Das Netzwerk der FIDUCIA IT AG ist VoIP-Ready

Die FIDUCIA Gruppe ist einer der führenden IT-Dienstleister in Deutschland sowie IT-Competence Center und größter IT-Dienstleister im genossenschaftlichen FinanzVerbund.

Über Die FIDUCIA IT AG sowie deren Tochter- und Beteiligungsunternehmen bietet das Unternehmen ein umfassendes Dienstleistungsspektrum auf dem Gebiet der Informationstechnologie. Das Kerngeschäft der FIDUCIA Gruppe ist die Erbringung von IT-Leistungen für rund 750 Genossenschaftsbanken, für die Zentralinstitute und Unternehmen im genossenschaftlichen FinanzVerbund sowie für Privatbanken und Industrieunternehmen.

Eine sichere und strukturierte IT bildet die Grundlage für alle Anwendungen rund um das Banksystem agree. Unter dem Begriff "IT-Basis" bündelt die FIDUCIA alle Produkte und Dienstleistungen zu den Themen Netz und Netztopologie, Arbeitsplätze und Server sowie IT-Sicherheit. Die Services stellt die FIDUCIA IT AG ihren Kunden über eines der modernsten und größten MPLS (Multi Protocol Label Switching) Netzwerke Europas zur Verfügung.

Standortübergreifende VoIP-Netze

Mit Hilfe der Voice over IP (VoIP)-Technologie schöpft die FIDUCIA mit dem Produkt agreeVoice die bereits vorhandenen Ressourcen weiter aus und stellt die sich daraus ergebenden Vorteile ihren Kunden zur Verfügung:

• Über das kundenweite Netzwerk können die Kunden auf die gehosteten Unified Communication-Services zugreifen. Die damit einher gehende Zentralisierung der Telefonie sorgt für einen einfach Einstieg in die VoIP-Welt, da die gesamte Administration der Sprachkommunikation vom Dienstleister übernommen wird. Hierzu müssen beim Kunden nur die Telefone ausgetauscht werden.
• Die Kunden müssen ihre VoIP-Lösung nicht selbst einrichten und betreiben. Dadurch sparen sich die Unternehmen die hohen Anfangsinvestitionen in die notwendige Infrastruktur. Sämtliche Kommunikationsfunktionalitäten (Media-Services und UC-Services) werden als Dienstleistung bezogen und pro Nutzer abgerechnet, so dass die Kosten gut kalkulierbar werden.
• Telefongespräche können mit bereits vorhandenen und vertrauten Bankprogrammen optimal verknüpft und mit den Prozessabläufen beim Kunden integriert werden.
• Der Kunde hat dann für seine komplette IT-Infrastruktur nur einen Ansprechpartner.

Die Kunden der FIDUCIA IT AG sind Qualität und ausgezeichnete Verfügbarkeit gewohnt. Diese hohen Ansprüche müssen auch bei der Umstellung auf VoIP beachtet werden. Es gilt auch hier der Grundsatz: Anbieter, die mit VoIP-Hosting-Angeboten erfolgreich sein wollen, punkten mit höheren Sicherheits- und Qualitätsstandards im Vergleich zum Eigenbetrieb von VoIP. Zur erfolgreichen Vermarktung von VoIP muss das Netzwerk spezielle Eigenschaften aufweisen. Hierzu gehören:

• Verfügbarkeit: Ist nur durch ausreichend dimensionierte bzw. redundante Systeme zu gewährleisten.
• Paketverluste: Die Paketverlustrate gibt den prozentualen Anteil an verloren gegangenen Datenpaketen auf einer Übertragungsstrecke wieder. Die Paketverluste sind in der Regel auf Verstopfungen im Netz (hoher Füllgrad der Warteschlangen in Routern/Switches) zurückzuführen. Zur Vermeidung von Paketverlusten sind Priorisierungsmechanismen im Netz zu implementieren.
• Verzögerung: Die Verzögerung bezeichnet die Zeitdifferenz zwischen Senden und Empfangen einer Information (Mund zu Ohr). Die Gesamtverzögerung (Ende zu Ende) sollte 150 ms nicht überschreiten.
• Jitter: Die weitere Beeinflussung der Sprachqualität betrifft die zeitliche Variation der Verzögerung der Sprache, die die Verständigung holprig und schwer verständlich macht. Die Verzögerungsschwankungen auf dem gesamten Datenpfad bezeichnet man als Jitter. Jitterbuffer sorgen für eine Verbesserung des Jitterverhaltens, verschlechtern jedoch die Gesamtverzögerung.

Stefan Klüber - Technischer Projektleiter IT-Betrieb Netzwerk- und Voice-Plattform:

"Nach einer Markstudie haben wir uns für die Messtechnik der Firma Nextragen entschieden. Mit diesem Werkzeug können wir ohne Zugriffe auf das interen Netzwerkmanagement der Provider sehr schnell Probleme mit der Sprachqualität messtechnisch nachweisen. Damit müssen wir uns nicht mehr auf Basis von Störungsmeldungen der Benutzer zeitaufwändig ein Bild von der Auswirkung einer Störung machen. Durch eine Verteilung der Messagenten kann zusätzlich der Störungsverursacher schnell identifiziert werden. Dies ist besonders wichtig,  bei der Zusammenarbeit mit mehreren Providern. Im praktischen Einsatz hat sich dies auch schon mehrfach bestätigt."

Professionelle Messtechnik

Diese Übertragungseigenschaften müssen kontrolliert, durch geeignete Messungen getestet und gegebenenfalls korrigiert werden. Hierzu wird bei der FIDUCIA der von der Firma Nextragen GmbH entwickelte Trafficlyser TraceSim VoIP genutzt. Diese Software simuliert im Netzwerk den auftretenden VoIP-Verkehr und ermittelt die signifikanten Systemparameter. Zur Nachbildung des realitätsnahen Betriebs werden unterschiedliche Kommunikationsszenarien nachgebildet. Die sich daraus ergebenden Worst-Case-Szenarien bilden die Grundlage für die Messreihen zur Ermittlung folgender Netzeigenschaften:

• Sprachqualität einzelner Gespräche: Dabei wird erkannt, welche Qualitäten auf den unterschiedlichen Wegen des Netzwerks erreicht werden und welche Komponenten im Netzwerk die QoS-Qualität am meisten beeinflussen.
• Verhalten bei Last: Das Verhalten des Netzwerks bei einer Vielzahl gleichzeitiger VoIP-Verbindungen wird untersucht und damit auch die Einhaltung der für VoIP notwendigen Priorisierungen untersucht.
• Objektive Protokollierung der Netzeigenschaften: Hierbei werden der Jitter und die Paketverluste detailliert dargestellt und ausgewertet.

Der Einsatz einer professionellen Messtechnik ermöglicht eine objektive Beurteilung der Sprachqualität. Die von Nextragen entwickelte Lösung setzt dabei auf international anerkannte Mess-Verfahren. Hierfür werden der PESQ-Algorithmus (ITU Rec. P.862) und das E-Modell (ITU Rec. G.107) genutzt. Die beiden Messmethoden unterscheiden sich grundlegend in ihrer Vorgehensweise. So ermittelt das E-Modell die Qualität anhand von Netzwerkparametern, während PESQ-Messungen sich auf die Qualität der übertragenen Sprachsignale beziehen. Im Netzwerk der FIDUCIA IT AG hat sich gezeigt, dass das PESQ-Verfahren sich für die notwendigen Testprozeduren am Besten eignet. Im FIDUCIA-Netzwerk werden unterschiedliche Gateways zur Bearbeitung der Sprachsignale eingesetzt. Aus diesem Grund muss in einem solchen Netzwerkkonstrukt die "Ende-zu-Ende"- Qualität gemessen werden. Durch das Psycho-Akustische-Modell, welches im PESQ-Algorithmus implementiert ist, wird das menschliche Gehör nachgebildet und eine objektive Qualität für die jeweiligen Telefongespräche ermittelt. Die durch das PESQ-Verfahren ermittelten Werte repräsentieren alle relevanten Parameter des Sprachsignals und die Messresultate werden als "Mean Opinion Score (MOS) Werte" dargestellt. Der Wertebereich liegt zwischen 0,5 und 4,5, wobei 0,5 die schlechteste Qualität beschreibt und 4,5 die beste.

Vergleich zwischen dem E-Modell und dem PESQ-Verfahren

Mit Hilfe einer solchen PESQ-Messungen lassen sich Netzwerke optimal testen und es wird ermittelt, ob das Netz/Teilnetz "VoIP-Ready" bzw. ob es im momentanen Zustand für VoIP geeignet ist. Die folgenden Fragestellungen haben im FIDUCIA Netz eine herausgehobene Stellung:

• Entspricht die Bandbreite der Anzahl notwendiger Verbindungen und ist diese ausreichend?
• Greifen die konfigurierten Priorisierungen bei entsprechender VoIP-Last?
• Erreicht der genutzte VoIP-Codec die gewünschte Qualität?

Für den VoIP-Betrieb hat die FIDUCIA ein eigenes Kompetenzteam zusammengestellt, welches als Aufgabe hat, die notwendigen Eigenschaften für den VoIP-Telefondienst sicher zu stellen. Die Nextragen GmbH stellt die hierfür benötigte Messtechnik. Da es sich bei der Messtechnik um reine Softwareprodukte handelt, sind diese schnell in bestehende Systeme zu integrieren. Die Zentral verwaltete Telefonanlage ist im Rechenzentrum der FIDUCIA angesiedelt. Die FIDUCIA Kunden sind über VPN-Verbindungen (Virtual Private Network) an die Telefonanlage angebunden. Zur Ermittlung der realitätsnahe VoIP-Werte werden folgende Messungen durchgeführt:

• Messungen innerhalb eines VPN, um die interne Bankenkommunikation zu überprüfen. Hierbei spielt die Infrastruktur der Bank eine wesentliche Rolle.
• Messungen vom Kunden zum Rechenzentrum.
• Messungen von einem Kunden zu dem nächsten Kunden. Hier bei wird überprüft, ob die Kommunikation zwischen den beiden Kunden-VPNs funktioniert.
• Messungen von Kunden ins "alte Telefonnetz" ( PSTN / ISDN). Diese Messung sagt aus, ob die jeweilige Bank ihre Kunden erreicht.

Nach der Installation der Messtechnik an den gewünschten Zielorten wurden auf Basis automatisierter Tests die Messszenarien abgearbeitet. Es wurden über mehrere Tage mehrere tausende VoIP-Verbindungen simuliert und detailliert ausgemessen. Die Analyse der sich aus den Messungen ergebende Datenbasis ergab folgende Ergebnisse:

• Alle Messungen innerhalb eines VPNs zeigten sehr gute Messergebnisse.
• Gingen die Messungen über das eigene VPN hinaus, verschlechterte sich die VoIP-Qualität.

Zusätzliche Messungen wiesen auf ein Problem in einem bestimmten Netzkonstrukt hin. Eine Gateway-Komponente konnte als Verursacher des Problems identifiziert werden. In Abstimmung mit dem Hersteller wurde die Konfiguration des Gateway geändert. Die abschließenden Messungen ergaben, dass die Umstellung der Gateways den gewünschten Erfolg und somit eine Optimierung der VoIP-Ströme brachte.

Wolfgang Boschert - Leiter IT-Betrieb Netzwerk- und Voice-Plattform:

"In modernen konvergenten Netzwerken wird die Dienstgüte immer wichtiger, besonders beim "gewohnten" Telefonieren. Nextragen hat uns in die Lage versetzt frühzeitig Abweichungen von der Qualitätsnorm zu erkennen und schneller geeignete Maßnahmen zur Verbesserung zu ergreifen. Bei der Steuerung unserer Netzwerkprovider in kritischen Situationen hat sich das Tool in kürzester Zeit amortisiert. Es ist aus dem VoIP-Betrieb nicht mehr wegzudenken" 

Fazit

Durch den Einsatz der Produkte der Nextragen GmbH konnte die FIDUCIA IT AG ihr Netzwerk für den Dienst VoIP optimieren. Das Netzwerk ist jetzt VoIP-Ready. Durch gezielte Messungen lassen sich VoIP-Probleme bereits zum Zeitpunkt ihres Entstehens erkennen und beseitigen, so dass den FIDUCIA Kunden ein reibungsloser Betrieb des VoIP-Dienstes garantiert werden kann.   (mat)