I början av nätverksutvecklingen var ett datornätverk avsett att endast transportera datatrafik. Med tiden uppfanns VOIP-tekniken (Voice-Over-IP) och datornätverken måste utformas så att de även kan bära rösttrafik. När en enda nätverksstruktur transporterar både datatrafik och rösttrafik kallas det för ett konvergerat nätverk.
Rösttrafik och datatrafik
När man utformar ett nätverk är det viktigt att bestämma vilken typ av trafik som kommer att passera genom nätverket. Baserat på typen av trafik kan nätverket byggas för att betona upp till fyra olika nätverksegenskaper:
- Bandbredd – Den maximala kapaciteten för ett visst nätverk. Mäts i ”bitar per sekund” (bps, kbps, mbps, gbps osv.).
- Genomströmning – Den aktuella hastigheten för den trafik som trycks genom ett nätverk. Mäts i ”bitar per sekund” (bps, kbps, mbps, gbps osv.).
- Latency – Den tid det tar att ta sig från en punkt i nätverket till en annan. Mäts i ”millisekunder” (ibland mätt som Round Trip Time, RTT).
- Jitter – variationen i latenstiden i nätverket mellan ”hektiska tider” och ”långsamma tider”.
Dessa fyra attribut kan prioriteras för att optimera ditt nätverk för den typ av trafik som det är avsett att transportera.
Ett nätverk som huvudsakligen transporterar datatrafik kommer främst att bry sig om bandbredd och endast måttligt om latenstid och jitter. Om du överför 100 gb (100 000 000 000 000 bitar) data med en hastighet av 10 mbps (10 000 000 000 bitar per sekund) kommer det att ta dig 10 000 sekunder (2 timmar, 45 minuter) – ytterligare 1-3 sekunder på grund av latens och/eller jitter kommer i stort sett inte att märkas.
Ett nät som huvudsakligen transporterar rösttrafik kommer främst att bry sig om latens och jitter, och endast måttligt om bandbredd. Om du talar med någon i ”realtid” är storleken på röstpaketen inte särskilt stor (dvs. de kräver inte hög genomströmning), men det är viktigt att varje ”ord” kommer fram till den andra änden så snabbt som möjligt. Föreställ dig hur frustrerande ett telefonsamtal skulle vara om varje ord fördröjdes med några sekunder. Effekten skulle vara mycket frustrerande.
Legacy Networks
För att tillgodose de olika prioriteringarna var den gamla lösningen att bygga två oberoende nätverk: ett optimerat för att transportera datatrafik och det andra optimerat för att transportera rösttrafik:
Detta möjliggjorde en separering av röst- och datatrafik men krävde dubbelt så mycket utrustning för att bygga ut nätverket.
Converged Network
I takt med att nätverksutrustningen utvecklades i fråga om prestanda och funktionalitet kunde branschen emellertid köra både data- och rösttrafik på samma nätverksenheter (routrar, switchar osv.). Detta kallades ett konvergerat nätverk – en enda nätverksstruktur som kan bära både röst- och datatrafik:
Nätverksstrukturen måste förstås fortfarande prioritera olika egenskaper för röst- eller datatrafik, och därför måste nätverket kunna särskilja rösttrafiken från datatrafiken.
Den primära metoden för nätverksenheterna att identifiera olika typer av trafik är att använda olika IP-nätverk. VOIP-telefonerna (Voice Over IP) skulle tilldelas en viss uppsättning IP-adresser och datorerna skulle tilldelas en annan uppsättning IP-adresser.
Därefter skulle nätverksutrustningen tillämpa olika prioriteringar på trafiken baserat på de IP-adresser som den kommer från med hjälp av en funktion som kallas QoS, eller Quality of Service.
Konvergerat nätverk med hjälp av VLAN
I bilden ovan används två olika switchar och två gränssnitt på routern för data- och rösttrafik för att visuellt representera de olika IP-näten. Men samma effekt kan också uppnås med en switch och ett routergränssnitt med hjälp av VLAN:
I bilden ovan av ett konvergerat nätverk är både VOIP-telefoner och datorer anslutna till samma switch, men de är fortfarande logiskt separerade i olika IP-nätverk med hjälp av VLAN:
: ett Voice VLAN och ett Data VLAN.