IP語音（VoIP）網絡依賴于 SIP（會話啟動協議）和 RTP（實時傳輸協議）等實時通信協議，因此必須保持高可用性和低延遲。一旦出現問題，就必須迅速查明并解決，以防止服務中斷。

一個常見的問題是不兼容問題，目前有 100多份與 SIP相關的征求意見稿（RFC），其中有大量 “應該”（SHOULD）而非 “必須”（MUST）的聲明。這通常會導致用戶無法撥出或撥入電話。

本文將介紹一種使用 IOTA的故障排除方法，IOTA 是一種實時流量捕獲和分析工具，可簡化復雜 VoIP網絡問題的根本原因識別。文章將重點介紹 IOTA如何幫助高效地排除網絡故障、識別異常并解決傳統日志分析和基本流量捕獲可能會遺漏的問題。

一、問題描述

VoIP網絡容易受到各種問題的影響，從而影響服務質量。典型的用戶投訴可能涉及無法向外部號碼撥出電話，這可能會迅速升級為高優先級支持問題。在這種情況下，必須高效地排除故障，盡快恢復服務。VoIP管理員通常首先查看日志或通過 SPAN端口執行基本的數據包捕獲，然后進行手動分析，但這些方法不一定總能提供迅速解決問題所需的清晰度。

用戶視角

從用戶的角度來看，問題很明顯：用戶無法撥出外部號碼。這讓用戶感到疑惑，并可能導致創建高優先級的支持票單。支持團隊必須快速有效地做出響應，以避免進一步的中斷。

日志視角

圖 1：有 403?禁止但無詳細 TCP?信息的日志視圖

首次發現問題時，VoIP管理員通常會首先查看受影響客戶端的日志。在本例中，日志顯示了從 PBX到軟電話的SIP 403“禁止 ”響應代碼。此外，日志還暗示出現了身份驗證錯誤，這促使管理員調查與 SIP注冊和身份驗證相關的潛在原因。

在進一步調查后，管理員可能會發現注冊數據似乎是正確的。但是，即使在驗證注冊過程正常運行后，403 響應仍然存在，這就促使他們進行更深入的調查。此時，管理員通常會捕獲受影響呼叫期間的網絡流量，以獲得更多信息。

網絡視角

網絡級故障排除涉及捕獲網絡中相關點的流量，以觀察 SIP信令和 RTP傳輸。此時，問題往往會變得更加復雜。VoIP網絡由多個相互連接的組件組成，包括 PBX、軟電話、SBC（會話邊界控制器）和 ITSP（互聯網電話服務提供商）。

下一個挑戰來自于 SIP信令中的數據流與 RTP流中的語音數據可能不同。為了有效捕獲相關流量，管理員需要確保在正確的網絡點進行捕獲，包括軟電話和 PBX、PBX和 SBC以及 SBC和 ITSP之間。

使用網絡交換機 SPAN端口的傳統數據包捕獲方法可能會成為瓶頸，影響捕獲數據的準確性。具有在線捕獲功能的 TAP或捕獲設備可以消除這一問題。不過，即使使用了正確的捕獲工具，確定 SIP 403消息的根本原因也可能既費時又復雜。

二、故障排除焦點：IOTA如何改進 VoIP根源分析

使用 IOTA捕獲流量

IOTA解決了網絡管理員在排除 VoIP問題時面臨的許多難題。通過提供實時流量捕獲和分析，IOTA允許管理員在受影響的呼叫期間高效地收集數據。它可在線部署在多個網段上，包括：軟電話（softphone）和 PBX之間；PBX 和 SBC之間；SBC和 ITSP之間。

圖2：用于排除故障的 IOTA?位置

IOTA能夠捕獲所有呼叫段（內部、DMZ和外部）的流量，必要時甚至可以捕獲 SPAN端口的流量，從而確保全面覆蓋整個通信流，幫助管理員找出問題所在。

分析 SIP 403錯誤

捕獲流量后，IOTA的 VoIP面板會提供 SIP響應代碼的詳細概覽。在 SIP 403錯誤的情況下，管理員可以立即發現問題發生時這些響應代碼頻率的增加。通過將這些數據與之前呼出電話正常運行時的基線數據進行比較，管理員可以觀察到信令模式中的任何顯著差異，尤其是在呼叫失敗前后。

圖3：VoIP?面板

IOTA的用戶友好界面允許使用簡單的下拉列表，根據發件人或收件人頭中的 SIP URI以及 VoIP/SIP Call-ID或用戶代理進行過濾。SIP注冊具有相同的發件人和收件人 URI，因此可以通過這種模式進行過濾。在我們的示例中，我們發現 SBC在注冊請求中發送的 VOIP_FROM_URI沒有后綴“;user=phone”，而在邀請請求中發送的 VOIP_FROM_URI有后綴“;user=phone”，這在呼出呼叫中使用，因此我們可以在篩選器中區分它們。

圖 4：通過 VOIP_FROM_URI?過濾器根據發件人中的 SIP URI?進行過濾

之后，我們縮小了受影響電話的范圍，從而更容易關注與 403響應相關的具體問題。

圖 5：按 VoIP?呼叫 ID?過濾

深度數據包檢測和 TCP分析

對 VoIP問題進行故障診斷的一個重要方面是檢查捕獲數據包的詳細信息。在本例中，如果管理員查看 “概覽 ”儀表板中的流量列表，就能發現 SIP注冊和 INVITE請求使用 TCP作為傳輸協議。這在 “協議棧 ”列中可見。

圖 6：概覽儀表板上有受影響調用的流量列表

TCP分析儀表板有助于更深入地檢查 TCP流量。乍一看，一切似乎都運行正常，因為所有 TCP套接字都完成了 3次握手，iRTT 也沒有問題。

圖 7：TCP?分析儀表板上的注冊請求 TCP?流量 圖 8：TCP?分析儀表板上受影響通話的 TCP?流量

隨后，我們比較了來自 SIP注冊和 SIP邀請的 TCP流量。如圖 7和圖 8所示，IOTA 發現注冊和呼叫設置請求（邀請）使用了不同的 TCP源端口。進一步調查后發現，ITSP拒絕未重復使用 TCP會話的呼叫，這符合其特定的接口要求。這一發現對于診斷為什么會返回 403響應至關重要。

三、利用可視化數據簡化故障排除

傳統的故障排除方法通常要求管理員篩選大量日志數據，尋找線索和不一致之處。IOTA通過在其儀表板上提供可視化數據簡化了這一過程，使管理員能夠快速查看問題發生的位置以及需要進一步調查的內容。

例如，通過使用 IOTA的 SIP響應代碼分析，管理員可以看到特定時間的 403響應峰值，從而更容易找出根本原因。TCP分析儀表板可幫助確定套接字的具體細節，如握手狀態、iRTT或源端口和目標端口。這種可視化方法能讓用戶更快地做出決策，并最大限度地減少故障排除所花費的時間。

四、使用 IOTA進行 VoIP故障排除的主要優勢

提高采集的準確性：在網絡的多個點高精度地采集數據有助于收集所有所需的數據，并確保不會忽略任何關鍵細節。在線和 SPAN選項可在多種情況下提供幫助。如果在沒有知識工作者的遠程站點捕獲流量，只需簡單的硬件 “點擊 ”即可啟動，而無需任何知識。

更快、更高效的分析：IOTA的實時和詳細分析儀表板使管理員和分析人員能夠快速發現問題，減少停機時間和服務中斷。通過深度包檢測和數據關聯（如本例中的 SIP和 TCP流），IOTA可幫助找出 SIP 403響應等問題的根本原因，如錯誤配置的 TCP流處理或身份驗證不匹配。

基線分析：通過捕獲流量模式使用 IOTA進行基線分析，管理員和分析師可以將失敗的流量模式與 “已知良好 ”的情況進行比較，從而發現問題。

結論

對 VoIP網絡問題進行故障排除是一項復雜而又耗時的任務，尤其是當用戶因 SIP 403錯誤而無法撥出電話時。通過將 IOTA集成到故障排除流程中，網絡管理員可以顯著提高快速、準確地找出問題根源的能力。IOTA能夠捕獲實時流量、分析 SIP響應代碼并檢查 TCP流量，為診斷 VoIP問題提供了一種全面而有效的方法。最終，IOTA可幫助簡化故障診斷流程，減少停機時間，并確保 VoIP服務保持正常運行，最大限度地減少中斷。

審核編輯 黃宇