W pierwszych dniach Networking, sieć komputerowa była przeznaczona do przenoszenia tylko danych ruchu. Jak czas poszedł dalej, VOIP, lub Voice-Over-IP technologie zostały wynalezione, sieci komputerowe musiały być zaprojektowane do przenoszenia również ruch głosowy. Kiedy pojedyncza tkanina sieciowa przenosi zarówno ruch danych, jak i ruch głosowy, określa się ją mianem sieci konwergentnej.
Ruch głosowy i ruch danych
Przy projektowaniu sieci ważne jest określenie, jaki rodzaj ruchu będzie przez nią przechodził. W oparciu o rodzaj ruchu, sieć może być zbudowany, aby podkreślić do czterech różnych cech sieci:
- Bandwidth – Maksymalna pojemność danej sieci. Mierzona w „bitach na sekundę” (bps, kbps, mbps, gbps, itp.).
- Przepustowość – Bieżąca szybkość ruchu przepychanego przez sieć. Mierzona w „bitach na sekundę” (bps, kbps, mbps, gbps, etc).
- Opóźnienie – Czas potrzebny na przejście z jednego punktu w sieci do drugiego. Mierzony w „milisekundach” (czasami mierzony jako Round Trip Time, lub RTT).
- Jitter – Różnica w opóźnieniu w sieci pomiędzy „zajętymi czasami” i „wolnymi czasami”.
Te cztery atrybuty mogą być traktowane priorytetowo w celu zoptymalizowania sieci pod kątem rodzaju ruchu, który ma przenosić.
Sieć przenosząca głównie ruch danych będzie się głównie troszczyć o Szerokość pasma, a tylko umiarkowanie o Latency i Jitter. Jeśli przesyłasz 100 gb (100 000 000 000 000 bitów) danych z prędkością 10 mbps (10 000 000 bitów na sekundę), zajmie Ci to 10 000 sekund (2 godziny, 45 minut) – dodatkowe 1-3 sekundy z powodu opóźnienia i/lub jittera będą w dużej mierze niezauważalne.
Sieć przenosząca głównie ruch głosowy będzie się głównie troszczyć o Latency i Jitter, a tylko umiarkowanie o Bandwidth. Jeśli rozmawiasz z kimś w „czasie rzeczywistym”, rozmiar pakietów głosowych nie jest szczególnie duży (tj. nie wymaga wysokiej przepustowości), ale posiadanie każdego „słowa” dostać się do drugiego końca tak szybko, jak to możliwe jest kluczowe. Wyobraź sobie, jak frustrująca byłaby rozmowa telefoniczna, gdyby każde słowo było opóźnione o kilka sekund. Efekt byłby bardzo frustrujący.
Legacy Networks
Aby dostosować się do różnych priorytetów, starsze rozwiązanie polegało na zbudowaniu dwóch niezależnych sieci: jednej zoptymalizowanej do przenoszenia ruchu danych, a drugiej zoptymalizowanej do przenoszenia ruchu głosowego:
To pozwalało na oddzielenie ruchu głosowego od ruchu danych, ale wymagało dwukrotnie większej ilości sprzętu do zbudowania sieci.
Sieć konwergentna
Jak sprzęt sieciowy rozwijał się pod względem wydajności i funkcjonalności, jednak przemysł był w stanie uruchomić zarówno ruch danych, jak i głosowy na tych samych urządzeniach sieciowych (routerach, przełącznikach itp.). Określono to mianem sieci konwergentnej (Converged Network) – pojedynczej struktury sieciowej, która może przenosić zarówno ruch głosowy, jak i ruch danych:
Oczywiście, struktura sieciowa nadal musi nadawać różne priorytety dla ruchu głosowego i ruchu danych, dlatego sieć musi być w stanie odróżnić ruch głosowy od ruchu danych.
Podstawową metodą dla urządzeń sieciowych do identyfikacji różnych typów ruchu jest użycie różnych sieci IP. Telefony VOIP (Voice Over IP) będą przypisane do określonego zestawu adresów IP, a komputery PC będą przypisane do innego zestawu adresów IP.
Wtedy, sprzęt sieciowy będzie stosować różne priorytety do ruchu w oparciu o adresy IP pochodzi z wykorzystaniem funkcji znanej jako QoS, lub Quality of Service.
Sieć konwergentna wykorzystująca sieci VLAN
Obrazek powyżej wykorzystuje dwa różne przełączniki i dwa interfejsy na routerze dla ruchu danych i głosu w celu wizualnego przedstawienia różnych sieci IP. Ale ten sam efekt można również osiągnąć za pomocą jednego przełącznika i jednego interfejsu routera przy użyciu sieci VLAN:
Na powyższym obrazie sieci konwergentnej zarówno telefony VOIP, jak i komputery PC są podłączone do tego samego przełącznika, ale nadal są logicznie oddzielone w różnych sieciach IP przy użyciu sieci VLAN: Voice VLAN i Data VLAN.