ネットワークジッター – 共通の原因と最善の解決策｜IR

6月 5, 2021admin

ネットワークジッターを理解、監視、修正するための完全ガイド

主要な通信ソリューションとして VoIP と動画が世界的に採用されたことは、UCC にとって好都合なことです。しかし、最も一般的な課題の 1 つはネットワークパフォーマンスの低下であり、その原因の 1 つはネットワークジッター、つまり、スムーズな通信が問題になることです。

ジッターは、遅延やパケット損失と同様に、ネットワークパフォーマンスを悪化させる要因のひとつです。

この総合ガイドでは、コンピューターネットワークにおけるジッターについて知っておく必要があるすべてのことを説明します。

ネットワークの最適化 ガイド

技術的には、ジッターは遅延の変動、つまり、信号が送信されてから受信されるまでの時間遅延のことを指します。この分散はミリ秒 (ms) 単位で測定され、データパケットを送信する通常のシーケンスの乱れとして説明されます。

ジッターの背後にあるテクノロジー

ネットワークにおけるジッターを定義するには、パケットに帰着します。

パケットジッターの定義は、すべてのデータ、実際には、インターネット上で行うすべてのことにパケットが関わっていることを意味します。すべてのテキスト、画像、音声、またはビデオは、指定されたネットワークパス上でパケットとして送信されます。電子メールの送受信、Web ページでの情報の検索、ストリーミング、ゲーム、オンラインショッピングなど、デジタル情報は、送信、受信、「スクランブル解除」、「再組み立て」されて、見たり聞いたりできるようになります。

ほとんどのネットワークパケットは 3 つの部分に分かれています。

ヘッダー – ヘッダーには、次のようなパケットによって運ばれるデータに関する指示が含まれています。

パケット長 – 固定長のパケットがあるネットワークもあれば、この情報を含むヘッダーに依存しているネットワークもあります。
パケット番号 – 一連のパケットのうちどのパケットかを識別します
プロトコル – 電子メール、Web ページ、ストリーミングビデオなど、送信されるパケットのタイプを定義します
宛先アドレス – パケットの行き先
発信アドレス – パケットが来た場所

ペイロード – これが宛先に配信する実際のデータまたはボディとなります。

トレーラー – トレーラーは、時にはフッターとも呼ばれ、受信側のデバイスにパケットの最後に到達したことを知らせます。また、何らかのエラーチェックを行う場合もあります。

ジッター VoIP

VoIPテクノロジーは、音声の断片をデータパケットに変換し、インターネット経由でデジタル送信します。 VoIP サービスにおけるジッターの最も一般的な原因の 1 つは、パケットの優先順位付けが行われていないことです。

毎秒数百万個のパケットという膨大な量の情報が常に行き来しており、このすべてのデータはネットワークリソースに負担をかけ、しばしば遅延を引き起こします。

ジッターの例

一定のジッター – パケット間の遅延の変動がほぼ一定レベルであることです。

一過性のジッター – 1 つのパケットで発生する可能性のある、かなりの段階的な遅延によって特徴付けられます。

短期の遅延変動 – ある数のパケットに対して持続する遅延の増加で、パケット間の遅延変動の増加を伴うことがあります。

ジッターの影響

パケットジッターは、ディスプレイモニターのちらつき、データ伝送の遅延、プロセッサーのパフォーマンス低下の原因となることがあります。

VoIP 通信における IP ジッターは、電話やビデオ会議の通話品質に深刻な影響を与え、会話が「途絶え」たり、ごちゃごちゃして理解しにくくなることさえあります。

結果として、高いジッターは、デジタル音声やビデオ通信、ストリーミングやオンラインゲームなどのリアルタイムアプリケーションにとって大きな問題になります。

許容できるネットワークジッターは何か

アプリケーションやサービスによっては、他よりジッターに対する許容レベルが高くなるものがあります。

たとえば、ジッターは、電子メールの送信にはボイスチャットほど影響を与えません。つまり、データ転送の不規則性や変動として、何を許容するかによるのです。

すべてのネットワーク、特に広域ネットワークでは、ある程度の遅延が発生します。理想的には、正常に機能しているネットワーク上では、パケットは等間隔で移動し、パケット間の遅延は 10 ミリ秒です。ジッターが大きいと、これは 50ms にまで増加し、間隔が著しく乱れ、受信側のコンピューターがデータを処理することが困難になります。

理想的には、ジッターは 30ms 未満であるべきです。

理想的には、ジッターは 30ms 以下であるべきです。パケットロスは 1% 以下であるべきで、ネットワークの遅延は片道 150ms (往復 300ms) を超えてはなりません。

ネットワークのジッターを管理するには、コンピューターネットワークでジッターが発生する原因を理解することに尽きます。

ネットワークの輻輳 – 十分な帯域幅がないことは、一般的な問題です。

ハードウェアのパフォーマンスの低下 – ルーター、ケーブル、スイッチなど、旧式の機器を使用した古いネットワークがジッターの原因である可能性があります。

ワイヤレスジッター – ワイヤレスネットワークを使用する際の欠点の 1 つは、ネットワーク接続の品質が低いということです。

パケットの優先順位付けを実装していない – 特に VoIP システムでは、音声データが他の種類のトラフィックよりも優先的に配信されない場合にジッターが発生します。

サービス品質 (QoS) とジッター

QoSとは、ネットワーク上のジッターを減らし、品質の低下を防止または低減するためにデータトラフィックを管理する技術です。 QoS は、ネットワーク上でデータを送信する際の優先順位を設定することにより、ネットワークリソースを制御および管理します。

許容可能なレベルのパフォーマンスを保証するために、組織のネットワークサービスレベル契約 (SLA) にしばしば含まれるツールやテクニックが存在します。

ジッターに対処するための QoS ツール

キューイング – 遅延に敏感なパケットが、遅延に敏感でないパケットよりも早くキューから出るように、パケットに優先順位をつけたり、順番を決めたりできます。

Link fragmentation and interleaving (LFI) – ルーターは現在送信中のパケットの先読みをしないため、LFI は大きなパケットのサイズを小さなフラグメントに縮小してから送出します。

圧縮 – ペイロードまたはヘッダーを圧縮することができ、これにより、データを送信するために必要な全体のビット数を減らすことができます。

トラフィックシェーピング – フレームリレーまたは ATM ネットワーク内のドロップを減らすために、遅延を人為的に増加させることです。

ネットワークはどのように測定されるか

シングルエンドポイント
ネットワークがエンドポイントの 1 つだけを制御する場合（別名シングルエンド）、ジッターは、平均往復時間（RTT）と、一連の音声パケットの最小 RTT を測定することによって決定されます。

帯域幅のテスト

帯域幅のテストを実行することによっても、ジッターのレベルを判断することができます。帯域幅のテストでは、インターネット接続のアップロードおよびダウンロード速度、ジッター時間、ネットワークの全体的な容量を評価します。

ネットワークジッターの問題を解決する方法

ネットワークジッターのトラブルシューティングは、その予測不可能性から厄介な場合があります。ジッターを最小限に抑えるには、まず、ネットワークが正しく設定されていることを確認することから始めます。

ジッターバッファリング – デスクホンや ATA などの VoIP エンドポイントには通常、ジッターバッファがあり、受信データパケットを意図的に遅らせることができます。

ジッターバッファは、ネットワークのジッターと遅延に対処する 1 つの方法ですが、常に機能するわけではありません。ジッターバッファが小さすぎる場合、あまりにも多くのパケットが破棄され、通話品質が悪くなる可能性があります。

典型的なジッターバッファーの構成は、30ms ～ 50ms のサイズです。バッファーのサイズをある程度大きくすることはできますが、通常は 100ms 未満の遅延変動に対してのみ効果的です。

帯域幅テストの実行 – 帯域幅テストでは、ネットワーク経由で特定のコンピューターにファイルを送信し、送信先でファイルがダウンロードされるまでに必要な時間を測定します。これにより、2 つのポイント間の理論的なデータ速度が決定され、キロビット/秒 (Kbps) またはメガビット/秒 (Mbps) で測定されます。

帯域幅テストは大きく異なる場合があります。テストに影響を与える要因としては、インターネットのトラフィック、データ回線上のノイズ、ファイルサイズ、およびテスト時のサーバーの負荷需要などがあります。

内部からの改善 – VoIP ネットワークのジッター問題を解決することは、思っているほど難しくないかもしれません。

イーサネットケーブルのアップグレード – 旧式のケーブルやスイッチは、しばしば高いジッター問題を引き起こす可能性があります。

VoIPネットワークのジッター問題を解決することは、それほど難しいことではありません。

デバイスの周波数を確認する – 標準の 2.4 GHz よりも高い周波数で動作する VoIP 電話は、ネットワーク上で干渉を引き起こす可能性があります。一部の電話は、5.8GHz という高い周波数で動作しており、ネットワーク全体のジッターを悪化させる可能性があります。

勤務時間中の不要な帯域幅の使用を減らす – ネットワークゲームやビデオコンテンツのストリーミングなど、業務に関係のない活動に大量の帯域幅を使用すると、ジッターが悪化することがあります

業務時間外の更新をスケジュールする – アプリケーションやオペレーティングシステムの更新は業務時間外に行い、より重要な通信に容量を解放しておく必要があります。

ネットワーク ジッターの定義とガイド

この総合ガイドは、ネットワークジッターとは何かを定義し、コンピューターネットワークにおけるジッターに関する最も一般的な問題を特定、理解、トラブルシューティングするために作成されました。

キーポイントは、ネットワークジッター、パケットの損失およびネットワークの遅延が、クリアな通信を妨げる大きな障害となり、ユーザーの経験に普遍的に影響しうるということです。ネットワークパフォーマンスの複雑性に関する詳細な情報については、パケット損失および遅延に関するその他のガイドをダウンロードしてください：

「ネットワークのパケット損失とは何ですか？ネットワークパケット損失の理解、監視、および修正に関する完全ガイド

「ネットワーク遅延とは何ですか？

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