QoS บน Switch ตั้งค่ายังไงให้ VoIP ไม่สะดุด

คุณเคยไหม? กำลังคุยงานสำคัญผ่าน VoIP อยู่ดีๆเสียงก็ขาดๆหายๆกลายเป็นเสียงหุ่นยนต์ฟังไม่รู้เรื่องสร้างความหงุดหงิดและเสียโอกาสทางธุรกิจอย่างมากปัญหาเหล่านี้มักเกิดขึ้นจาก “การจราจร” ที่หนาแน่นบนเครือข่ายของคุณทำให้ข้อมูลเสียง VoIP ซึ่งมีความละเอียดอ่อนต่อความล่าช้าต้องแย่งชิง Bandwidth กับข้อมูลอื่นๆเช่นการดาวน์โหลดไฟล์ขนาดใหญ่หรือการสตรีมมิ่งวิดีโอ HD โชคดีที่ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่า Quality of Service (QoS) บน Switch ซึ่งจะช่วยจัดลำดับความสำคัญของข้อมูล VoIP ทำให้การสนทนาของคุณราบรื่นไม่สะดุดและมีคุณภาพเสียงที่ดีเยี่ยม

QoS บน Switch ตั้งค่ายังไงให้ VoIP ไม่สะดุด: คู่มือฉบับมืออาชีพ

QoS หรือ Quality of Service คือกลไกที่ช่วยให้เราสามารถจัดลำดับความสำคัญของ Traffic บนเครือข่ายได้โดยกำหนดให้ Traffic บางประเภทเช่น VoIP ได้รับ Bandwidth และทรัพยากรมากกว่า Traffic ประเภทอื่นทำให้ Traffic ที่มีความสำคัญสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นแม้ว่าจะมี Traffic อื่นๆจำนวนมากบนเครือข่ายก็ตามสำหรับ VoIP นั้น QoS มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะข้อมูลเสียงต้องการความเร็วในการส่งข้อมูลที่สม่ำเสมอ (Consistent Latency) และสูญเสีย Packet น้อยที่สุด (Minimal Packet Loss) เพื่อให้การสนทนาเป็นไปอย่างราบรื่นไม่ขาดตอน

ทำความเข้าใจหลักการทำงานของ QoS

ก่อนที่เราจะไปดูวิธีการตั้งค่า QoS บน Switch เรามาทำความเข้าใจหลักการทำงานของมันก่อน QoS ทำงานโดยการ:

• Classification: ระบุ Traffic ประเภทต่างๆเช่น VoIP, Video Streaming, Web Browsing
• Marking: ทำเครื่องหมาย Traffic ที่ถูกระบุ (Classification) เพื่อให้ Switch รู้ว่า Traffic นั้นมีความสำคัญอย่างไร
• Queueing: จัดเรียง Traffic ที่ถูกทำเครื่องหมาย (Marking) ไว้ใน Queue ที่แตกต่างกันโดย Queue ที่มีความสำคัญสูงกว่าจะได้รับ Bandwidth และทรัพยากรมากกว่า
• Scheduling: กำหนดตารางเวลาในการส่ง Traffic จาก Queue ต่างๆโดย Queue ที่มีความสำคัญสูงกว่าจะถูกส่งก่อน
• Congestion Management: เมื่อเครือข่ายเกิดความหนาแน่น (Congestion) QoS จะช่วยจัดการ Traffic โดยการ Drop Packet ที่มีความสำคัญน้อยกว่าเพื่อให้ Traffic ที่มีความสำคัญสูงกว่าสามารถทำงานต่อไปได้

ประเภทของ QoS ที่ควรรู้จัก

มีหลายมาตรฐานและเทคนิคในการ Implement QoS บน Switch แต่ที่นิยมใช้กันมีดังนี้:

💡 บทความที่เกี่ยวข้อง: คำศัพท์ Forex

• DiffServ (Differentiated Services): เป็น Model ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยจะทำการ Marking Traffic ด้วย DSCP (Differentiated Services Code Point) ซึ่งเป็นค่า 6 บิตที่ระบุระดับความสำคัญของ Traffic แต่ละประเภท
• IEEE 802.1p: เป็นมาตรฐาน QoS ที่ Layer 2 (Data Link Layer) โดยจะใช้ Priority Code Point (PCP) ซึ่งเป็นค่า 3 บิตใน Header ของ Frame Ethernet เพื่อระบุระดับความสำคัญของ Traffic
• ToS (Type of Service): เป็น Field ใน IP Header ที่ใช้ระบุประเภทของ Service แต่ปัจจุบันไม่ค่อยนิยมใช้แล้วมักจะใช้ DSCP แทน

วิธีการตั้งค่า QoS บน Switch สำหรับ VoIP

การตั้งค่า QoS บน Switch สำหรับ VoIP โดยทั่วไปจะมีขั้นตอนดังนี้:

1. ระบุ Traffic VoIP: ขั้นตอนแรกคือการระบุ Traffic ที่เป็น VoIP โดยสามารถทำได้หลายวิธีเช่น
   • Port-Based QoS: กำหนดให้ Port ที่เชื่อมต่อกับ IP Phone หรือ VoIP Gateway ได้รับ Priority สูงสุด
   • VLAN-Based QoS: กำหนด VLAN ที่ใช้สำหรับ VoIP ได้รับ Priority สูงสุด วิธีตั้งค่า VLAN บน Managed Switch ฉบับมือใหม่
   • DSCP-Based QoS: ระบุ Traffic VoIP โดยดูจากค่า DSCP ใน IP Header (ค่า DSCP ที่แนะนำสำหรับ VoIP คือ EF หรือ Expedited Forwarding)
2. Marking Traffic VoIP: ทำเครื่องหมาย Traffic VoIP ที่ถูกระบุเพื่อให้ Switch รู้ว่า Traffic นั้นมีความสำคัญ
   • ถ้าใช้ DSCP-Based QoS ไม่จำเป็นต้อง Marking เพราะ Traffic ถูก Mark มาแล้ว
   • ถ้าใช้ Port-Based หรือ VLAN-Based QoS ต้องทำการ Marking โดยกำหนดค่า DSCP ให้กับ Traffic ที่มาจาก Port หรือ VLAN นั้นๆ
3. สร้าง Queue สำหรับ VoIP: สร้าง Queue ที่มี Priority สูงสุดสำหรับ Traffic VoIP
4. กำหนด Bandwidth ให้กับ Queue VoIP: กำหนด Bandwidth ที่เหมาะสมให้กับ Queue VoIP เพื่อให้มั่นใจว่ามี Bandwidth เพียงพอสำหรับการสนทนา
5. กำหนด Scheduling Algorithm: เลือก Scheduling Algorithm ที่เหมาะสมเช่น Strict Priority (SP) ซึ่งจะส่ง Traffic จาก Queue ที่มี Priority สูงสุดก่อนเสมอหรือ Weighted Fair Queueing (WFQ) ซึ่งจะแบ่ง Bandwidth ให้กับ Queue ต่างๆตามสัดส่วนที่กำหนด

ตัวอย่างการตั้งค่า QoS บน Switch Cisco

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างการตั้งค่า QoS บน Switch Cisco โดยใช้ DSCP-Based QoS:

! Enable QoS globally
mls qos

! Create a class-map to match VoIP traffic based on DSCP value EF (Expedited Forwarding)
class-map match-all VoIP
  match ip dscp ef

! Create a policy-map to define QoS actions for VoIP traffic
policy-map QoS-Policy
  class VoIP
    priority percent 40 ! Allocate 40% of the port bandwidth to VoIP traffic
    trust dscp ! Trust the DSCP value from the incoming packets

! Apply the policy-map to the interface
interface GigabitEthernet1/0/1
  service-policy input QoS-Policy

คำอธิบาย: หากต้องการเจาะลึกเรื่องนี้ลองอ่านข้อมูลเพิ่มเติม: xauusd เปิดกี่โมงคืออะไรวิเค

• mls qos: เปิดใช้งาน QoS โดยรวม
• class-map match-all VoIP: สร้าง Class-Map ชื่อ VoIP เพื่อ Match Traffic ที่มีค่า DSCP เป็น EF
• match ip dscp ef: กำหนดให้ Match Traffic ที่มีค่า DSCP เป็น EF (Expedited Forwarding) ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานสำหรับ VoIP
• policy-map QoS-Policy: สร้าง Policy-Map ชื่อ QoS-Policy เพื่อกำหนด Action สำหรับ Traffic VoIP
• class VoIP: กำหนด Class VoIP ที่สร้างไว้ใน Policy-Map
• priority percent 40: กำหนดให้ Queue ที่ใช้สำหรับ VoIP ได้รับ Bandwidth 40% ของ Bandwidth ทั้งหมด
• interface GigabitEthernet1/0/1: เลือก Interface ที่ต้องการ Apply Policy-Map
• service-policy input QoS-Policy: Apply Policy-Map ให้กับ Interface

ประสบการณ์จริงจากอ.บอม: ผมเคยเจอลูกค้าที่ใช้ IP Phone หลายสิบเครื่องใน Office แล้วเจอปัญหาเสียงขาดๆหายๆตอนแรกคิดว่าเป็นที่ Internet แต่พอเช็คดู Bandwidth ก็เหลือเยอะมากสุดท้ายมาเจอว่า Switch ไม่ได้ตั้ง QoS พอตั้งค่า QoS ตามตัวอย่างข้างบนเสียงก็กลับมาชัดแจ๋วเลยครับ

ประเภทของ Scheduling Algorithm ที่ควรรู้จัก

Scheduling Algorithm เป็นตัวกำหนดว่าจะส่ง Traffic จาก Queue ไหนก่อนมี Algorithm หลายประเภทให้เลือกใช้แต่ที่นิยมใช้กันมีดังนี้: สอดคล้องกับบทความเรื่องเรียนรู้เรื่อง MACD Indicator

• Strict Priority (SP): จะส่ง Traffic จาก Queue ที่มี Priority สูงสุดก่อนเสมอ Queue ที่มี Priority ต่ำกว่าจะถูกส่งก็ต่อเมื่อ Queue ที่มี Priority สูงสุดไม่มี Traffic เหลือแล้ว
• Weighted Fair Queueing (WFQ): จะแบ่ง Bandwidth ให้กับ Queue ต่างๆตามสัดส่วนที่กำหนด Queue ที่มี Weight มากกว่าจะได้รับ Bandwidth มากกว่า
• Round Robin (RR): จะส่ง Traffic จาก Queue ต่างๆสลับกันไปทีละ Packet
• Deficit Round Robin (DRR): เป็น Algorithm ที่พัฒนามาจาก Round Robin โดยจะให้แต่ละ Queue มี “เครดิต” ในการส่ง Traffic Queue ที่มีเครดิตมากกว่าจะสามารถส่ง Traffic ได้มากกว่า

ตารางเปรียบเทียบ Scheduling Algorithm

การ Monitoring และ Troubleshooting QoS

หลังจากตั้งค่า QoS แล้วสิ่งสำคัญคือการ Monitoring และ Troubleshooting เพื่อให้มั่นใจว่า QoS ทำงานได้อย่างถูกต้องเครื่องมือที่ใช้ในการ Monitoring QoS มีหลายอย่างเช่น:

• SNMP (Simple Network Management Protocol): ใช้ในการเก็บข้อมูลสถิติเกี่ยวกับ Traffic และ Queue บน Switch SNMP Monitoring บน Managed Switch ทำยังไง
• NetFlow/sFlow: ใช้ในการเก็บข้อมูล Traffic Flow บนเครือข่าย
• Ping/Traceroute: ใช้ในการวัด Latency และ Packet Loss

ประสบการณ์จริงจากอ.บอม: ตอนที่ผมทำ Network ให้โรงงานแห่งหนึ่งผมใช้ LACP Link Aggregation บน Switch ทำยังไง ร่วมกับ QoS เพื่อเพิ่ม Bandwidth และลด Latency ให้กับ Application ที่สำคัญของโรงงานเช่นระบบควบคุมเครื่องจักรและระบบฐานข้อมูลทำให้การทำงานของโรงงานเป็นไปอย่างราบรื่นไม่มีปัญหา

คำแนะนำเพิ่มเติม: การตั้งค่า QoS ไม่ใช่สูตรสำเร็จตายตัวต้องปรับแต่งให้เหมาะสมกับลักษณะการใช้งานของแต่ละเครือข่ายสิ่งสำคัญคือการทำความเข้าใจหลักการทำงานของ QoS และ Monitoring ผลลัพธ์อย่างสม่ำเสมอ

📖 อ่านเพิ่มเติม: ชุมชน IT แห่งแรกของไทย

🎯 IT Career & Finance ที่ Siam2R.com