP-Anruf-Patch-Verfolgung, ein unschätzbares Tool zur Fehlerbehebung.

Der SolarWinds VoIP and Network Quality Manager überwacht nicht nur Ihre WAN-Verbindungen, er kann auch die Auslastungs- und Leistungskennzahlen Ihrer VoIP-Gateways und PRI-Trunks anzeigen. Es kann bei der Kapazitätsplanung helfen, indem es Ihnen ermöglicht, die Sprachqualität vor neuen VoIP-Bereitstellungen zu messen.

Der Preis für den VoIP- und Network Quality Manager von SolarWinds beginnt bei 1.615 $ für bis zu 5 IP-SLA-Quellgeräte und 300 IP-Telefone. Andere Lizenzstufen – einschließlich einer geräteunbeschränkten Lizenz – sind ebenfalls verfügbar. Und wie bei den meisten SolarWinds-Tools ist eine kostenlose 30-Tage-Testversion verfügbar, falls Sie das Produkt testen möchten, bevor Sie sich zum Kauf verpflichten.

2. PRTG

Der Paessler Router Traffic Grapher, oder PRTG, ist ein bekanntes Netzwerküberwachungssystem. Es kann jedoch viel mehr als nur die Bandbreitennutzung überwachen. Durch den Einsatz von Sensoren lassen sich mit PRTG viele verschiedene Parameter von Netzwerken und Systemen überwachen. Das Tool kann alle Systeme, Geräte, Datenverkehr und Anwendungen in Ihrer IT-Infrastruktur überwachen. Für die Überwachung von VoIP-Netzwerken stehen zwei spezifische Sensoren zur Verfügung. Der QoS-Sensor misst Parameter wie UDP-Paketverlust, Jitter, Ethernet-Latenz usw. Wie Sie sich erinnern, sind dies wichtige Parameter für VoIP-Netzwerke. Für IP-SLA-fähige Cisco-Geräte gibt es einen IP-SLA-Sensor, der ähnliche Metriken von Cisco-Geräten liest. Beide Methoden zeigen Ihnen die Qualität Ihrer VoIP-Verbindung und ermöglichen es Ihnen, festzulegen, welche Latenz, Jitter usw. akzeptabel sind. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, können Sie benachrichtigt werden und geeignete Maßnahmen ergreifen, um der Situation zu begegnen. Benachrichtigungen können per E-Mail oder SMS gesendet oder mithilfe der kostenlosen Client-App, die für Android, iOS und Windows Phone verfügbar ist, an ein mobiles Gerät gesendet werden.

Paessler behauptet, dass Sie innerhalb weniger Minuten nach dem Start der Installation mit der Überwachung mit PRTG beginnen könnten. Das Auto-Discovery-System des Tools scannt Netzwerksegmente und erkennt automatisch eine Vielzahl von Geräten und Systemen. Es erstellt dann Sensoren aus vordefinierten Gerätevorlagen. Es müssen dann spezifische VoIP-Sensoren eingerichtet werden, was die Installation etwas länger macht, aber dies ist immer noch eines der am schnellsten einzurichtenden Tools.

PRTG ist in einer kostenlosen Vollversion erhältlich, die auf 100 Sensoren begrenzt ist. Bei PRTG zählt jeder überwachte Parameter als ein Sensor. Beispielsweise zählt die Überwachung der Bandbreite an jedem Port eines Switches mit 48 Ports als 48 Sensoren. Um mehr als 100 Sensoren zu überwachen, müssen Sie eine Lizenz erwerben. Sie benötigen außerdem einen QoS- oder einen IP-SLA-Sensor für jedes VoIP-Netzwerkgerät, das Sie überwachen möchten. Der Preis steigt mit der Anzahl der Sensoren und beginnt bei 1.600 $ für 500 Sensoren bis zu 14.500 $ für unbegrenzt viele Sensoren. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ohne Gerätebeschränkung ist verfügbar.

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3. ManageEngine-OpManager

Der ManageEngine OpManager ist ein weiteres der bekanntesten Tools zur Netzwerküberwachung. Es überwacht die Vitalfunktionen Ihrer Server (physisch und virtuell) sowie Ihrer Netzwerkausrüstung und warnt Sie, sobald etwas außerhalb der Spezifikationen liegt. Das Tool verfügt über eine intuitive Benutzeroberfläche, mit der Sie die benötigten Informationen leicht finden können. Das Produkt verfügt außerdem über eine hervorragende Berichterstellungsmaschine sowie einige vorgefertigte und benutzerdefinierte Berichte. Um das Paket abzurunden, sind die Warnfunktionen dieses Systems ebenfalls sehr vollständig.

Und wenn es um VoIP-Überwachung geht, lässt sich die VoIP-Überwachungsoption von ManageEngine OpManager nahtlos in OpManager integrieren, um die Kapazität Ihrer Infrastruktur zur Bearbeitung von VoIP-Anrufen proaktiv zu überwachen und darüber zu berichten. Das Tool verwendet Cisco IP SLA, um kritische Quality-of-Service-Parameter von VoIP-Netzwerken kontinuierlich zu überwachen. Zu den überwachten VoIP-Parametern gehören Paketverlust, Verzögerung, Jitter, Mean Opinion Score (MOS) und Round Trip Time (RTT).

Der Preis für den ManageEngine OpManager richtet sich nach der Anzahl der überwachten Geräte. Die Preise reichen von 715 $ für 25 Geräte bis zu 14.995 $ für 1000 Geräte. Die VoIP-Überwachungsoption fügt 125 US-Dollar pro Gerät hinzu, das dies erfordert. Wie bei den meisten kommerziellen Überwachungstools mit vollem Funktionsumfang ist eine kostenlose 30-Tage-Testversion verfügbar.

4. VoIP-Monitor

VoIP-Monitor ist ein Open-Source-Netzwerkpaket-Sniffer mit einem kommerziellen Frontend zur Überwachung der meisten VoIP-Protokolle. Das unter Linux laufende Tool soll die Qualität von VoIP-Anrufen anhand von Netzwerkparametern wie Verzögerungsschwankungen (Jitter) und Paketverlusten gemäß dem ITU-T G.107 E-Modell analysieren, das die Qualität anhand der MOS-Skala vorhersagt . Anrufinformationen werden zusammen mit relevanten Statistiken in einer MySQL-Datenbank gespeichert. Optional kann jeder Anruf in einer pcap-Datei (einem Dateierfassungsformat, das mit anderen Analysetools wie Wireshark geöffnet werden kann) entweder nur mit dem SIP-Protokoll oder mit den Protokollen SIP, RTP, RTCP, T.38 und udptl gespeichert werden. VoIPmonitor kann auch Sprache decodieren und über seine WEB-GUI wiedergeben sowie als .WAV-Datei auf der Festplatte speichern. Es unterstützt nativ die Codecs G.711 alaw und ulaw und kommerzielle Plugins fügen Unterstützung für G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC und OPUS hinzu. VoIPmonitor ist auch in der Lage, T.38 FAX in PDF umzuwandeln.

Das GUI-Frontend von VoIPmonitor ist entweder als lokal gehosteter Server zu Preisen zwischen 42 $/Monat für 10 Kanäle und 917 $/Monat für 6000 Kanäle oder als Cloud-basierter Dienst mit Preisen zwischen 20 $/Monat für 3 Kanäle und 200 $/Monat erhältlich. Monat für 200 Kanäle. Beide Versionen sind in einer kostenlosen und unbegrenzten 30-Tage-Testversion verfügbar.

5. VQmon/EP

VQmon/EP unterscheidet sich von anderen VoIP-Überwachungstools dadurch, dass es in Ihre Geräte integriert ist. Es behauptet, die am weitesten verbreitete Technologie zur Überwachung der Qualität und Leistung von Live-VoIP-Anrufen zu sein. Das System ist in eine Reihe von IP-Telefonen integriert, die von Avaya, Mitel, Polycom, Cisco und mehreren anderen Herstellern vertrieben werden. Es bietet integrierte Unterstützung für die branchenüblichen Berichtsprotokolle SIP QoE (RFC 6035) und RTCP XR (RFC 3611), sodass Netzwerkadministratoren die Anrufqualität überall in ihrem Netzwerk ohne den Einsatz von Sonden überwachen können. VoIP-Speer

VQmon/EP kann Paketverluste und Jitter-Buffer-Discard-Ereignisse erkennen. Es kann auch wichtige Informationen aus der DSP-Software extrahieren und Echtzeit-Rufqualitätsbewertungen und Diagnosedaten erstellen. Dieses Tool generiert MOS-Scores und R-Faktoren für die Hör- und Gesprächsqualität sowie eine Vielzahl diagnostischer Daten. Darüber hinaus bietet VQmon/EP Schwellenwerte für die Anrufqualität in Echtzeit, die entweder die Generierung von Warnmeldungen oder die automatische Konfiguration unterstützen.