Gigue du réseau : Comment tester, mesurer et réduire la gigue dans la VoIP

La gigue du réseau est un phénomène frustrant mais courant, et elle peut faire la différence entre un appel téléphonique VoIP (Voice over Internet Protocol) réussi et un appel raté. Pour les entreprises qui dépendent des appels pour décrocher des clients ou maintenir des relations commerciales saines, un appel VoIP de mauvaise qualité peut avoir un impact significatif sur la satisfaction des clients, la capacité à conclure des ventes et la facilité de communication entre les parties clés. Comme les complications liées aux performances du réseau, la gigue du réseau marche main dans la main avec le retard, la latence et la perte de paquets.

Pour un administrateur réseau, mesurer la gigue du réseau et savoir comment effectuer un test de gigue ping est une partie importante de son rôle. Ce guide vous aidera à comprendre la gigue de la VoIP, ce qui cause la gigue, comment mesurer la latence et la gigue du réseau, et comment réduire la gigue dans la VoIP. Il recommandera également SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM) comme outil de surveillance de la gigue, et fournira un aperçu des fonctionnalités les plus notables du logiciel (passez à la description de VNQM).

Qu’est-ce que la gigue réseau ?

La gigue réseau est une congestion générée par des millions de connexions Internet – de minuscules paquets de données essayant d’utiliser le même réseau IP – toutes actives simultanément. Si vous imaginez que le réseau IP est une route, la gigue VoIP est essentiellement une congestion routière causée par un trop grand nombre de voitures.

La définition technique de la gigue VoIP est la variabilité dans le temps de la latence du réseau. La latence, à son tour, est définie comme le temps pris par un paquet de données pour passer le long de son itinéraire.

Il est important de comprendre la signification de « retard » et de « perte de paquets », car ces termes reviendront dans ce guide. Le délai fait référence au temps que met un paquet à voyager d’un point final à un autre, et la perte de paquets est l’échec d’un ou plusieurs paquets à arriver à leur destination. La gigue est également appelée  » bégaiement  » ou  » pics de ping « .

Qu’est-ce qui cause la gigue ?

Une gigue VoIP élevée est l’une des raisons les plus courantes des problèmes de qualité des appels VoIP. Elle est causée par la division des informations passant par l’appel en paquets : chaque paquet peut utiliser une route différente pour voyager entre l’émetteur et le récepteur, ce qui signifie que les paquets finissent au même endroit, mais dans un ordre différent de celui de l’envoi initial.

Nous avons tous connu la gigue du réseau. En pratique, la gigue réseau sur un appel VoIP se traduit par des mots et des phrases qui se mélangent ou qui disparaissent entièrement. Lorsque la gigue VoIP est particulièrement élevée, la qualité du son VoIP peut être tellement déformée que la communication peut très bien devenir impossible, des pans entiers de la conversation manquant ou étant ininterprétables.

Autres causes de la faible qualité des appels VoIP

Maintenant que vous comprenez ce qui cause la gigue, examinons ce qui peut aussi causer une faible qualité des appels VoIP. Reconnaître les différences entre les causes suivantes vous aidera à identifier celles qui sont responsables des problèmes spécifiques de VoIP auxquels votre entreprise est confrontée.

La latence VoIP

La latence VoIP est une cause courante de faible qualité d’appel. Parfois appelée délai VoIP, la latence VoIP se caractérise par le temps que met le son à sortir de la bouche du locuteur et à atteindre l’oreille de l’auditeur. Vous reconnaissez peut-être la latence si vous avez déjà entendu un écho lors d’un appel téléphonique VoIP ou si vous avez participé à une session de vidéo-chat Skype où les mots que vous entendez ne sont pas synchronisés avec le mouvement des lèvres de l’orateur.

Il existe trois types de retard susceptibles de se produire dans les réseaux VoIP :

1. Délais de propagation
2. Délais de traitement
3. Délais de mise en file d’attente

Dans les réseaux informatiques, un délai de propagation fait référence au temps mis par la tête d’un signal pour voyager entre l’émetteur et le récepteur. Le retard est calculé comme un rapport, mettant en correspondance la longueur de la liaison et la vitesse de propagation sur un support spécifique. Mathématiquement, ce type de retard est égal à d/s, où « s » est la vitesse de propagation de l’onde, et « d » est la distance.

La vitesse de la lumière et des électrons voyageant dans le cuivre ou la fibre joue un rôle clé dans la création de ce retard. Par exemple, un réseau de fibres optiques s’étendant sur 13 000 miles générerait un retard de 70 millisecondes. Ce délai est généralement imperceptible à l’oreille humaine, mais lorsqu’il est combiné à des délais de manipulation, les délais de propagation peuvent entraîner des problèmes de qualité d’appel notables.

Les délais de manipulation sont un autre des délais les plus courants du réseau VoIP. Un retard de manipulation est causé par les dispositifs qui transmettent la trame à travers le réseau et peut avoir un impact sur les réseaux téléphoniques standard. Dans les environnements par paquets, ces délais posent des problèmes importants.

En dernier lieu, il y a les délais de mise en file d’attente. S’il y a trop de congestion, plusieurs paquets peuvent être retenus dans une file d’attente. Cela se produit lorsque plus de paquets sont envoyés que l’interface ne peut en gérer à un moment donné.

Mauvaise connexion Internet

Le fournisseur de services Internet (FSI) moyen vise à faciliter la navigation sur le Web et pas grand-chose d’autre, mais le transport des paquets vocaux est un processus différent. En tant que tels, les appels VoIP nécessitent certains protocoles Internet que votre FAI normal ne vous donne peut-être pas.

Pour rectifier ce problème, les entreprises devraient envisager de changer de fournisseur pour un FAI de niveau entreprise, prêt pour la VoIP. Alternativement, vous pourriez parler à votre fournisseur d’accès Internet actuel pour voir s’il offre des services Internet haut débit de classe entreprise.

Un routeur insuffisant

C’est peut-être la cause la plus courante des problèmes de qualité d’appel. De nombreuses entreprises utilisent leur connexion Internet à la fois pour les données et la voix, ce qui n’est pas nécessairement un problème si le routeur peut faire du trafic VoIP une priorité. Cependant, si la priorisation des paquets n’est pas configurée sur votre routeur, la qualité des appels VoIP est susceptible d’être impactée par les autres utilisateurs du réseau.

Si, par exemple, vous êtes au milieu d’un appel et qu’un autre utilisateur commence à télécharger un gros fichier, l’absence de priorisation appropriée des paquets pourrait entraîner une mauvaise qualité d’appel. Les routeurs VoIP sont la solution à ce problème, car ils donnent la priorité au trafic vocal sur le trafic réseau alternatif.

Gigue et latence VoIP acceptables

Une petite quantité de gigue n’est pas nécessairement un problème, car il est peu probable que de faibles niveaux de gigue aient un impact notable sur votre connectivité. Il peut même y avoir des cas de fluctuations anormales de la gigue, qui sont de courte durée et impossibles à prévoir. Dans ces cas, la gigue n’est pas vraiment une préoccupation.

Si la gigue a un impact sur votre connectivité, alors vous voudrez effectuer un test de gigue réseau et déterminer la quantité de gigue réseau que vous êtes prêt à accepter. Bien qu’il n’y ait pas de réponse concrète à cette question, il est généralement admis qu’un délai de plus de 30 millisecondes est susceptible d’entraîner une mauvaise qualité d’appel, des appels interrompus et une distorsion de la voix.

Typiquement, un délai de moins de 30 millisecondes n’entraînera pas de détérioration notable de la qualité sonore, pas plus que moins de 1 % de perte de paquets ou une latence globale du réseau inférieure à 150 millisecondes. Effectuer un test de gigue ping peut vous aider à déterminer si votre gigue et votre latence VoIP sont à un niveau acceptable.

Comment effectuer un test de gigue réseau et mesurer la gigue réseau

Pour mesurer la gigue réseau, vous devrez calculer correctement le temps de retard moyen entre les paquets. Vous pouvez également mesurer la variation entre les délais absolus des paquets dans les communications séquentielles en ligne. La façon dont vous vérifiez la gigue variera en fonction du type de trafic. En ce qui concerne le trafic VoIP, la méthode de vérification de la gigue sera basée sur le fait que vous avez le contrôle d’un ou des deux points d’extrémité.

Si vous n’avez le contrôle que d’un seul point d’extrémité, vous pouvez exécuter un test de gigue ping en calculant le temps moyen d’aller-retour et le temps minimum d’aller-retour pour une série de paquets. Si vous avez le contrôle des deux points d’extrémité, vous pouvez vérifier la gigue à l’aide de ce que l’on appelle une mesure de gigue instantanée, c’est-à-dire la variation entre les intervalles de transmission et de réception d’un seul paquet. Dans ce cas, la gigue est calculée comme la différence moyenne entre les mesures de gigue instantanée, et la gigue instantanée moyenne à travers la transmission de plusieurs paquets.

Faire ces calculs en tant que débutant peut sembler accablant. Si vous trouvez que c’est le cas, le test de bande passante est une autre méthode viable pour vérifier la gigue. En effectuant un test de bande passante, vous pouvez avoir un aperçu du niveau de gigue auquel votre réseau est confronté.

Comment réduire la gigue en VoIP

Maintenant que vous savez comment exécuter un test de gigue réseau, vous devez comprendre comment dépanner et réduire la gigue. Malheureusement, un test de gigue ping seul ne révélera pas nécessairement la cause profonde de la gigue. En fait, des niveaux élevés de gigue peuvent être causés par plusieurs facteurs.

Il y a plusieurs choses que vous pouvez faire pour réduire la gigue, mais parfois, le problème de la gigue est hors de votre contrôle. Même avec le meilleur équipement et les meilleures configurations, la gigue peut toujours être causée par un mauvais service Internet.

Par exemple, si vous vivez dans un endroit éloigné où le service Internet est moins répandu, vous êtes plus susceptible de subir une gigue que quelqu’un vivant dans une ville. Si cela signifie que l’éradication totale de la gigue n’est peut-être pas possible, vous pouvez néanmoins la réduire en prenant les mesures suivantes.

Déployer un tampon de gigue

La gigue peut varier énormément en degré, même au cours d’un seul appel VoIP. Un tampon de gigue, qui est un dispositif installé sur un système VoIP, peut y remédier. Si le taux de gigue dépasse un seuil acceptable, il est fortement recommandé de déployer un tampon de gigue, qui permet de contrer le retard et la latence.

Les tampons de gigue retardent volontairement les paquets vocaux entrants et les stockent pendant une courte période. Ils sont configurés pour mettre le trafic en mémoire tampon pendant 30 à 200 millisecondes, avant que le trafic ne soit envoyé à l’utilisateur final. Ce processus garantit que les paquets de données arrivent dans l’ordre et avec un retard minimal.

Un tampon de gigue correctement mis en œuvre réorganisera les paquets de données affectés par les délais de transmission. Ces paquets sonores seront ensuite lus en un flux continu, via des processeurs les reconvertissant en audio. En stockant les paquets dans la bonne séquence et en les retransmettant à des intervalles uniformément répartis, un tampon de gigue peut garantir qu’ils arrivent dans l’ordre et obtenir une qualité d’appel VoIP sensiblement plus claire.

Il convient de noter que l’emploi d’un tampon de gigue ne réglera pas tout. Si le tampon de gigue améliore la qualité des appels VoIP, en veillant à ce que les paquets arrivent dans l’ordre et avec un minimum de distorsion, il augmente également le délai global du réseau. En effet, le tampon de gigue retient le trafic jusqu’à 200 millisecondes, ce qui ajoute de la latence au service.

Un problème clé de l’utilisation des tampons de gigue est qu’ils ne traitent pas la cause profonde du problème, mais seulement les symptômes. Pour éradiquer complètement la gigue du réseau, vous devrez probablement creuser profondément dans votre routeur. L’ajout de nouveaux paramètres de qualité de service (QoS) est conseillé : cela vous aidera à commencer à vous attaquer à la racine de vos problèmes de gigue, afin que votre service global puisse être amélioré.

Prioriser les paquets

La priorisation des paquets fait référence à un paramètre QoS donnant à certains types de trafic la priorité sur d’autres, ce qui réduit la congestion sur un réseau. Le trafic priorisé aura des privilèges de transmission et sera livré en premier, ce qui est un moyen efficace de stimuler la qualité des appels VoIP si la congestion est la cause première d’une gigue élevée.

Le trafic que vous décidez de prioriser dépendra du service dont vous voulez maintenir ou améliorer la qualité. Généralement, la priorisation des paquets n’est utilisée que lorsque le service que vous essayez de maintenir exige des performances élevées constantes et qu’il est d’une importance critique pour votre organisation.

Si vous choisissez de prendre en charge les appels VoIP, alors vous devrez vous assurer que tous les paquets contenant des données VoIP sont prioritaires par rapport aux autres types de trafic. Vous pouvez le faire en paramétrant la liaison de données en  » haute priorité « , ce qui garantira que le trafic VoIP est transmis avant toute autre chose. Si la liaison de données est débordée, le trafic non prioritaire sera écarté avant le trafic prioritaire.

Le processus de hiérarchisation du trafic VoIP implique de hiérarchiser les paquets du protocole de transport en temps réel. Chaque routeur vous demandera de le faire d’une manière légèrement différente. Par exemple, si vous avez un routeur Linksys, vous devez aller dans la vue QoS de l’interface web et entrer les numéros de port 5004 et 5005. Une fois que vous auriez redémarré le routeur, les paquets de protocole de transport en temps réel seraient prioritaires.

Quel que soit le périphérique que vous utilisez, assurez-vous que les paramètres et les configurations sont aussi simples que possible, afin d’éviter les problèmes de mauvaise configuration.

Tester la bande passante

Un test de bande passante est un excellent moyen de savoir si votre gigue élevée est causée par votre fournisseur de services Internet. Lorsque vous effectuez ce test, votre ordinateur ou votre portable doit être branché directement sur votre modem. Si vous ne pouvez pas le faire, votre FAI peut être en mesure de résoudre les problèmes de gigue en votre nom.

Si les résultats de ce test sont satisfaisants, contactez alors votre fournisseur de système téléphonique VoIP et demandez-lui de résoudre le problème. Comme les tests de gigue ping, les tests de bande passante sont un moyen rapide et relativement facile d’aller à la racine des problèmes de gigue.

Autres mesures internes

Il existe plusieurs autres mesures internes que vous pouvez prendre pour réduire la gigue, dont les plus réussies sont les suivantes :

• Vérifiez la fréquence de votre appareil. Si vous avez un téléphone connecté à Internet, et qu’il fonctionne à une fréquence supérieure à 2,4GHz (qui est la norme), cela peut provoquer des interférences avec le réseau. Les téléphones connectés fonctionnant à des fréquences allant jusqu’à 5,8GHz pourraient entraver vos tentatives de minimiser la gigue.
• Changer votre câble Ethernet. Si votre câble Ethernet doit être mis à niveau, cela pourrait contribuer à des niveaux élevés de gigue. Changer votre câble Ethernet est un moyen facile de régler ce problème. Les câbles Ethernet de catégorie 6 les plus récents sont capables de transmettre des données à une vitesse deux fois supérieure à celle des anciens câbles, de sorte qu’une simple mise à niveau peut potentiellement régler la plupart de vos problèmes de gigue.
• Minimiser l’utilisation inutile de la bande passante. Si votre équipe utilise souvent une grande quantité de bande passante pour des activités non essentielles, comme le jeu en réseau ou le streaming sur Netflix, restreindre leur utilisation de ces habitudes non liées au travail pendant les heures de travail pourrait réduire considérablement la gigue. De plus, programmer les mises à jour en dehors des heures de travail permettra également d’économiser de la bande passante, préservant ainsi la qualité des communications professionnelles essentielles.

Le meilleur outil de surveillance de la gigue

SolarWinds VoIP & Network Quality Manager est un outil de surveillance de la VoIP conçu pour vous donner un aperçu approfondi des mesures critiques de la qualité de service des appels, et des données de performance du réseau étendu. VNQM dispose d’une gamme d’utilitaires très avancés, notamment le dépannage de la qualité des appels VoIP, la surveillance du réseau étendu en temps réel, la surveillance des passerelles VoIP et des troncs PRI Cisco, la surveillance des troncs SIP et CUBE Cisco et le traçage visuel du chemin d’appel VoIP. Ces capacités vont bien au-delà des tests de gigue ping et de la surveillance de la gigue pour offrir une solution totalement complète.

VNQM, comme une grande partie des logiciels de SolarWinds, est construit sur la plateforme SolarWinds Orion®, qui permet l’intégration transparente et évolutive de divers outils. L’un des facteurs qui placent VNQM en tête des meilleurs outils de surveillance de la gigue est son impressionnant centre de commande d’entreprise, que SolarWinds appelle l’Enterprise Operations Console (EOC). Cette console contribue à l’adéquation de VNQM aux exigences des entreprises, car elle offre une vue centralisée à l’ensemble de votre équipe en compilant toutes les mesures clés en un seul endroit.

L’EOC collecte les données de performance d’une base installée de nombreux serveurs SolarWinds et résume les données en une vue composite facile à lire. Les widgets incluent l’état du site Orion Platform, les nœuds d’entreprise, les hôtes, les périphériques réseau, les applications et bien plus encore. Chaque widget peut être modifié et déplacé pour hiérarchiser les données les plus pertinentes et les plus importantes pour votre entreprise.

Les capacités de surveillance de la gigue du réseau offertes par VNQM sont bien conçues et étendues. Elles incluent la possibilité de surveiller de près tous les appels VoIP et les enregistrements détaillés des appels (CDR), afin que vous puissiez accéder à des mesures telles que la gigue maximale et la gigue actuelle. Ces données peuvent vous aider à évaluer les performances globales et la qualité du trafic VoIP.

VNQM prend également en charge la découverte de nœuds compatibles IP SLA, afin que vous puissiez commencer la surveillance rapidement et facilement. Vous pouvez surveiller la perte et la latence des paquets, la gigue du réseau et la latence du réseau, entre autres métriques, qui informent directement votre compréhension de la gigue du réseau et vous aident à en trouver la cause profonde.

Pour améliorer vos capacités de surveillance et de visualisation des performances de la VoIP, VNQM vous permet de générer un trafic VoIP synthétique. Cela vous permet de surveiller la qualité du réseau lorsqu’il n’y a pas d’appels actifs, afin d’avoir un aperçu des performances de la VoIP dans un environnement simulé à faible risque.

VNQM aide également à la planification de la capacité pour les déploiements VoIP multifournisseurs existants. Vous pouvez même mesurer la qualité de la voix avant de nouveaux déploiements de VoIP et, grâce au support prêt à l’emploi de Cisco CallManager, surveiller les solutions de téléphonie IP Cisco.

La surveillance de CallManager est une autre caractéristique notable de VNQM. Le logiciel surveille le statut de CallManager, les téléphones enregistrés, les passerelles, les dispositifs de média et plus encore, et fait référence à la base d’informations de gestion (MIB) de Cisco pour offrir des fonctionnalités de surveillance IP SLA pour tous les équipements CallManager et CallManager Express. Grâce à l’interrogation SNMP, il est en mesure d’observer les composants CallManager et d’identifier les éventuels problèmes de configuration et les interruptions de service. En outre, comme VNQM utilise des pollers MIB personnalisés, ses capacités s’étendent aux gestionnaires d’appels fournis par d’autres fabricants.

L’une des meilleures caractéristiques de l’outil est sa puissante capacité de recherche. VNQM vous permet de rechercher et de filtrer tous les appels VoIP en fonction des données de gigue réseau stockées dans les CDR. Le filtrage peut être mis en œuvre en fonction des codes d’erreur et des mesures de qualité d’appel les plus courants, de sorte que vous pouvez rapidement identifier les endroits où la gigue dépasse les restrictions de seuil prédéfinies.

VNQM simplifie le processus de configuration de Cisco IP SLA sur vos commutateurs de couche 3 et vos routeurs Cisco. Vous pouvez configurer votre réseau pour capturer les données de performance WAN en continu, ce qui garantit des performances VoIP maximales et préserve les performances des autres applications réseau.

VNQM offre également une haute disponibilité en option, une fonctionnalité SolarWinds conçue pour garantir que vos serveurs Orion et vos pollers à travers les sous-réseaux restent disponibles 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Cela protège votre environnement de surveillance contre les pannes de systèmes d’exploitation, les problèmes de connectivité réseau, les problèmes de disponibilité des bases de données et les défaillances des applications. Il s’agit d’une fonctionnalité puissante et sophistiquée qui distingue VNQM des autres outils de surveillance de la gigue et de la VoIP.

Dans l’ensemble, SolarWinds VNQM fournit une solution de surveillance de la gigue et de la VoIP au sens large de la plus haute qualité. Compte tenu de la gamme et de la sophistication des fonctionnalités, combinées à l’interface conviviale, il n’est pas surprenant que VNQM figure parmi les solutions de surveillance les plus populaires du marché. Un essai gratuit de 30 jours est disponible.