Verkkotekniikan alkuaikoina tietokoneverkko oli tarkoitettu kuljettamaan vain dataliikennettä. Ajan myötä VOIP- eli Voice-Over-IP-tekniikat keksittiin, ja tietokoneverkot oli suunniteltava siten, että ne pystyivät kuljettamaan myös ääniliikennettä. Kun yksi verkkokangas kuljettaa sekä dataliikennettä että ääniliikennettä, sitä kutsutaan konvergoituneeksi verkoksi.

Puhe- ja dataliikenne

Verkkoa suunniteltaessa on tärkeää määritellä, minkä tyyppistä liikennettä verkon läpi kulkee. Liikennetyypin perusteella verkko voidaan rakentaa painottamaan jopa neljää eri verkko-ominaisuutta:

• Kaistanleveys – Tietyn verkon maksimikapasiteetti. Mitataan ”bitteinä sekunnissa” (bps, kbps, mbps, gbps jne.).
• Läpäisykyky – Verkon läpi kulkevan liikenteen nykyinen nopeus. Mitataan ”bitteinä sekunnissa” (bps, kbps, mbps, gbps jne.).
• Viive – Aika, joka kuluu verkon yhdestä pisteestä toiseen. Mitataan ”millisekunneissa” (joskus mitataan nimellä Round Trip Time tai RTT).
• Jitter – Viiveen vaihtelu verkossa ”kiireisten aikojen” ja ”hitaiden aikojen” välillä.

Nämä neljä ominaisuutta voidaan asettaa tärkeysjärjestykseen, jotta verkko voidaan optimoida sen liikennetyypin mukaan, jota se on tarkoitettu kuljettamaan.

Verkko, joka kuljettaa pääasiassa dataliikennettä, huolehtii ensisijaisesti kaistanleveydestä ja vain kohtalaisesti viiveestä ja jitteristä. Jos siirrät 100 gigatavua (100 000 000 000 000 bittiä) dataa nopeudella 10 mbps (10 000 000 000 bittiä sekunnissa), siihen kuluu 10 000 sekuntia (2 tuntia 45 minuuttia) – 1-3 ylimääräistä sekuntia, jotka johtuvat latenssista ja/tai jitteristä, jäävät suurimmaksi osaksi huomaamatta.

Verkko, joka kuljettaa pääasiassa puheliikennettä, huolehtii pääasiassa latenssista (viiveestä) ja jitteristä (jitteristä) ja huolehtii kaistanleveydestä (kaistanleveydestä) vain kohtalaisesti. Jos puhut jollekulle ”reaaliajassa”, puhepakettien koko ei ole erityisen suuri (eli ei vaadi suurta läpäisykykyä), mutta jokaisen ”sanan” saaminen toiseen päähän mahdollisimman nopeasti on ratkaisevaa. Kuvittele, kuinka turhauttavaa puhelu olisi, jos jokainen sana viivästyisi muutaman sekunnin. Vaikutus olisi hyvin turhauttava.

Legacy Networks

Erojen prioriteettien huomioon ottamiseksi perinteinen ratkaisu oli rakentaa kaksi itsenäistä verkkoa: toinen oli optimoitu dataliikennettä ja toinen ääniliikennettä varten:

Tämä mahdollisti puhe- ja dataliikenteen erottamisen toisistaan, mutta vaati kaksi kertaa enemmän varusteita verkon rakentamiseen.

Converged Network

Verkkolaitteiden kehittyessä suorituskyvyltään ja toiminnallisuudeltaan teollisuus pystyi kuitenkin pyörittämään sekä data- että ääniliikennettä samoissa verkkolaitteissa (reitittimet, kytkimet jne.). Tätä kutsuttiin konvergoituneeksi verkoksi – yhdeksi verkkokankaaksi, joka pystyy kuljettamaan sekä puhe- että dataliikennettä:

Verkkokangas joutuu tietysti edelleen priorisoimaan erilaiset ominaisuudet puhe- tai dataliikennettä varten, minkä vuoksi verkon on kyettävä erottamaan puheliikenne dataliikenteestä.

Verkkolaitteiden ensisijainen tapa tunnistaa erityyppinen liikenne on käyttää eri IP-verkkoja. VOIP-puhelimille (Voice Over IP) osoitettaisiin tietty joukko IP-osoitteita ja tietokoneille toinen joukko IP-osoitteita.

Tällöin verkkolaitteet soveltaisivat erilaisia prioriteetteja liikenteeseen sen mukaan, mistä IP-osoitteesta se on peräisin, käyttämällä ominaisuutta, jota kutsutaan QoS:ksi (Quality of Service).

Converged Network using VLANs

Yllä olevassa kuvassa käytetään kahta eri kytkintä ja reitittimen kahta liitäntää data- ja puheliikennettä varten, jotta eri IP-verkot voidaan esittää visuaalisesti. Sama vaikutus voidaan kuitenkin saavuttaa myös yhdellä kytkimellä ja yhdellä reitittimen liitännällä käyttämällä VLANeja:

Yllä olevassa kuvassa konvergoituneesta verkosta sekä VOIP-puhelimet että PC:t on kytketty samaan kytkimeen, mutta ne on silti loogisesti erotettu eri IP-verkkoihin VLANien avulla: Voice VLAN ja Data VLAN.