优化用于实时语音和视频的SD-WAN

读过一篇文章，讨论了不同的SD-WAN解决方案如何“修复”UCaaS和VCaaS。最近，笔者在No Jitter上看到了标题为“我们能否将SD-WAN可信地连接到UC中？” -- 一个很好的问题。让我们深入了解导致实时应用程序出现问题的原因，然后考虑SD-WAN产品如何尝试解决这些问题

了解影响IP语音和视频性能和质量的因素非常简单。它归结为延迟和丢失。你也会听到术语抖动和延迟，但由于抖动和延迟都是延迟的形式，我将它们统称为延迟。

实时语音和视频应用程序必须以给定的间隔接收数据，否则质量可能会开始降低。延迟和抖动的增加将引发“关闭时间”或会话延迟。这通常会表现为两个人互相交谈，然后是一个长长的尴尬的间断，因为他们都停止说话，然后再次互相交谈，等等。建议的最大单向延迟为150毫秒，但有时可以宽容地容忍更多。

语音和视频编解码器近年来发展迅速，并且利用最新的分组错误隐藏技术，他们能够容忍一定程度的数据包丢失。然而，超过某个阈值，隐藏算法变得非常明显。如果您在音频切断之前听过机器？人发出的声音，这表明丢包隐藏算法正在努力工作。

SD-WAN解决方案专注于使用两个主要工具解决这些问题：

多个连接和动态路径选择

前向纠错（FEC）

虽然每个SD-WAN供应商都有自己的实现，但为了简单起见，这里有一个基本的解释：

动态路径选择 -- 假设有多个Internet连接，SD-WAN设备会监视每个连接，并根据某些应用程序性能参数选择路由应用程序流的连接。结果应该是应用程序的优化性能。

FEC -- FEC有许多算法，但这项技术实质上意味着发送冗余数据，以确保应用程序流以正确的顺序到达，并且所有数据包都在目的地。FEC带来了性能折衷，因为发送冗余数据会蚕食有效吞吐量。

SD-WAN通常使用宽带互联网进行传输，与较低成本和较高标称数据速率进行权衡，与MPLS等运营商服务相比，存在吞吐量不一致，损耗更高，延迟更高的风险。主要卖点是SD-WAN有可能使宽带与更高价格的运营商服务一样好。

通过对影响语音的问题以及SD-WAN提供的功能的基本了解，让我们看看SD-WAN如何改善实时应用程序。

SD-WAN可以减少延迟吗？

鉴于我们的高级定义，答案是肯定的，在某种程度上。根据所使用的动态路径选择算法，SD-WAN解决方案可以选择性能更好的Internet连接来路由实时传输协议（RTP）流。然而，这是基于一个连接比另一个连接足够好的假设。

SD-WAN可以减少丢失吗？

是的，取决于FEC实施和基于应用的策略。让我们假设这些已经得到充分实施。

丢失和延迟是第一英里或最后一英里互联网服务提供商（ISP）的责任吗？

这是事情变得更有趣的地方。大多数人认为ISP是丢失和延迟的主要原因，并且肯定在第一英里和最后一英里的ISP网络中存在问题。然而，事实上，当今许多宽带提供商的网络都是其他提供商合并和收购的结果，这可能导致ISP自身网络内的路由不理想。现实情况是，丢失和延迟问题可能发生在路径中的任何位置 -- 无论是第一，中间还是最后一英里。

SD-WAN无法填补的性能差距是巨大的互联网中间里程所造成的损失和延迟。无论是在企业站点之间流动还是从分支机构流向云应用程序，任何未在专用电路上承载的企业流量都会遍历Internet骨干网。

因特网骨干网是“网络的网络”，包括数百个互连的自治系统或网络提供商。这些提供者中的每一个与其他提供者具有一组复杂的对等关系，并且每个提供者与其他自治系统有安排以在它们之间传递流量。

互联网的基本设计元素为企业带来了低效率和性能问题。其中包括：

自治系统之间的最低成本路由策略，迫使低成本路由而不是高性能路由

依赖边界网关协议（BGP）进行路由；BGP没有拥塞避免能力

使用传输控制协议（TCP）进行传输；TCP是一种保守的协议，在遇到拥塞时会做出强烈反应 -- 这意味着它缩小了窗口大小，从而缩小了吞吐量

新一代SD-WAN解决方案正面迎接中长期性能挑战。这些覆盖网络不寻求取代互联网。相反，它们通过创建基于性能指标的反馈循环来增强互联网路由的优势，这些反馈循环通知中央协调器。反过来，协调器通过Internet绘制出性能最佳的路由，并自动将路由器实例化到云中以使用该路由。

可以将其视为具有实时连续分析和更新的Internet热图。根据需要自动修改路由以保持一致的优化性能。这种方法创建了一个在Internet上运行的自我优化，自我修复的网络覆盖。

结合这两种技术，不是在覆盖网络SD-WAN和基于设备的边缘SD-WAN之间进行选择，而是提供1 + 1 = 3解决方案，其中第一，中，最后一英里都针对峰值性能进行了优化和可靠性调整。这种组合方法是解决那些棘手的实时应用程序性能问题的正确方法，所有这些都涉及宽带连接和Internet传输。