Jitter di rete: Come testare, misurare e ridurre il jitter nel VoIP

Il jitter di rete è un evento frustrante ma comune, e può fare la differenza tra una telefonata Voice-over Internet Protocol (VoIP) di successo e una fallita. Per le aziende che dipendono dalle chiamate per far arrivare i clienti o mantenere relazioni commerciali sane, una chiamata VoIP di scarsa qualità può avere un impatto significativo sulla soddisfazione del cliente, la capacità di chiudere le vendite e la facilità di comunicazione tra le parti chiave. Come le complicazioni delle prestazioni di rete, il jitter di rete va di pari passo con il ritardo, la latenza e la perdita di pacchetti.

Per un amministratore di rete, misurare il jitter di rete e sapere come condurre un test di ping jitter è una parte importante del proprio ruolo. Questa guida vi aiuterà a capire il jitter VoIP, cosa causa il jitter, come misurare la latenza di rete e il jitter, e come ridurre il jitter nel VoIP. Raccomanda inoltre SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM) come strumento per il monitoraggio del jitter e fornisce una panoramica delle caratteristiche più importanti del software (vai alla descrizione di VNQM).

Cos’è il jitter di rete?

Il jitter di rete è una congestione generata da milioni di connessioni internet – piccoli pacchetti di dati che cercano di utilizzare la stessa rete IP – tutti attivi contemporaneamente. Se immaginate che la rete IP sia una strada, il VoIP jitter è essenzialmente una congestione stradale causata da troppe auto.

La definizione tecnica di VoIP jitter è la variabilità nel tempo della latenza della rete. La latenza, a sua volta, è definita come il tempo impiegato da un pacchetto di dati per passare lungo il suo percorso.

È importante capire il significato di “ritardo” e “perdita di pacchetti”, poiché questi termini compariranno in questa guida. Il ritardo si riferisce a quanto tempo un pacchetto impiega a viaggiare da un endpoint all’altro, e la perdita di pacchetti è il fallimento di uno o più pacchetti nell’arrivare a destinazione. Il jitter viene anche chiamato “stuttering” o “ping spikes.”

Cosa causa il jitter?

Un elevato jitter VoIP è una delle ragioni più comuni per i problemi di qualità delle chiamate VoIP. È causato dalla divisione delle informazioni che passano attraverso la chiamata in pacchetti: ogni pacchetto può usare un percorso diverso per viaggiare tra il mittente e il ricevitore, il che significa che i pacchetti finiscono nello stesso posto, ma in un ordine diverso da quello originale. In pratica, il jitter di rete in una chiamata VoIP si traduce in parole e frasi che si confondono o scompaiono del tutto. Quando il jitter VoIP è particolarmente alto, la qualità del suono VoIP può essere così distorta che la comunicazione può diventare impossibile, con intere parti della conversazione che vanno perse o non sono interpretabili.

Altre cause di bassa qualità delle chiamate VoIP

Ora che hai capito cosa causa il jitter, diamo uno sguardo a cos’altro può causare una bassa qualità delle chiamate VoIP. Riconoscere le differenze tra le seguenti cause ti aiuterà a identificare quali di esse sono responsabili degli specifici problemi VoIP che il tuo business deve affrontare.

Latenza VoIP

La latenza VoIP è una causa comune di bassa qualità delle chiamate. A volte chiamata ritardo VoIP, la latenza VoIP è caratterizzata dal tempo necessario al suono per uscire dalla bocca dell’oratore e raggiungere l’orecchio dell’ascoltatore. Potreste riconoscere la latenza se avete mai sentito un’eco in una telefonata VoIP o siete stati in una sessione di video-chat su Skype dove le parole che sentite sono fuori sincrono con il movimento delle labbra dell’oratore.

Ci sono tre tipi di ritardo che possono verificarsi nelle reti VoIP:

1. ritardi di propagazione
2. ritardi di gestione
3. ritardi di coda

Nelle reti informatiche, un ritardo di propagazione si riferisce alla quantità di tempo impiegato dalla testa di un segnale per viaggiare tra il mittente e il ricevitore. Il ritardo è calcolato come un rapporto, mappando la lunghezza del collegamento e la velocità di propagazione su un mezzo specifico. Matematicamente, questo tipo di ritardo è uguale a d/s, dove “s” è la velocità di propagazione dell’onda, e “d” è la distanza.

La velocità della luce e degli elettroni che viaggiano attraverso il rame o la fibra gioca un ruolo chiave nel creare questo ritardo. Per esempio, una rete in fibra che si estende per 13.000 miglia genererebbe un ritardo di 70 millisecondi. Questo ritardo è generalmente impercettibile all’orecchio umano, ma quando è combinato con i ritardi di manipolazione, i ritardi di propagazione possono causare notevoli problemi di qualità delle chiamate.

I ritardi di manipolazione sono un altro dei ritardi più comuni della rete VoIP. Un ritardo di gestione è causato dai dispositivi che inoltrano il frame attraverso la rete e può avere un impatto sulle reti telefoniche standard. Negli ambienti a pacchetti, questi ritardi causano problemi significativi.

Infine, ci sono i ritardi di accodamento. Se c’è troppa congestione, diversi pacchetti potrebbero essere trattenuti in una coda. Questo accade quando vengono inviati più pacchetti di quelli che l’interfaccia può gestire in un dato momento.

Connessione Internet scadente

L’Internet Service Provider (ISP) medio mira a facilitare la navigazione web e non molto altro, ma il trasporto di pacchetti vocali è un processo diverso. Come tale, le chiamate VoIP richiedono certi protocolli internet che il tuo normale ISP potrebbe non darti.

Per correggere questo problema, le aziende dovrebbero considerare di cambiare il loro provider per un ISP di livello enterprise, pronto per il VoIP. In alternativa, potresti parlare con il tuo attuale internet provider per vedere se offre servizi internet di classe business ad alta velocità.

Router insufficiente

Questa è forse la causa più comune dei problemi di qualità delle chiamate. Molte aziende usano la loro connessione internet sia per i dati che per la voce, il che non è necessariamente un problema se il router può rendere il traffico VoIP una priorità. Tuttavia, se la priorità dei pacchetti non è configurata sul vostro router, la qualità delle chiamate VoIP può essere influenzata da altri utenti della rete.

Se, per esempio, siete nel mezzo di una chiamata e un altro utente inizia a scaricare un file di grandi dimensioni, la mancanza di un’appropriata priorità dei pacchetti potrebbe causare una scarsa qualità della chiamata. I router VoIP sono la soluzione a questo problema, perché danno priorità al traffico vocale rispetto al traffico di rete alternativo.

Jitter VoIP accettabile e latenza VoIP

Una piccola quantità di jitter non è necessariamente un problema, perché è improbabile che bassi livelli di jitter abbiano un impatto notevole sulla vostra connettività. Ci possono anche essere casi di fluttuazioni anomale nel jitter, che sono di breve durata e impossibili da prevedere. In questi casi, il jitter non è una grande preoccupazione.

Se il jitter ha un impatto sulla vostra connettività, allora vorrete condurre un test del jitter di rete e determinare la quantità di jitter di rete che siete disposti ad accettare. Anche se non c’è una risposta concreta a questa domanda, è generalmente inteso che un ritardo di più di 30 millisecondi è probabile che si traduca in una scarsa qualità della chiamata, chiamate interrotte e distorsione della voce.

In genere, un ritardo inferiore a 30 millisecondi non causerà un notevole deterioramento della qualità del suono, né una perdita di pacchetti inferiore all’1% o una latenza di rete complessiva inferiore a 150 millisecondi. Condurre un test di ping jitter può aiutarvi a capire se il vostro jitter e latenza VoIP sono a un livello accettabile.

Come condurre un test di jitter di rete e misurare il jitter di rete

Per misurare il jitter di rete, avrete bisogno di calcolare correttamente il tempo medio di ritardo da pacchetto a pacchetto. In alternativa, si può misurare la variazione tra i ritardi assoluti dei pacchetti nelle comunicazioni online sequenziali. Il modo in cui si controlla il jitter varia a seconda del tipo di traffico. Per quanto riguarda il traffico VoIP, il metodo per controllare il jitter sarà basato sul fatto di avere il controllo su uno o entrambi gli endpoint.

Se avete il controllo di un solo endpoint, potete eseguire un test di ping jitter calcolando il tempo medio di andata e ritorno e il tempo minimo di andata e ritorno per una serie di pacchetti. Se hai il controllo di entrambi gli endpoint, puoi controllare il jitter con quella che viene chiamata una misura di jitter istantaneo, che si riferisce alla variazione tra gli intervalli di trasmissione e ricezione di un singolo pacchetto. In questo caso, il jitter è calcolato come la differenza media tra le misure di jitter istantaneo, e il jitter istantaneo medio attraverso la trasmissione di più pacchetti.

Fare questi calcoli come principiante può sembrare opprimente. Se vi sembra questo il caso, il test della larghezza di banda è un altro metodo valido per controllare il jitter. Eseguendo un test della larghezza di banda, puoi avere un’idea del livello di jitter che la tua rete sta affrontando.

Come ridurre il jitter nel VoIP

Ora che sai come eseguire un test del jitter di rete, devi capire come risolvere i problemi e ridurre il jitter. Sfortunatamente, un test di ping jitter da solo non rivelerà necessariamente la causa principale del jitter. Infatti, alti livelli di jitter possono essere causati da più fattori.

Ci sono diverse cose che potete fare per ridurre il jitter, ma a volte, il problema del jitter è fuori dal vostro controllo. Anche con le migliori attrezzature e configurazioni, il jitter può essere causato da un servizio internet scadente.

Per esempio, se vivi in una località remota dove il servizio internet è meno diffuso, è più probabile che tu sperimenti il jitter rispetto a qualcuno che vive in una città. Mentre questo significa che sradicare completamente il jitter potrebbe non essere possibile, è comunque possibile ridurlo facendo i seguenti passi.

Deploy a Jitter Buffer

Il jitter può variare enormemente in grado, anche nel corso di una singola chiamata VoIP. Un jitter buffer, che è un dispositivo installato su un sistema VoIP, può aiutare con questo. Se il tasso di jitter sta superando una soglia accettabile, si raccomanda vivamente di implementare un jitter buffer, che contrasta il ritardo e la latenza.

I jitter buffer ritardano intenzionalmente i pacchetti vocali in arrivo e li conservano per un breve periodo. Sono configurati per bufferizzare il traffico da 30 a 200 millisecondi, prima che il traffico venga inviato all’utente finale. Questo processo assicura che i pacchetti di dati arrivino in ordine e con il minimo ritardo.

Un jitter buffer correttamente implementato riorganizzerà i pacchetti di dati interessati dai ritardi di trasmissione. Questi pacchetti audio saranno poi riprodotti in un flusso continuo, tramite processori che li convertono di nuovo in audio. Memorizzando i pacchetti nella sequenza corretta e ritrasmettendoli a intervalli uniformemente distribuiti, un jitter buffer può garantire che arrivino in sequenza e ottenere una qualità di chiamata VoIP notevolmente più chiara.

Vale la pena notare che l’impiego di un jitter buffer non risolve tutto. Mentre il jitter buffering migliora la qualità delle chiamate VoIP, assicurando che i pacchetti arrivino in ordine e con la minima distorsione, aumenta anche il ritardo complessivo della rete. Questo perché il jitter buffer trattiene il traffico fino a 200 millisecondi, aggiungendo latenza al servizio.

Un problema chiave nell’uso dei jitter buffer è che non affrontano la causa principale del problema, ma solo i sintomi. Per sradicare completamente il jitter di rete, avrete probabilmente bisogno di scavare a fondo nel vostro router. L’aggiunta di nuove impostazioni Quality of Service (QoS) è consigliabile: questo vi aiuterà a cominciare ad affrontare la radice dei vostri problemi di jitter, in modo che il vostro servizio complessivo possa essere migliorato.

Priorità dei pacchetti

La priorità dei pacchetti si riferisce a un’impostazione QoS che dà la priorità a certi tipi di traffico rispetto ad altri, il che riduce la congestione su una rete. Il traffico prioritario avrà i privilegi di trasmissione e sarà consegnato per primo, che è un modo efficace di aumentare la qualità delle chiamate VoIP se la congestione è la causa principale di un alto jitter.

Il traffico che si decide di dare priorità dipenderà da quale servizio si vuole mantenere o migliorare la qualità. In genere, la prioritizzazione dei pacchetti viene utilizzata solo quando il servizio che si sta cercando di sostenere richiede prestazioni elevate costanti ed è di importanza critica per la vostra organizzazione.

Se si sceglie di supportare le chiamate VoIP, allora è necessario assicurarsi che tutti i pacchetti contenenti dati VoIP abbiano la priorità su altri tipi di traffico. Potete farlo impostando il collegamento dati su “alta priorità”, che garantirà che il traffico VoIP venga trasmesso prima di qualsiasi altra cosa. Se il collegamento dati è sovraccarico, il traffico non prioritario sarà scartato prima del traffico prioritario.

Il processo di prioritizzazione del traffico VoIP comporta la prioritizzazione dei pacchetti del protocollo di trasporto in tempo reale. Ogni router ti richiederà di farlo in un modo leggermente diverso. Per esempio, se hai un router Linksys, dovresti andare alla vista QoS dell’interfaccia web e inserire i numeri di porta 5004 e 5005. Una volta riavviato il router, i pacchetti del protocollo di trasporto in tempo reale avranno la priorità.

Non importa il dispositivo che state usando, assicuratevi che le impostazioni e le configurazioni siano il più semplici possibile, per evitare problemi di configurazione errata.

Test della larghezza di banda

Un test della larghezza di banda è un ottimo modo per scoprire se il vostro alto jitter è causato dal vostro provider di servizi Internet. Quando esegui questo test, il tuo computer o portatile dovrebbe essere collegato direttamente al tuo modem. Se non puoi farlo, il tuo ISP potrebbe essere in grado di risolvere i problemi di jitter per tuo conto.

Se i risultati di questo test sono soddisfacenti, allora contatta il tuo fornitore di sistema telefonico VoIP e chiedi loro di risolvere il problema. Come i test di ping jitter, i test di larghezza di banda sono un modo rapido e relativamente facile per arrivare alla radice dei problemi di jitter.

Altre misure interne

Ci sono diverse altre misure interne che puoi prendere per ridurre il jitter, le più efficaci sono le seguenti:

• Controlla la frequenza del tuo dispositivo. Se hai un telefono internet, e sta funzionando ad una frequenza più alta di 2.4GHz (che è lo standard), questo potrebbe causare interferenze di rete. I telefoni connessi che funzionano a frequenze fino a 5.8GHz potrebbero ostacolare i tuoi tentativi di minimizzare il jitter.
• Cambia il tuo cavo Ethernet. Se il tuo cavo Ethernet ha bisogno di un aggiornamento, questo potrebbe contribuire ad alti livelli di jitter. Cambiare il tuo cavo Ethernet è un modo semplice per risolvere questo problema. I più recenti cavi Ethernet di categoria 6 sono in grado di trasmettere dati al doppio della velocità dei cavi più vecchi, quindi un semplice aggiornamento può potenzialmente risolvere la maggior parte dei tuoi problemi di jitter.
• Ridurre al minimo l’uso della larghezza di banda non necessaria. Se il vostro team utilizza spesso una grande quantità di larghezza di banda per attività non essenziali, come il gioco in rete o lo streaming su Netflix, limitare l’uso di queste abitudini non legate al lavoro durante le ore di lavoro potrebbe ridurre significativamente il jitter. Inoltre, programmando gli aggiornamenti al di fuori dell’orario di lavoro si risparmia anche la larghezza di banda, preservando la qualità delle comunicazioni aziendali essenziali.

Il miglior strumento di monitoraggio del jitter

SolarWinds VoIP & Network Quality Manager è uno strumento di monitoraggio VoIP progettato per fornire approfondimenti sulle metriche QoS delle chiamate critiche e sui dati delle prestazioni WAN. VNQM è dotato di una serie di utilità molto avanzate, tra cui la risoluzione dei problemi relativi alla qualità delle chiamate VoIP, il monitoraggio WAN in tempo reale, il monitoraggio dei gateway Cisco VoIP e dei trunk PRI, il monitoraggio dei trunk Cisco SIP e CUBE e il tracciamento visivo del percorso delle chiamate VoIP. Queste capacità si estendono ben oltre i test di ping jitter e il monitoraggio del jitter per offrire una soluzione completa.

VNQM, come gran parte del software di SolarWinds, è costruito sulla piattaforma SolarWinds Orion®, che consente l’integrazione continua e scalabile di vari strumenti. Uno dei fattori che collocano VNQM così in alto tra i migliori strumenti di monitoraggio del jitter è il suo impressionante centro di comando aziendale, che SolarWinds chiama Enterprise Operations Console (EOC). Questa console contribuisce all’idoneità di VNQM per i requisiti di livello enterprise, perché fornisce una visione centralizzata per l’intero team compilando tutte le metriche chiave in un unico posto.

EOC raccoglie i dati sulle prestazioni da una base installata di numerosi server SolarWinds e riassume i dati in una vista composita di facile lettura. I widget includono lo stato del sito della piattaforma Orion, i nodi aziendali, gli host, i dispositivi di rete, le applicazioni e molto altro. Ogni widget può essere modificato e spostato per dare priorità ai dati più rilevanti e importanti per il vostro business.

Le capacità di monitoraggio del jitter di rete offerte da VNQM sono ben progettate ed estese. Includono la capacità di monitorare da vicino tutte le chiamate VoIP e i record di dettaglio delle chiamate (CDR), in modo da poter accedere a metriche come il jitter massimo e il jitter attuale. Questi dati possono aiutarvi a valutare le prestazioni complessive e la qualità del traffico VoIP.

VNQM supporta anche il rilevamento dei nodi con capacità IP SLA, in modo da poter iniziare il monitoraggio rapidamente e facilmente. È possibile monitorare la perdita di pacchetti e la latenza, il jitter di rete e la latenza di rete, tra le altre metriche, che informano direttamente la comprensione del jitter di rete e aiutano a risolvere i problemi alla radice.

Per migliorare il monitoraggio VoIP e le capacità di visualizzazione delle prestazioni, VNQM consente di generare traffico VoIP sintetico. Questo vi permette di monitorare la qualità della rete quando non ci sono chiamate attive, in modo da poter ottenere una visione delle prestazioni VoIP in un ambiente simulato a basso rischio.

VNQM aiuta anche a pianificare la capacità per le implementazioni VoIP multi-vendor esistenti. È anche possibile misurare la qualità della voce prima di nuove implementazioni VoIP e, con il supporto out-of-the-box per Cisco CallManager, monitorare le soluzioni di telefonia IP di Cisco.

Il monitoraggio di CallManager è un’altra caratteristica notevole di VNQM. Il software monitora lo stato di CallManager, i telefoni registrati, i gateway, i dispositivi multimediali e altro ancora, e fa riferimento alla Cisco Management Information Base (MIB) per fornire funzionalità di monitoraggio IP SLA per tutte le apparecchiature CallManager e CallManager Express. Con il polling SNMP, è in grado di osservare i componenti di CallManager e identificare possibili problemi di configurazione e interruzioni del servizio. Inoltre, poiché VNQM utilizza poller MIB personalizzati, le sue capacità si estendono ai call manager forniti da altri produttori.

Una delle migliori caratteristiche dello strumento è la potente capacità di ricerca. VNQM permette di cercare e filtrare tutte le chiamate VoIP secondo i dati di jitter di rete memorizzati nei CDR. Il filtraggio può essere implementato in base ai codici di errore più comuni e alle metriche di qualità delle chiamate, in modo da poter identificare rapidamente dove il jitter supera i limiti di soglia predefiniti.

VNQM semplifica il processo di configurazione di Cisco IP SLA sui vostri switch di livello 3 e router Cisco. È possibile configurare la rete per acquisire i dati sulle prestazioni WAN in modo continuo, assicurando il picco delle prestazioni VoIP e salvaguardando le prestazioni di altre applicazioni di rete.

VNQM offre anche un’alta disponibilità opzionale, una funzione di SolarWinds progettata per garantire che i server Orion e i poller nelle sottoreti rimangano disponibili 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Questo protegge il vostro ambiente di monitoraggio da crash del sistema operativo, problemi di connettività di rete, problemi di disponibilità del database e fallimenti delle applicazioni. Si tratta di una caratteristica potente e sofisticata che distingue VNQM dagli altri strumenti di monitoraggio del jitter e del VoIP.

In generale, SolarWinds VNQM offre una soluzione di monitoraggio del jitter e del VoIP più ampia di altissima qualità. Data la gamma e la sofisticazione delle caratteristiche, combinate con l’interfaccia user-friendly, non è una sorpresa che VNQM sia tra le soluzioni di monitoraggio più popolari sul mercato. È disponibile una prova gratuita di 30 giorni.