Fluctuación de la red: Cómo probar, medir y reducir el jitter en VoIP
El jitter de la red es un hecho frustrante pero común, y puede marcar la diferencia entre una llamada telefónica de Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) exitosa y una fallida. Para las empresas que dependen de las llamadas para conseguir clientes o mantener relaciones comerciales saludables, una llamada VoIP de baja calidad puede tener un impacto significativo en la satisfacción del cliente, la capacidad de cerrar ventas y la facilidad de comunicación entre las partes clave. Al igual que las complicaciones del rendimiento de la red, el jitter de la red camina de la mano del retardo, la latencia y la pérdida de paquetes.
Para un administrador de red, medir el jitter de la red y saber cómo llevar a cabo una prueba de ping jitter es una parte importante de su función. Esta guía le ayudará a entender el jitter de VoIP, qué causa el jitter, cómo medir la latencia y el jitter de la red, y cómo reducir el jitter en VoIP. También recomendará SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM) como herramienta para la monitorización del jitter, y proporcionará un resumen de las características más notables del software (saltar a la descripción de VNQM).
¿Qué es el jitter de la red?
El jitter de la red es la congestión generada por millones de conexiones a Internet -pequeños paquetes de datos que intentan utilizar la misma red IP- todas activas simultáneamente. Si se imagina que la red IP es una carretera, el jitter de VoIP es esencialmente la congestión de la carretera causada por demasiados coches.
La definición técnica de jitter de VoIP es la variabilidad en el tiempo de la latencia de la red. La latencia, a su vez, se define como el tiempo que tarda un paquete de datos en pasar por su ruta.
Es importante entender el significado de «retardo» y «pérdida de paquetes», ya que estos términos aparecerán en esta guía. El retardo se refiere al tiempo que tarda un paquete en viajar de un punto final a otro, y la pérdida de paquetes es el fracaso de uno o más paquetes en llegar a su destino. El jitter también se conoce como «tartamudeo» o «picos de ping».
¿Qué causa el jitter?
El jitter de VoIP es una de las razones más comunes de los problemas de calidad de las llamadas de VoIP. Está causado por la división de la información que pasa por la llamada en paquetes: cada paquete puede utilizar una ruta diferente para viajar entre el emisor y el receptor, lo que significa que los paquetes terminan en el mismo lugar, pero en un orden diferente al enviado originalmente.
Todos hemos experimentado el jitter de la red. En la práctica, las fluctuaciones de la red en una llamada de VoIP hacen que las palabras y las frases se mezclen o se pierdan por completo. Cuando el jitter de VoIP es especialmente alto, la calidad del sonido de VoIP puede ser tan distorsionada que la comunicación puede llegar a ser imposible, con trozos enteros de la conversación que se pierden o son ininterpretables.
Otras causas de la baja calidad de las llamadas de VoIP
Ahora que entiende lo que causa el jitter, vamos a echar un vistazo a lo que puede causar la baja calidad de las llamadas de VoIP. Reconocer las diferencias entre las siguientes causas le ayudará a identificar cuál de ellas es la responsable de los problemas específicos de VoIP a los que se enfrenta su empresa.
Latencia de VoIP
La latencia de VoIP es una causa común de baja calidad de las llamadas. A veces llamada retardo de VoIP, la latencia de VoIP se caracteriza por el tiempo que tarda el sonido en salir de la boca del orador y llegar al oído del oyente. Es posible que reconozca la latencia si alguna vez ha escuchado un eco en una llamada telefónica de VoIP o ha estado en una sesión de videochat de Skype en la que las palabras que escucha no están sincronizadas con el movimiento de los labios del orador.
Hay tres tipos de retardo que pueden producirse en las redes de VoIP:
- Retardo de propagación
- Retardo de gestión
- Retardo de cola
En las redes informáticas, un retardo de propagación se refiere a la cantidad de tiempo que tarda la cabeza de una señal en viajar entre el emisor y el receptor. El retardo se calcula como un cociente, mapeando la longitud del enlace y la velocidad de propagación sobre un medio específico. Matemáticamente, este tipo de retardo es igual a d/s, donde «s» es la velocidad de propagación de la onda y «d» es la distancia.
La velocidad de la luz y de los electrones que viajan a través del cobre o la fibra juega un papel fundamental en la creación de este retardo. Por ejemplo, una red de fibra de 13.000 millas generaría un retraso de 70 milisegundos. Este retardo es generalmente imperceptible para el oído humano, pero cuando se combina con los retrasos de manipulación, los retrasos de propagación pueden causar problemas de calidad de llamada notables.
Los retrasos de manipulación son otro de los retrasos más comunes de la red VoIP. Un retraso de manejo es causado por los dispositivos que reenvían la trama a través de la red y puede tener un impacto en las redes telefónicas estándar. En entornos paquetizados, estos retrasos causan problemas significativos.
Por último, están los retrasos de cola. Si hay demasiada congestión, varios paquetes pueden quedar retenidos en una cola. Esto ocurre cuando se envían más paquetes de los que la interfaz puede gestionar en un momento dado.
Mala conexión a Internet
El objetivo del proveedor de servicios de Internet (ISP) medio es facilitar la navegación por la web y no mucho más, pero el transporte de paquetes de voz es un proceso diferente. Como tal, las llamadas de VoIP requieren ciertos protocolos de Internet que su ISP normal puede no estar dando.
Para rectificar este problema, las empresas deben considerar el cambio de su proveedor por un ISP de grado empresarial, preparado para VoIP. Alternativamente, podría hablar con su actual proveedor de Internet para ver si ofrecen servicios de Internet de alta velocidad de clase empresarial.
Router insuficiente
Esta es quizás la causa más común de los problemas de calidad de las llamadas. Muchas empresas utilizan su conexión a Internet tanto para datos como para voz, lo que no es necesariamente un problema si el router puede dar prioridad al tráfico de VoIP. Sin embargo, si la priorización de paquetes no está configurada en su router, es probable que la calidad de las llamadas VoIP se vea afectada por otros usuarios de la red.
Si, por ejemplo, está en medio de una llamada y otro usuario comienza a descargar un archivo de gran tamaño, la falta de una priorización de paquetes adecuada podría dar lugar a una mala calidad de la llamada. Los routers VoIP son la solución a este problema, ya que dan prioridad al tráfico de voz sobre el tráfico de red alternativo.
Jitter VoIP aceptable y latencia VoIP
Una pequeña cantidad de jitter no es necesariamente un problema, ya que es poco probable que los niveles bajos de jitter tengan un impacto notable en su conectividad. Incluso puede haber casos de fluctuaciones anómalas en el jitter, que son de corta duración e imposibles de predecir. En estos casos, el jitter no es una gran preocupación.
Si el jitter está afectando a su conectividad, entonces querrá realizar una prueba de jitter de red y determinar la cantidad de jitter de red que está dispuesto a aceptar. Aunque no hay una respuesta concreta a esta pregunta, en general se entiende que un retardo de más de 30 milisegundos es probable que provoque una mala calidad de las llamadas, que éstas se pierdan y que haya distorsión de la voz.
Típicamente, un retardo de menos de 30 milisegundos no causará un deterioro notable de la calidad del sonido, como tampoco lo hará una pérdida de paquetes inferior al 1% o una latencia general de la red inferior a 150 milisegundos. Realizar una prueba de jitter de ping puede ayudarle a averiguar si el jitter y la latencia de su VoIP están en un nivel aceptable.
Cómo realizar una prueba de jitter de red y medir el jitter de red
Para medir el jitter de red, tendrá que calcular correctamente el tiempo medio de retardo entre paquetes. Alternativamente, podría medir la variación entre los retrasos absolutos de los paquetes en las comunicaciones secuenciales en línea. La forma de comprobar el jitter variará según el tipo de tráfico. En lo que respecta al tráfico de VoIP, el método para comprobar el jitter se basará en si tiene control sobre uno o ambos puntos finales.
Si sólo tiene control sobre un punto final, puede ejecutar una prueba de jitter de ping calculando el tiempo medio de ida y vuelta y el tiempo mínimo de ida y vuelta para una serie de paquetes. Si tienes el control de ambos extremos, puedes comprobar la fluctuación con lo que se denomina medición de fluctuación instantánea, que se refiere a la variación entre los intervalos de transmisión y recepción de un solo paquete. En este caso, la fluctuación se calcula como la diferencia media entre las medidas de fluctuación instantánea, y la fluctuación instantánea media a través de la transmisión de múltiples paquetes.
Hacer estos cálculos como principiante puede parecer abrumador. Si este es el caso, la prueba de ancho de banda es otro método viable para comprobar el jitter. Al realizar una prueba de ancho de banda, puede obtener información sobre el nivel de jitter al que se enfrenta su red.
Cómo reducir el jitter en VoIP
Ahora que sabe cómo ejecutar una prueba de jitter de red, necesita entender cómo solucionar problemas y reducir el jitter. Desafortunadamente, una prueba de jitter de ping por sí sola no necesariamente revelará la causa raíz del jitter. De hecho, los altos niveles de jitter pueden ser causados por múltiples factores.
Hay varias cosas que puede hacer para reducir el jitter, pero a veces, el problema del jitter está fuera de su control. Incluso con el mejor equipo y las mejores configuraciones, el jitter puede ser causado por un mal servicio de Internet.
Por ejemplo, si usted vive en un lugar remoto donde el servicio de Internet está menos extendido, es más probable que experimente jitter que alguien que vive en una ciudad. Aunque esto significa que erradicar el jitter por completo puede no ser posible, aún puede reducirlo tomando los siguientes pasos.
Instalar un buffer de jitter
El jitter puede variar enormemente en grado, incluso en el transcurso de una sola llamada VoIP. Un buffer de jitter, que es un dispositivo instalado en un sistema VoIP, puede ayudar con esto. Si la tasa de fluctuación de fase supera un umbral aceptable, es muy recomendable instalar un búfer de fluctuación de fase, que contrarresta el retardo y la latencia.
Los búferes de fluctuación de fase retrasan a propósito los paquetes de voz entrantes y los almacenan durante un breve periodo de tiempo. Están configurados para almacenar el tráfico durante 30 a 200 milisegundos, antes de que el tráfico se envíe al usuario final. Este proceso garantiza que los paquetes de datos lleguen en orden y con un retraso mínimo.
Un búfer de fluctuación de fase correctamente implementado reorganizará los paquetes de datos afectados por los retrasos de transmisión. A continuación, estos paquetes de sonido se reproducirán en un flujo continuo, a través de procesadores que los convierten de nuevo en audio. Al almacenar los paquetes en la secuencia correcta y retransmitirlos a intervalos distribuidos uniformemente, un búfer de fluctuación de fase puede garantizar que lleguen en secuencia y lograr una calidad de llamada VoIP notablemente más clara.
Cabe destacar que emplear un búfer de fluctuación de fase no lo arreglará todo. Aunque el búfer de fluctuación de fase mejora la calidad de las llamadas VoIP, asegurando que los paquetes lleguen en orden y con la mínima distorsión, también aumenta el retardo general de la red. Esto se debe a que el búfer de jitter retiene el tráfico hasta 200 milisegundos, añadiendo latencia al servicio.
Un problema clave del uso de los búferes de jitter es que no abordan la causa raíz del problema, sólo los síntomas. Para erradicar por completo el jitter de la red, probablemente tendrá que profundizar en su router. Es aconsejable añadir nuevas configuraciones de calidad de servicio (QoS): esto le ayudará a empezar a abordar la raíz de sus problemas de jitter, para que su servicio general pueda mejorar.
Priorizar paquetes
La priorización de paquetes se refiere a una configuración de QoS que da prioridad a ciertos tipos de tráfico sobre otros, lo que reduce la congestión en una red. El tráfico priorizado tendrá privilegios de transmisión y se entregará en primer lugar, lo cual es una forma eficaz de mejorar la calidad de las llamadas de VoIP si la congestión es la causa principal del alto jitter.
El tráfico que decida priorizar dependerá del servicio que desee mantener o mejorar la calidad. Normalmente, la priorización de paquetes sólo se utiliza cuando el servicio que intenta mantener exige un alto rendimiento constante y es de importancia crítica para su organización.
Si decide dar soporte a las llamadas de VoIP, entonces tendrá que asegurarse de que cualquier paquete que contenga datos de VoIP tenga prioridad sobre otros tipos de tráfico. Puede hacerlo configurando el enlace de datos en «alta prioridad», lo que garantizará que el tráfico de VoIP se transmita antes que cualquier otra cosa. Si el enlace de datos está saturado, el tráfico no prioritario se descartará antes que el tráfico priorizado.
El proceso para priorizar el tráfico de VoIP implica priorizar los paquetes del protocolo de transporte en tiempo real. Cada router requerirá que usted haga esto de una manera ligeramente diferente. Por ejemplo, si tiene un router Linksys, deberá ir a la vista de QoS de la interfaz web e introducir los números de puerto 5004 y 5005. Una vez reiniciado el router, los paquetes del protocolo de transporte en tiempo real tendrían prioridad.
Independientemente del dispositivo que utilice, asegúrese de que los ajustes y las configuraciones sean lo más sencillos posible, para evitar problemas de desconfiguración.
Prueba de ancho de banda
Una prueba de ancho de banda es una buena forma de averiguar si su elevado jitter está causado por su proveedor de servicios de Internet. Cuando realice esta prueba, su ordenador o portátil debe estar conectado directamente a su módem. Si no puede hacer esto, es posible que su ISP pueda resolver los problemas de jitter en su nombre.
Si los resultados de esta prueba son satisfactorios, entonces póngase en contacto con su proveedor de sistemas telefónicos VoIP y pídale que solucione el problema. Al igual que las pruebas de jitter ping, las pruebas de ancho de banda son una forma rápida y relativamente fácil de llegar a la raíz de los problemas de jitter.
Otras medidas internas
Hay varias otras medidas internas que puede tomar para reducir el jitter, las más exitosas son las siguientes:
- Compruebe la frecuencia de su dispositivo. Si tienes un teléfono con conexión a Internet y está funcionando a una frecuencia más alta que la de 2,4 GHz (que es la estándar), esto puede estar causando interferencias en la red. Los teléfonos conectados que funcionan a frecuencias de hasta 5,8GHz podrían estar obstaculizando tus intentos de minimizar el jitter.
- Cambia tu cable Ethernet. Si su cable Ethernet necesita una actualización, esto podría estar contribuyendo a los altos niveles de jitter. Cambiar su cable Ethernet es una manera fácil de arreglar esto. Los cables Ethernet de categoría 6 más recientes son capaces de transmitir datos al doble de velocidad que los cables más antiguos, por lo que una simple actualización puede solucionar la mayoría de sus problemas de jitter.
- Minimice el uso innecesario del ancho de banda. Si su equipo utiliza a menudo una gran cantidad de ancho de banda para actividades no esenciales, como los juegos en red o el streaming en Netflix, restringir su uso de estos hábitos no relacionados con el trabajo durante las horas de trabajo podría reducir significativamente el jitter. Además, programar las actualizaciones para fuera de las horas de trabajo también ahorrará ancho de banda, preservando la calidad de las comunicaciones empresariales esenciales.
La mejor herramienta de monitorización del jitter
SolarWinds VoIP & Network Quality Manager es una herramienta de monitorización de VoIP diseñada para ofrecerle una visión profunda de las métricas críticas de la calidad del servicio de las llamadas, y de los datos de rendimiento de la WAN. VNQM cuenta con una serie de utilidades muy avanzadas, entre las que se incluyen la resolución de problemas de calidad de las llamadas VoIP, la monitorización de la WAN en tiempo real, la monitorización de la pasarela VoIP de Cisco y de los troncales PRI, la monitorización de los troncales SIP y CUBE de Cisco y el trazado visual de la ruta de las llamadas VoIP. Estas capacidades se extienden mucho más allá de las pruebas de jitter de ping y la monitorización de jitter para ofrecer una solución totalmente completa.
VNQM, al igual que gran parte del software de SolarWinds, está construido sobre la plataforma SolarWinds Orion®, que permite la integración perfecta y escalable de varias herramientas. Uno de los factores que sitúan a VNQM en un lugar tan destacado entre las mejores herramientas de monitorización de jitter es su impresionante centro de mando empresarial, que SolarWinds denomina Enterprise Operations Console (EOC). Esta consola contribuye a la idoneidad de VNQM para los requisitos de grado empresarial, ya que proporciona una visión centralizada para todo su equipo al compilar todas las métricas clave en un solo lugar.
La EOC recoge los datos de rendimiento de una base instalada de numerosos servidores de SolarWinds y resume los datos en una vista compuesta fácil de leer. Los widgets incluyen el estado del sitio de Orion Platform, los nodos empresariales, los hosts, los dispositivos de red, las aplicaciones y mucho más. Cada widget puede editarse y moverse para priorizar los datos más relevantes e importantes para su negocio.
Las capacidades de monitorización del jitter de la red que ofrece VNQM están bien diseñadas y son amplias. Incluyen la capacidad de supervisar de cerca todas las llamadas de VoIP y los registros de detalles de las llamadas (CDR), para que pueda acceder a métricas como el jitter máximo y el jitter actual. Estos datos pueden ayudarle a calibrar el rendimiento general y la calidad del tráfico de VoIP.
VNQM también admite el descubrimiento de nodos con capacidad para IP SLA, por lo que puede comenzar a realizar la supervisión de forma rápida y sencilla. Puede supervisar la pérdida y la latencia de paquetes, la fluctuación de la red y la latencia de la red, entre otras métricas, todas las cuales informan directamente su comprensión de la fluctuación de la red y le ayudan a solucionar la causa raíz.
Para mejorar sus capacidades de supervisión y visualización del rendimiento de VoIP, VNQM le permite generar tráfico de VoIP sintético. Esto le permite supervisar la calidad de la red cuando no hay llamadas activas, por lo que puede obtener información sobre el rendimiento de VoIP en un entorno simulado de bajo riesgo.
VNQM también ayuda a planificar la capacidad de las implementaciones de VoIP de varios proveedores existentes. Incluso puede medir la calidad de la voz antes de los nuevos despliegues de VoIP y, con la compatibilidad inmediata con Cisco CallManager, supervisar las soluciones de telefonía IP de Cisco.
La supervisión de CallManager es otra característica notable de VNQM. El software supervisa el estado de CallManager, los teléfonos registrados, las pasarelas, los dispositivos multimedia, etc., y hace referencia a la base de información de gestión (MIB) de Cisco para ofrecer funcionalidades de supervisión de los acuerdos de nivel de servicio (SLA) de IP para todos los equipos CallManager y CallManager Express. Con el sondeo SNMP, es capaz de observar los componentes de CallManager e identificar posibles problemas de configuración y cortes de servicio. Además, como VNQM utiliza pollers MIB personalizados, sus capacidades se extienden a los gestores de llamadas proporcionados por otros fabricantes.
Una de las mejores características de la herramienta es la potente capacidad de búsqueda. VNQM permite buscar y filtrar todas las llamadas de VoIP según los datos de jitter de la red almacenados en los CDR. El filtrado puede implementarse basándose en los códigos de error más comunes y en las métricas de calidad de las llamadas, por lo que puede identificar rápidamente dónde el jitter supera las restricciones de umbral predefinidas.
VNQM simplifica el proceso de configuración de Cisco IP SLA en sus switches de capa 3 y routers Cisco. Puede configurar su red para capturar los datos de rendimiento de la WAN de forma continua, garantizando el máximo rendimiento de VoIP y salvaguardando el rendimiento de otras aplicaciones de red.
VNQM también ofrece alta disponibilidad opcional, una característica de SolarWinds diseñada para garantizar que sus servidores Orion y encuestadores a través de subredes permanezcan disponibles las 24 horas del día. Esto protege su entorno de monitorización de las caídas del sistema operativo, los problemas de conectividad de la red, los problemas de disponibilidad de la base de datos y los fallos de las aplicaciones. Es una característica potente y sofisticada que diferencia a VNQM de otras herramientas de monitorización de jitter y de VoIP.
En general, SolarWinds VNQM ofrece una solución de monitorización de jitter y de VoIP más amplia de la más alta calidad. Dada la gama y la sofisticación de las características, combinadas con la interfaz fácil de usar, no es de extrañar que VNQM se encuentre entre las soluciones de monitorización más populares del mercado. Hay disponible una prueba gratuita de 30 días.