Virtueller TDM-Ring über Ethernet

Priorisierung der Sprache

Da im Megaplex-Ethernet-Ring Sprach- und Datenpakete gemischt sind, ist die korrekte Priorisierung der Sprachverbindungen sehr wichtig. Wir untersuchten diese Priorisierung durch Qualitätsmessungen einer Sprachverbindung bei gleichzeitiger Ethernet-Vollast. Für die Ethernet-Lasterzeugung wurde wieder Smartflow von Spirent eingesetzt, die ISDN-Sprachverbindungen emulierte ein Lastgenerator "Spirent Abacus". Er ermittelte die psychoakustische Sprachqualität (Mean Opinion Score, MOS; siehe auch Artikelreihe "Voice over IP", NetworkWorld 18/2001), die ein Maß für die Verständlichkeit der Sprache darstellt.

In den Tests blieb die Qualität der Sprachverbindung stets beim bestmöglichen Wert (MOS über 4,5), unabhängig von der Ethernet-Hintergrundlast, und entsprach damit exakt der Verständlichkeit einer reinen ISDN-Leitung. Dies galt selbst noch bei der unrealistischen Situation mit Ethernet-Volllast. Dabei leitete der Ring neun Prozent der Ethernet-Pakete zu Gunsten der Sprachpakete nicht weiter.

Weitere Tests mit dem Spirent Abacus ergaben, dass Megaplex die E1-Anwendungsdaten tatsächlich transparent weiterleitete: Die ISDN-Signalisierung wurde nicht beeinflusst und zeigte die gleichen Leistungswerte (ISDN-Anrufe pro Sekunde) wie bei einer Loopback-Verbindung zwischen den Analysator-Anschlüssen. Ebenso unbeeinflusst von der Lastsituation blieb die Signallaufzeit (Latenz) der Sprachverbindung. Wir ermittelten 5 bis 10 Millisekunden je Richtung, ein sehr guter Wert.

Schließlich ermittelten wir noch die Ergebnisse der Pflichttests: Ist die Ethernet-Datenübertragung leistungsfähig und stabil, auch bei einer großen Anzahl emulierter Endgeräte? Zu diesem Zweck fluteten wir den Ring von vier Seiten mit Ethernet-Paketen - auch dies eine nicht ganz realistische Situation, aber eine gute Abschätzung des schlimmsten anzunehmenden Falles. In den ersten Tests zeigte sich eine Leistungsschwäche beim Einsatz von 4 mal 300 MAC-Adressen unter Vollast mit sehr kleinen Paketen und vollvermaschtem Verkehrsmuster - eine Situation, die sich nur mit dem Spirent SMB-6000B zeigte, nicht jedoch mit den bei RAD vorhandenen Lastgeneratoren. Der Ring erreichte in diesem Fall nur einen Bruchteil des möglichen Durchsatzes.

Solche Fehler bieten immer eine gute Gelegenheit, die Qualitätssicherungsprozesse des Herstellers zu beurteilen. RAD bestand diesen Test: Die Ingenieure in Israel hatten bereits eine Woche nach unserer Meldung den Fehler behoben und eine neue Softwareversion bereitgestellt. Mit ihr erreichte der Ring 94 Prozent Durchsatz mit 64-Byte-Paketen und 97 bis 98 Prozent mit größeren Paketen (siehe Grafik). Die fehlenden zwei Prozent werden für die Steuerungsprotokolle zur Redundanzumschaltung im Ring benötigt, erläuterte RAD.

Schließlich überprüften wir die Ethernet-Paketlaufzeiten (Latenz) des Megaplex 2100. Unter normaler Last (50 Prozent) maßen wir 0,056 ms bei 64-Byte-Paketen und 0,376 ms bei 1518 Byte langen Paketen. Bei Volllast führte das Puffermanagement im Ring zu relativ hohen Paketlaufzeiten, im Durchschnitt 0,511 ms für die kleinsten und 8,133 ms für die größten Pakete. Bei 64-Byte-Paketen erreichte der Megaplex-Ring 94 Prozent Durchsatz, mit größeren Paketen 97 bis 98 Prozent.