Zpoždění sítě – běžné příčiny a nejlepší řešení | IR
Kompletní průvodce porozuměním, sledováním a opravou zpoždění sítě.
Globální rozšíření VoIP a videa jako primárních komunikačních řešení je pro UCC přínosem. Jedním z nejčastějších problémů je však špatný výkon sítě a jedním z viníků je síťový jitter, což znamená, že plynulá komunikace se stává problematickou.
Jitter patří do stejné škatulky komplikací výkonu sítě jako latence a ztráta paketů.
Tento komplexní průvodce vám vysvětlí vše, co potřebujete vědět o jitteru v počítačových sítích.
Podrobně se budeme věnovat definici jitteru v sítích, způsobu monitorování jitteru sítě… a způsobu snížení jitteru sítě.
Stáhněte si příručku Optimalizace sítě ve formátu PDF
Co je to jitter v síti?
Technicky vzato je jitter odchylka v latenci neboli časové prodlevě mezi okamžikem vysílání signálu a okamžikem jeho příjmu. Tato odchylka se měří v milisekundách (ms) a popisuje se jako narušení normální posloupnosti odesílání datových paketů.
Technologie stojící za jitterem
Datové pakety
Chceme-li definovat jitter v sítích, jde o pakety.
Definice jitteru paketů znamená, že všechna data, vlastně vše, co na internetu děláte, zahrnuje pakety. Veškerý text, obrázky, zvuk nebo video se po dané síťové cestě přenášejí v paketech. Když posíláte nebo přijímáte e-mail, vyhledáváte informace na webových stránkách, streamujete, hrajete nebo nakupujete online, digitální informace jsou odesílány, přijímány, „rozkódovávány“ a „skládány“ zpět, připraveny k zobrazení a poslechu. Sítě s přepínáním paketů umožňují výměnu všech těchto informací.
Většina síťových paketů se dělí na tři části:
Záhlaví – záhlaví obsahuje instrukce o datech přenášených paketem, například:
- Délka paketu – některé sítě mají pakety s pevnou délkou, zatímco jiné spoléhají na to, že tyto informace obsahuje záhlaví.
- Synchronizace – pomáhá paketu sladit se sítí.
- Číslo paketu – určuje, o jaký paket v sekvenci se jedná.
- Protokol – určuje, jaký typ paketu se přenáší, zda je to e-mail, webová stránka, streamované video.
- Adresa cíle – kam paket směřuje
- Originální adresa – odkud paket přišel
Zátěž – jedná se o vlastní data nebo tělo, které se doručuje do cíle. Pokud má paket pevnou délku, může být užitečné zatížení doplněno prázdnými informacemi, aby mělo správnou velikost.
Trailer – Trailer, někdy nazývaný patička, informuje přijímací zařízení, že dosáhlo konce paketu. Může také obsahovat nějaký typ kontroly chyb. Nejběžnější kontrola chyb používaná v paketech je cyklická redundanční kontrola (CRC).
Jitter VoIP
Technologie VoIP převádí fragmenty hlasu na datové pakety, které jsou přenášeny digitálně přes internet. Jednou z nejčastějších příčin jitteru u služeb VoIP je absence prioritizace paketů. Pokud nejsou hlasové pakety upřednostňovány, je velmi pravděpodobné, že se koncový uživatel setká s jitterem.
Neustále se přenáší obrovské množství informací tam a zpět – miliony paketů každou sekundu – a všechna tato data si vybírají daň na síťových zdrojích, což často vede ke zpoždění. Zpoždění nemusí být tak patrné při stahování souboru nebo e-mailu, ale když váš hlas dorazí v neuspořádaných paketech, bude znít zkresleně a nesouvisle.
Příklady jitteru
Konstantní jitter – Jedná se o zhruba konstantní úroveň kolísání zpoždění mezi jednotlivými pakety.
Přechodný jitter – Vyznačuje se značným postupným zpožděním, které může vzniknout u jediného paketu.
Krátkodobé kolísání zpoždění – Zvýšení zpoždění, které přetrvává po určitý počet paketů a může být doprovázeno zvýšením kolísání zpoždění mezi jednotlivými pakety. Tento typ zpoždění je obvykle způsoben přetížením a změnami trasy.
Důsledky zpoždění
Zpoždění paketů může způsobit blikání monitorů, zpožděný přenos dat a nízký výkon procesoru.
Jitter IP v komunikaci VoIP může vážně ovlivnit kvalitu hovoru při telefonování a videokonferencích, dokonce může způsobit, že konverzace „vypadne“ a stane se nepřehlednou a špatně srozumitelnou.
V důsledku toho je vysoký jitter velkým problémem pro aplikace v reálném čase, jako je digitální hlasová a video komunikace, a také pro streamování a online hry.
Co je přijatelný jitter sítě?
Některé aplikace a služby mají vyšší úroveň tolerance jitteru než jiné. Co je tedy přijatelný síťový jitter?
Například na odesílání e-mailů nemá jitter takový vliv jako na hlasový chat. Záleží tedy na tom, co jsme ochotni akceptovat jako nepravidelnosti a výkyvy v přenosu dat. Špatná kvalita zvuku a videa však vede k horšímu uživatelskému zážitku a může mít dopad na hospodářské výsledky organizace.
Všechny sítě vykazují určité zpoždění, zejména rozsáhlé sítě. V ideálním případě se v normálně fungující síti pakety pohybují ve stejných intervalech se zpožděním 10 ms mezi jednotlivými pakety. Při vysokém zpoždění se toto zpoždění může zvýšit až na 50 ms, což vážně naruší intervaly a ztíží zpracování dat přijímajícím počítačem.
V ideálním případě by zpoždění mělo být nižší než 30 ms. Ztráta paketů by neměla být větší než 1 % a zpoždění sítě by nemělo překročit 150 ms jednosměrně (300 ms zpět).
Co může způsobit jitter sítě?
Řízení síťového jitteru spočívá v pochopení toho, co způsobuje jitter v počítačových sítích. Provádění pravidelného testu jitteru sítě může snížit výskyt jitteru v síti.
Přetížení sítě – častým problémem je nedostatečná šířka pásma. Sítě jsou přeplněné přetížením provozu, když příliš mnoho aktivních zařízení spotřebovává šířku pásma.
Slabý výkon hardwaru – Příčinou jitteru mohou být starší sítě se zastaralým vybavením včetně směrovačů, kabelů nebo přepínačů.
Bezdrátový jitter – Jednou z nevýhod používání bezdrátové sítě je méně kvalitní síťové připojení. Drátové připojení pomůže zajistit, aby systémy hlasových a video hovorů poskytovaly uživatelům vyšší kvalitu.
Nezavedení prioritizace paketů – Zejména u systémů VoIP dochází k jitteru, pokud nejsou zvuková data upřednostňována tak, aby byla doručena před ostatními typy provozu.
Kvalita služeb (QoS) a jitter
QoS je technologie, která řídí datový provoz s cílem snížit jitter v síti a zabránit nebo omezit zhoršení kvality. QoS řídí a spravuje síťové zdroje nastavením priorit, podle kterých jsou data v síti odesílána.
Existují nástroje a techniky, které jsou často součástí dohody o úrovni služeb (SLA) sítě organizace, aby byla zaručena přijatelná úroveň výkonu.
Nástroje QoS pro řešení zpoždění
Řazení do fronty – Umožňuje stanovit priority nebo pořadí paketů tak, aby pakety citlivé na zpoždění opouštěly frontu rychleji než pakety necitlivé na zpoždění.
Fragmentace a prokládání paketů (LFI) – Směrovače nepředřazují paket, který je právě přenášen, takže LFI zmenšuje velikost větších paketů na menší fragmenty před jejich odesláním.
Komprese – užitečné zatížení nebo hlavičky lze komprimovat, a tím se sníží celkový počet bitů potřebných k přenosu dat. To vyžaduje menší šířku pásma, což znamená, že se fronty zmenší, a tím se sníží zpoždění.
Tvarování provozu – Uměle zvyšuje zpoždění, aby se snížily propady uvnitř sítě Frame Relay nebo ATM.
Jak se měří síť?
Jednotný koncový bod
Pokud má síť kontrolu pouze nad jedním z koncových bodů (tzv. single-ended), určuje se jitter měřením střední doby přenosu (RTT) a minimální RTT série hlasových paketů.
Dvojitý koncový bod
Při cestě s dvojitým koncovým bodem se používá měření okamžitého jitteru neboli rozdílu mezi intervaly pro vysílání a příjem jednoho paketu. Jitter je průměrný rozdíl mezi okamžitě naměřeným jitterem a průměrným okamžitým jitterem v průběhu přenosu série datových paketů.
Testování šířky pásma
Provedením testu šířky pásma lze také určit úroveň jitteru. Test šířky pásma hodnotí rychlost odesílání a stahování internetového připojení, dobu jitteru a celkovou kapacitu sítě.
Jak vyřešit problémy s jitterem sítě
Řešení problémů s jitterem sítě může být složité kvůli jeho nepředvídatelnosti. Snížení jitteru na minimum začíná tím, že zajistíte počáteční správné nastavení sítě. Zajištění kvalitního síťového připojení, dostatečné šířky pásma a předvídatelné latence může pomoci snížit jitter sítě.
Vyrovnávací paměť jitteru – koncová zařízení VoIP, jako jsou stolní telefony a ATA, obvykle obsahují vyrovnávací paměť jitteru, která záměrně zpožďuje příchozí datové pakety. Vyrovnávací paměť jitteru zajišťuje, že přijímací zařízení může uložit určitý počet paketů a poté je znovu seřadit do správného pořadí tak, aby v přijímači docházelo k minimálnímu zkreslení zvuku.
Vyrovnávací paměť jitteru je jedním ze způsobů, jak řešit jitter a latenci sítě, ale ne vždy bude fungovat. Pokud je vyrovnávací paměť jitteru příliš malá, může být zahozeno příliš mnoho paketů, což znamená špatnou kvalitu hovoru. Pokud je vyrovnávací paměť jitteru příliš velká, pak může dodatečné zpoždění vést k potížím při hovoru.
Obvyklá konfigurace vyrovnávací paměti jitteru má velikost 30 ms až 50ms. Velikost vyrovnávací paměti můžete do určité míry zvětšit, ale obvykle jsou účinné pouze pro odchylky zpoždění menší než 100 ms.
Provedení testu šířky pásma – testování šířky pásma odešle soubory přes síť do určitého počítače a poté změří čas potřebný ke stažení souborů v cíli. Tím se určí teoretická rychlost přenosu dat mezi oběma body, která se měří v kilobitech za sekundu (Kb/s) nebo megabitech za sekundu (Mb/s).
Testy šířky pásma se mohou značně lišit. Faktory, které ovlivňují testování, mohou být provoz na internetu, šum na datových linkách, velikost souborů a nároky na zatížení serveru v době testování. Testování šířky pásma by mělo být v ideálním případě provedeno několikrát, aby bylo možné určit průměrnou propustnost.
Zlepšení zevnitř – Vyřešení problémů s jitterem sítě VoIP nemusí být tak náročné, jak si myslíte.
Upgrade ethernetového kabelu – Zastaralé kabely a přepínače mohou často způsobovat problémy s vysokým jitterem. Nejnovější kabely jsou schopny přenášet data na frekvenci 250 MHz, na rozdíl od 125MHz, což může vyřešit problém s jitterem ethernetu.
Zkontrolujte frekvenci zařízení – Telefon VoIP, který pracuje na vyšší frekvenci, než je standardní frekvence 2,4 GHz, by mohl způsobovat rušení v síti. Některé telefony pracují na frekvenci až 5,8 GHz, což by mohlo potenciálně zhoršit jitter ve vaší síti.
Omezte zbytečné využívání šířky pásma v pracovní době – Využívání velkého množství šířky pásma pro činnosti, které nesouvisejí s prací, jako je hraní síťových her nebo streamování videoobsahu, může zhoršit jitter
Naplánujte aktualizace mimo pracovní dobu – Aktualizace aplikací a operačních systémů by měly být prováděny mimo pracovní dobu, aby se uvolnila kapacita pro důležitější komunikaci.
Shrnutí – definice a průvodce síťovým jitterem
Tento komplexní průvodce byl vytvořen s cílem definovat, co se rozumí pod pojmem síťový jitter, a pomoci identifikovat, pochopit a řešit nejčastější problémy související s jitterem v počítačových sítích.
Klíčové poznatky jsou, že síťový jitter, ztráta paketů a zpoždění sítě, jsou hlavními překážkami, které stojí v cestě čisté komunikaci a mohou univerzálně ovlivnit uživatelskou zkušenost. Pro další zasvěcené informace o komplikacích s výkonem sítě si stáhněte naše další příručky o ztrátě paketů a latenci:
‚ Co je to ztráta paketů v síti? Kompletní průvodce porozuměním, sledováním a nápravou ztráty paketů v síti.
‚ Co je to latence sítě? A Complete Guide to Understanding, Monitoring and Fixing Network Latency.“
Prognosis UC Assessor je 100% softwarové řešení, které dokáže najít a opravit problémy ještě před migrací, aniž by bylo nutné používat síťové sondy.
Zajistěte koncovým uživatelům pozitivní zkušenosti s řešením všech síťových problémů ovlivňujících výkon UC jedním kliknutím. Nasazení a spuštění je rychlé a generuje poznatky během několika minut po instalaci na více místech v rámci vašeho prostředí.