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視頻會(huì)議問題排查分析方法

2010-11-30
來源:H3C
關(guān)鍵詞: IPTV|VoIP 視頻會(huì)議

視頻會(huì)議項(xiàng)目中,廣域網(wǎng)部分都是由運(yùn)營商來承建。一旦視頻會(huì)議中出現(xiàn)因網(wǎng)絡(luò)丟包造成的圖像或者聲音效果不理想,運(yùn)營商方面除了ping包檢查他們線路之外,基本沒有其他解決辦法。并且當(dāng)此網(wǎng)絡(luò)上其他的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)還在比較正常運(yùn)行的時(shí)候,大家很容易將問題歸結(jié)到視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)備上。事實(shí)上,這類問題的原因一般是出在網(wǎng)絡(luò)這一層面。本文以一個(gè)典型案例來說明,出現(xiàn)因丟包而導(dǎo)致視頻會(huì)議效果不理想時(shí),對這種問題的排查分析方法。
  案例背景
  某煙草公司實(shí)施了視頻會(huì)議項(xiàng)目。會(huì)議主場終端H3C MG6060和H3C
MCU(ME8000)都位于市局,近40個(gè)區(qū)縣的終端MG6050通過運(yùn)營商的MSTP網(wǎng)絡(luò)與市局相連。如圖1所示。


  圖1 煙草公司視頻會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
  在項(xiàng)目實(shí)施初期便發(fā)現(xiàn)有3個(gè)區(qū)縣局點(diǎn)掉包嚴(yán)重,使得視訊會(huì)議MCU不斷的發(fā)送異常報(bào)文,導(dǎo)致市局觀看自己的圖像有很嚴(yán)重的停頓,區(qū)縣觀看市局圖像停頓現(xiàn)象也很嚴(yán)重。經(jīng)察看入會(huì)終端的會(huì)議狀態(tài)統(tǒng)計(jì)信息,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)丟包很嚴(yán)重。
  項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后,原先掉包嚴(yán)重的3個(gè)局點(diǎn)中1個(gè)比較正常了,另外2個(gè)的問題現(xiàn)象稍有好轉(zhuǎn),能看到主流圖像,但是圖像停滯現(xiàn)象明顯。在后續(xù)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中發(fā)現(xiàn),近1/3局點(diǎn)的圖像有不同程度的停頓和停滯。在市局和這些問題局點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)測試,各個(gè)局點(diǎn)都有一些丟包,一般在1%-3%左右,最嚴(yán)重的達(dá)到6%。
  隨著聯(lián)調(diào)的進(jìn)行,丟包局點(diǎn)數(shù)目還在不斷增加,幾乎達(dá)到3/4。這些丟包局點(diǎn)有一個(gè)相同特征:市局到區(qū)縣下行不丟包,區(qū)縣到市局上行丟包(音頻和視頻包都有被丟棄);。更加值得注意的是,各個(gè)局點(diǎn)的丟包程度不固定隨時(shí)變化,沒有規(guī)律可循,例如上午情況稍好點(diǎn),下午就變差了。
  在這種情況下,客戶召開視頻會(huì)議的效果很不理想,不僅圖像凍結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重,聲音也是斷斷續(xù)續(xù)的。

  視頻會(huì)議問題排查分析方法
  1. 確認(rèn)問題現(xiàn)象通過召開不同類型的會(huì)議,確認(rèn)影響視頻會(huì)議效果的因素是在視頻會(huì)議設(shè)備側(cè)還是網(wǎng)絡(luò)側(cè)。操作步驟如下:
  a、 通過MCU召集純轉(zhuǎn)發(fā)會(huì)議,廣播主會(huì)場,通過WEB登錄到各區(qū)縣局點(diǎn)終端上查看會(huì)議狀態(tài)信息,發(fā)現(xiàn)無丟包,圖像解碼流暢,說明MCU到各區(qū)縣的下行正常;
  b、 在此會(huì)議中切換廣播區(qū)縣會(huì)場,在主會(huì)場終端觀看圖像效果,發(fā)現(xiàn)圖像停頓,說明各區(qū)縣到市局的上行存在丟包或者M(jìn)CU轉(zhuǎn)發(fā)丟包;
  c、 結(jié)束MCU會(huì)議,市局與區(qū)縣終端點(diǎn)對點(diǎn)呼叫,通過WEB登錄雙方終端來查看雙方接收丟包情況,發(fā)現(xiàn)區(qū)縣接收無丟包,而市局有明顯丟包,這樣排除MCU轉(zhuǎn)發(fā)丟包的可能性,確認(rèn)是由于網(wǎng)絡(luò)丟包造成的(終端編碼正常,因此終端發(fā)送不存在丟包)。
  通過上述三步測試,確認(rèn)傳輸網(wǎng)絡(luò)存在丟包,且基本只有上行丟包,而下行正常。以下對丟包進(jìn)行進(jìn)一步分析:
  Ø 分別統(tǒng)計(jì)1.5M、768K、256K帶寬下的點(diǎn)對點(diǎn)呼叫下的丟包情況,發(fā)現(xiàn)隨著帶寬的降低,丟包無明顯改善,只是丟包總數(shù)逐漸減少,這說明丟包不是由于線路傳輸帶寬不足造成;
  Ø 分別比較H.263和H.264、4CIF和CIF點(diǎn)對點(diǎn)呼叫下的丟包情況,發(fā)現(xiàn)基本相同,這說明丟包與視頻協(xié)議格式無關(guān);
  Ø 配置終端MTU值(MTU可在800~1500之間調(diào)整),再次呼叫進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)MTU較小時(shí)丟包情況無改善,這說明丟包與MTU值無關(guān)。
  Ø 通過兩端報(bào)文(分別在市局和區(qū)縣交換機(jī)上抓取區(qū)縣終端發(fā)送的報(bào)文,這樣區(qū)縣側(cè)抓到的報(bào)文是完整的,而在市局側(cè)抓到的存在丟包,是否丟包可通過RTP報(bào)文的sequence
number是否連續(xù)來判斷),發(fā)現(xiàn)丟包并不存在規(guī)律,丟包的報(bào)文大小與時(shí)機(jī)無規(guī)律。
  通過上述分析得出以下結(jié)論:報(bào)文的丟棄無規(guī)律,與視頻會(huì)議終端的系統(tǒng)配置無關(guān),丟包由線路傳輸造成。
  2. 排查內(nèi)網(wǎng)及運(yùn)營商接口網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)問題原因是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)之后,下一步工作就從企業(yè)內(nèi)網(wǎng)開始,往外逐步排查問題。
  判斷內(nèi)網(wǎng)是否存在丟包的方法是:分別在區(qū)縣交換機(jī)出口、市局接入路由器入口、市局終端接入交換機(jī)入口抓取由區(qū)縣發(fā)往市局的報(bào)文。如圖2所示,具體方法是先不呼叫,在各抓包節(jié)點(diǎn)先啟動(dòng)抓包工具,然后兩點(diǎn)建立呼叫,持續(xù)約1分鐘后掛斷呼叫,再通知各抓包節(jié)點(diǎn)停止抓包,這樣可以保證各節(jié)點(diǎn)在不丟包情況下抓取的報(bào)文總數(shù)相同。通過分析,相同的呼叫中,區(qū)縣出口無丟包;市局入口和終端接入交換機(jī)入口的丟包數(shù)相同。由此判斷客戶內(nèi)網(wǎng)無丟包。

  圖2 排查局域網(wǎng)丟包情況時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
  另外,煙草內(nèi)網(wǎng)與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)之間通過光電轉(zhuǎn)換器連接,通過查看接入路由器/交換機(jī)端口信息,未發(fā)現(xiàn)半雙工問題,確認(rèn)光電轉(zhuǎn)換器工作正常。
  3. 排查運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)接入層此案例中,運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)接入情況如圖3所示,于是分別以接入節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2-1、節(jié)點(diǎn)2-2作為抓包節(jié)點(diǎn),通過抓包確認(rèn),發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)接入層機(jī)房均不存在丟包。測試方法與排查客戶內(nèi)網(wǎng)方法相同,分別在三個(gè)節(jié)點(diǎn)處及市局入口抓取從渝中發(fā)往市局的報(bào)文,發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)2-1和節(jié)點(diǎn)2-2的報(bào)文均無丟包,接入節(jié)點(diǎn)1入口和市局入口丟包報(bào)文情況相同,由此判斷丟包點(diǎn)應(yīng)該在承載網(wǎng)上。

  圖3 運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)圖
  4. 排查運(yùn)營商承載網(wǎng)承載網(wǎng)的核心網(wǎng)拓?fù)淙鐖D4所示:

  圖4 運(yùn)營商承載網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
  首先排查核心交換機(jī)和核心路由器,但由于抓包核心網(wǎng)上數(shù)據(jù)量太大,此前的抓包定位方法不方便使用,因此接入一臺測試終端。先以接在核心交換機(jī)上測試為例,首先測試終端與區(qū)縣點(diǎn)對點(diǎn)呼叫,結(jié)果是雙向無丟包;再使用測試終端與市局點(diǎn)對點(diǎn)呼叫,結(jié)果存在單向丟包,這樣就說明問題不在核心交換機(jī)上。按照此方法再次測試核心路由器,結(jié)果發(fā)現(xiàn)測試終端與區(qū)縣互通時(shí),區(qū)縣終端接收正常(下行正常),而測試終端接收存在持續(xù)丟包(上行有丟包)。通過在核心路由器上做進(jìn)出端口流量統(tǒng)計(jì)(通過ACL對源地址和目的地址進(jìn)行精確匹配)時(shí)發(fā)現(xiàn)該核心路由器存在轉(zhuǎn)發(fā)丟包,經(jīng)過查看路由器的配置發(fā)現(xiàn),其網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下的丟包策略使得其在網(wǎng)絡(luò)流量過大時(shí),將MG6060的報(bào)文被丟棄。最終通過修改路由器上的擁塞避免配置后雙向通信恢復(fù)正常。
  5. 問題解決通過對一個(gè)局點(diǎn)的排查分析,找到問題根源并解決。其余局點(diǎn)的問題也進(jìn)行同樣的處理。至此,該煙草公司視頻會(huì)議系統(tǒng)正常運(yùn)行,圖像凍結(jié)、馬賽克現(xiàn)象全部消失,會(huì)議效果得到了大幅度提升。
  總結(jié)
  據(jù)統(tǒng)計(jì),視訊會(huì)議系統(tǒng)出現(xiàn)的問題或者故障,60%是由網(wǎng)絡(luò)/防火墻造成。只要理清思路,從系統(tǒng)配置開始,再逐步排查局域網(wǎng)、廣域網(wǎng),最終一定能夠準(zhǔn)確得定位問題并找到解決問題的辦法。
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