Netwerkjitter: Hoe Jitter in VoIP te testen, meten en verminderen

Netwerk jitter is een frustrerend maar veel voorkomend verschijnsel, en het kan het verschil maken tussen een succesvol Voice-over Internet Protocol (VoIP) telefoongesprek en een mislukt gesprek. Voor bedrijven die afhankelijk zijn van gesprekken om klanten te werven of gezonde zakelijke relaties te onderhouden, kan een VoIP-gesprek van slechte kwaliteit een aanzienlijke impact hebben op de klanttevredenheid, het vermogen om verkopen te sluiten, en het gemak van communicatie tussen belangrijke partijen. Net als netwerk performance complicaties, gaat netwerk jitter hand in hand met delay, latency, en packet loss.

Voor een netwerk beheerder is het meten van netwerk jitter en weten hoe een ping jitter test uit te voeren een belangrijk onderdeel van hun rol. Deze gids zal u helpen VoIP jitter te begrijpen, wat jitter veroorzaakt, hoe u netwerk latency en jitter kunt meten, en hoe u jitter in VoIP kunt verminderen. Het zal ook SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM) aanbevelen als een tool voor jitter monitoring, en een overzicht geven van de meest opvallende functies van de software (ga naar VNQM beschrijving).

Wat is netwerk jitter?

Netwerk jitter is congestie die wordt gegenereerd door miljoenen internetverbindingen – kleine pakketjes data die hetzelfde IP-netwerk proberen te gebruiken – die allemaal tegelijkertijd actief zijn. Als je je het IP-netwerk voorstelt als een weg, dan is VoIP-jitter in wezen filevorming op de weg door te veel auto’s.

De technische definitie van VoIP-jitter is de variabiliteit in de tijd van de netwerklatentie. Latency wordt op zijn beurt gedefinieerd als de tijd die een gegevenspakket nodig heeft om zijn route af te leggen.

Het is belangrijk om de betekenis van “vertraging” en “pakketverlies” te begrijpen, aangezien deze termen in deze gids zullen voorkomen. Vertraging heeft betrekking op de tijd die een pakket nodig heeft om van het ene eindpunt naar het andere te reizen, en pakketverlies is het falen van een of meer pakketten om hun bestemming te bereiken. Jitter wordt ook wel “stotteren” of “ping pieken” genoemd.

Wat veroorzaakt Jitter?

Hoge VoIP jitter is een van de meest voorkomende redenen voor VoIP gesprekskwaliteit problemen. Het wordt veroorzaakt door de verdeling van de informatie die door het gesprek gaat in pakketjes: elk pakketje kan een andere route gebruiken om tussen de zender en de ontvanger te reizen, wat betekent dat de pakketjes op dezelfde plaats eindigen, maar in een andere volgorde dan oorspronkelijk verzonden.

We hebben allemaal wel eens netwerk jitter ervaren. In de praktijk resulteert netwerkjitter in een VoIP-gesprek in woorden en zinnen die door elkaar worden gegooid of helemaal wegvallen. Wanneer VoIP jitter bijzonder hoog is, kan de VoIP geluidskwaliteit zo vervormd zijn dat communicatie onmogelijk wordt, waarbij hele stukken van het gesprek wegvallen of niet meer te verstaan zijn.

Andere oorzaken van lage VoIP gesprekskwaliteit

Nu je begrijpt wat jitter veroorzaakt, laten we eens kijken naar wat nog meer lage VoIP gesprekskwaliteit kan veroorzaken. Het herkennen van de verschillen tussen de volgende oorzaken zal u helpen te identificeren welke van hen verantwoordelijk zijn voor de specifieke VoIP problemen waar uw bedrijf mee te maken heeft.

VoIP Latency

VoIP latency is een veel voorkomende oorzaak van lage gesprekskwaliteit. Soms ook wel VoIP vertraging genoemd, VoIP latency wordt gekarakteriseerd door de tijd die het duurt voordat geluid uit de mond van de spreker komt en het oor van de luisteraar bereikt. U kunt latency herkennen als u ooit een echo heeft gehoord tijdens een VoIP telefoongesprek of een Skype video-chat sessie waar de woorden die u hoort niet synchroon lopen met de bewegingen van de lippen van de spreker.

Er zijn drie soorten vertraging die zich in VoIP-netwerken kunnen voordoen:

1. Propagatievertragingen
2. Handling vertragingen
3. Queing vertragingen

In computernetwerken verwijst een propagatievertraging naar de hoeveelheid tijd die de kop van een signaal nodig heeft om tussen de zender en de ontvanger te reizen. De vertraging wordt berekend als een verhouding tussen de lengte van de verbinding en de voortplantingssnelheid over een bepaald medium. Wiskundig gezien is dit type vertraging gelijk aan d/s, waarbij “s” de voortplantingssnelheid van de golf is en “d” de afstand.

De snelheid van het licht en van elektronen die door koper of glasvezel reizen, speelt een belangrijke rol bij het ontstaan van deze vertraging. Een glasvezelnetwerk van 13.000 mijl bijvoorbeeld zou een vertraging van 70 milliseconden opleveren. Deze vertraging is over het algemeen niet waarneembaar voor het menselijk oor, maar in combinatie met afhandelingsvertragingen kunnen propagatievertragingen leiden tot merkbare gesprekskwaliteitsproblemen.

Afhandelingsvertragingen zijn een van de meest voorkomende VoIP-netwerkvertragingen. Een afhandelingsvertraging wordt veroorzaakt door apparaten die het frame door het netwerk sturen en kan gevolgen hebben voor standaard telefoonnetwerken. In packetized omgevingen veroorzaken deze vertragingen aanzienlijke problemen.

Ten slotte zijn er nog wachtrijvertragingen. Als er te veel congestie is, kunnen verschillende pakketten in een wachtrij worden vastgehouden. Dit gebeurt wanneer er meer pakketten worden verzonden dan de interface op een gegeven moment kan verwerken.

Slechte internetverbinding

De gemiddelde internetprovider (ISP) is gericht op het faciliteren van websurfen en niet veel anders, maar het transporteren van spraakpakketten is een ander proces. VoIP-gesprekken vereisen bepaalde internetprotocollen die uw normale ISP u misschien niet geeft.

Om dit probleem te verhelpen, zouden bedrijven moeten overwegen om van provider te veranderen voor een VoIP-ready ISP die geschikt is voor bedrijven. U kunt ook met uw huidige internetprovider praten om te zien of deze high-speed internetdiensten voor bedrijven aanbiedt.

Onvoldoende router

Dit is misschien wel de meest voorkomende oorzaak van problemen met de gesprekskwaliteit. Veel bedrijven gebruiken hun internetverbinding voor zowel data als spraak, wat niet noodzakelijkerwijs een probleem is als de router prioriteit kan geven aan VoIP-verkeer. Echter, als pakketprioritering niet is geconfigureerd op uw router, zal de kwaliteit van VoIP-gesprekken waarschijnlijk worden beïnvloed door andere netwerkgebruikers.

Als u bijvoorbeeld midden in een gesprek zit en een andere gebruiker begint een groot bestand te downloaden, kan een gebrek aan de juiste pakketprioritering resulteren in een slechte gesprekskwaliteit. VoIP routers zijn de oplossing voor dit probleem, omdat ze voorrang geven aan spraakverkeer boven alternatief netwerkverkeer.

Acceptabele VoIP Jitter en VoIP Latency

Een kleine hoeveelheid jitter is niet per se een probleem, omdat lage jitterniveaus waarschijnlijk geen merkbare invloed hebben op uw connectiviteit. Er kunnen zelfs onregelmatige fluctuaties in jitter optreden, die van korte duur zijn en onmogelijk te voorspellen. In deze gevallen is jitter niet zo’n punt van zorg.

Als jitter van invloed is op uw connectiviteit, dan wilt u een netwerkjittertest uitvoeren en bepalen hoeveel netwerkjitter u bereid bent te accepteren. Er is geen concreet antwoord op deze vraag, maar algemeen wordt aangenomen dat een vertraging van meer dan 30 milliseconden waarschijnlijk zal resulteren in een slechte gesprekskwaliteit, afgebroken gesprekken en vervorming van de stem.

Typisch gezien zal een vertraging van minder dan 30 milliseconden niet leiden tot een merkbare verslechtering van de geluidskwaliteit, net als minder dan 1% pakketverlies of een totale netwerklatentie van minder dan 150 milliseconden. Het uitvoeren van een ping jitter test kan je helpen erachter te komen of je VoIP jitter en latency op een acceptabel niveau zijn.

Hoe een Netwerk Jitter Test uit te voeren en Netwerk Jitter te meten

Om netwerk jitter te meten, moet je de gemiddelde packet-to-packet vertragingstijd correct berekenen. Als alternatief kunt u de variatie meten tussen absolute pakketvertragingen in sequentiële online communicatie. Hoe je jitter controleert zal variëren afhankelijk van het type verkeer. Voor VoIP-verkeer hangt de methode om jitter te controleren af van de vraag of je controle hebt over één of beide eindpunten.

Als je slechts controle hebt over één eindpunt, kun je een ping jitter-test uitvoeren door de gemiddelde round-trip tijd en de minimale round-trip tijd voor een serie pakketten te berekenen. Als u controle heeft over beide eindpunten, kunt u jitter controleren met een zogenaamde momentane jitter meting – dit verwijst naar de variatie tussen zend- en ontvangstintervallen voor een enkel pakket. In dit geval wordt jitter berekend als het gemiddelde verschil tussen momentane jitter metingen, en de gemiddelde momentane jitter over de transmissie van meerdere pakketten.

Het uitvoeren van deze berekeningen als beginner kan overweldigend aanvoelen. Als u dit het geval vindt, is het testen van de bandbreedte een andere methode om jitter te controleren. Door een bandbreedte test uit te voeren, kun je inzicht krijgen in de mate van jitter waar je netwerk mee te maken heeft.

Hoe Jitter te Verminderen in VoIP

Nu je weet hoe je een netwerk jitter test moet uitvoeren, moet je begrijpen hoe je problemen kunt oplossen en jitter kunt verminderen. Helaas zal een ping jitter test alleen niet noodzakelijkerwijs de hoofdoorzaak van jitter onthullen. In feite kunnen hoge niveaus van jitter worden veroorzaakt door meerdere factoren.

Er zijn verschillende dingen die u kunt doen om jitter te verminderen, maar soms ligt het probleem van jitter buiten uw controle. Zelfs met de beste apparatuur en configuraties kan jitter nog steeds worden veroorzaakt door een slechte internetservice.

Als u bijvoorbeeld op een afgelegen locatie woont waar de internetservice minder wijdverbreid is, zult u eerder last hebben van jitter dan iemand die in een stad woont. Hoewel dit betekent dat het volledig uitroeien van jitter niet mogelijk is, kun je het nog steeds verminderen door de volgende stappen te nemen.

Eploy a Jitter Buffer

Jitter kan enorm variëren in mate, zelfs in de loop van een enkel VoIP gesprek. Een jitterbuffer, een apparaat dat op een VoIP-systeem is geïnstalleerd, kan hierbij helpen. Als de mate van jitter een acceptabele drempel overschrijdt, is het sterk aan te bevelen om een jitterbuffer te implementeren, die vertraging en latentie tegengaat.

Jitterbuffers vertragen doelbewust inkomende spraakpakketten en slaan ze voor een korte tijd op. Ze zijn geconfigureerd om verkeer gedurende 30 tot 200 milliseconden te bufferen, voordat het verkeer naar de eindgebruiker wordt verzonden. Dit proces zorgt ervoor dat de gegevenspakketten op volgorde en met minimale vertraging aankomen.

Een correct geïmplementeerde jitterbuffer reorganiseert de gegevenspakketten die door transmissievertragingen zijn aangetast. Deze geluidspakketten worden vervolgens in een continue stroom afgespeeld, via processors die ze weer omzetten in audio. Door pakketten in de juiste volgorde op te slaan en ze met gelijkmatig verdeelde tussenpozen opnieuw uit te zenden, kan een jitterbuffer ervoor zorgen dat ze op volgorde aankomen en een merkbaar helderder VoIP-gesprekskwaliteit bereiken.

Het is de moeite waard om op te merken dat het gebruik van een jitterbuffer niet alles zal oplossen. Hoewel jitter buffering de kwaliteit van VoIP-gesprekken verbetert door ervoor te zorgen dat de pakketten op volgorde en met minimale vervorming aankomen, verhoogt het ook de totale vertraging van het netwerk. Dit komt omdat de jitter buffer het verkeer tot 200 milliseconden vasthoudt, waardoor er vertraging aan de dienst wordt toegevoegd.

Een belangrijk probleem met het gebruik van jitter buffers is dat ze niet de hoofdoorzaak van het probleem aanpakken, maar alleen de symptomen. Om netwerkjitter volledig uit te bannen, zul je waarschijnlijk diep in je router moeten graven. Het is raadzaam nieuwe Quality of Service (QoS)-instellingen toe te voegen: hiermee kunt u beginnen uw jitterproblemen bij de wortel aan te pakken, zodat uw algehele service kan worden verbeterd.

Pakketten prioriteren

akketprioritering verwijst naar een QoS-instelling die bepaalde verkeerstypen voorrang geeft boven andere, waardoor de congestie op een netwerk wordt verminderd. Geprioriteerd verkeer krijgt transmissieprivileges en wordt als eerste afgeleverd, wat een effectieve manier is om de kwaliteit van VoIP-gesprekken te verbeteren als congestie de hoofdoorzaak is van hoge jitter.

Het verkeer dat je prioriteit geeft, hangt af van welke service je wilt behouden of de kwaliteit ervan wilt verbeteren. Normaal gesproken wordt pakketprioritering alleen toegepast als de dienst die u probeert te handhaven constant hoge prestaties vereist en van cruciaal belang is voor uw organisatie.

Als u ervoor kiest VoIP-gesprekken te ondersteunen, dan moet u ervoor zorgen dat alle pakketten met VoIP-gegevens voorrang krijgen boven andere verkeerstypen. U kunt dit doen door de data link op “high priority” te zetten, wat garandeert dat VoIP verkeer voor al het andere wordt verzonden.

Als de data link wordt overbelast, zal verkeer zonder prioriteit worden weggegooid voordat verkeer met prioriteit wordt verzonden.

Het prioriteren van VoIP verkeer houdt in dat real-time transport protocol pakketten worden geprioriteerd. Elke router vereist dat je dit op een iets andere manier doet. Als je bijvoorbeeld een Linksys router hebt, ga je naar de web-interface QoS view en voer je de poortnummers 5004 en 5005 in. Zodra u de router opnieuw hebt opgestart, krijgen real-time transportprotocolpakketten voorrang.

Of u nu een apparaat gebruikt, zorg ervoor dat de instellingen en configuraties zo eenvoudig mogelijk zijn, om misconfiguratieproblemen te voorkomen.

Bandbreedte testen

Een bandbreedte test is een goede manier om erachter te komen of uw hoge jitter wordt veroorzaakt door uw internetprovider. Als u deze test uitvoert, moet uw computer of laptop rechtstreeks op uw modem zijn aangesloten. Als u dit niet kunt doen, kan uw internetprovider jitterproblemen voor u oplossen.

Als de resultaten van deze test bevredigend zijn, neem dan contact op met uw VoIP-telefoonsysteemprovider en vraag hen het probleem op te lossen. Net als ping jitter tests, zijn bandbreedte tests een snelle en relatief eenvoudige manier om tot de wortel van jitter problemen te komen.

Andere Interne Maatregelen

Er zijn verschillende andere interne maatregelen die u kunt nemen om jitter te verminderen, waarvan de meest succesvolle de volgende zijn:

• Controleer de frequentie van uw toestel. Als je een internettelefoon hebt en die werkt op een hogere frequentie dan 2,4GHz (wat de standaard is), kan dit netwerkinterferentie veroorzaken. Aangesloten telefoons die op frequenties tot 5,8 GHz werken, kunnen uw pogingen om jitter te minimaliseren belemmeren.
• Vervang uw Ethernet-kabel. Als uw Ethernet-kabel toe is aan een upgrade, kan dit bijdragen aan hoge niveaus van jitter. Het vervangen van uw Ethernet-kabel is een eenvoudige manier om dit te verhelpen. De nieuwste Categorie 6 Ethernet-kabels kunnen gegevens verzenden met een snelheid die twee keer zo hoog is als die van oudere kabels, dus een eenvoudige upgrade kan mogelijk de meeste jitterproblemen verhelpen.
• Minimaliseer onnodig bandbreedtegebruik. Als uw team vaak een grote hoeveelheid bandbreedte gebruikt voor niet-essentiële activiteiten, zoals netwerkgaming of streamen op Netflix, kan het beperken van hun gebruik van deze niet-werkgerelateerde gewoonten tijdens werkuren de jitter aanzienlijk verminderen. Bovendien zal het plannen van updates buiten werktijd ook bandbreedte besparen, waardoor de kwaliteit van essentiële zakelijke communicatie behouden blijft.

De beste Jitter Monitoring Tool

SolarWinds VoIP & Network Quality Manager is een VoIP monitoring tool ontworpen om u diepgaande inzichten te geven in kritische call QoS metrics, en WAN prestatiegegevens. VNQM beschikt over een reeks zeer geavanceerde hulpprogramma’s, waaronder het oplossen van problemen met de kwaliteit van VoIP-oproepen, realtime WAN-bewaking, Cisco VoIP-gateway- en PRI-trunkbewaking, Cisco SIP- en CUBE-trunkbewaking, en visuele VoIP-oproeptracering. Deze mogelijkheden gaan veel verder dan ping jitter-tests en jitter-monitoring en bieden een volledig uitgebreide oplossing.

VNQM is, net als veel van de software van SolarWinds, gebouwd op het SolarWinds Orion® Platform, dat een naadloze, schaalbare integratie van verschillende tools mogelijk maakt. Een van de factoren waardoor VNQM zo hoog scoort onder de beste jitter monitoring tools is het indrukwekkende enterprise command center, dat SolarWinds de Enterprise Operations Console (EOC) noemt. Deze console draagt bij aan VNQM’s geschiktheid voor enterprise-grade eisen, omdat het een gecentraliseerd overzicht biedt voor uw hele team door alle belangrijke statistieken op één plaats samen te brengen.

EOC verzamelt prestatiegegevens van een geïnstalleerde basis van talloze SolarWinds-servers en vat de gegevens samen in een gemakkelijk leesbare samengestelde weergave. Widgets bevatten Orion Platform site status, enterprise nodes, hosts, netwerk devices, applicaties, en nog veel meer. Elke widget kan worden bewerkt en verplaatst om prioriteit te geven aan de gegevens die het meest relevant en belangrijk zijn voor uw bedrijf.

De netwerk jitter monitoring mogelijkheden die VNQM biedt zijn goed ontworpen en uitgebreid. Ze omvatten de mogelijkheid om alle VoIP-gesprekken en call detail records (CDR’s) nauwlettend in de gaten te houden, zodat u toegang heeft tot metrieken zoals maximale jitter en huidige jitter. Deze gegevens kunnen u helpen om de algemene prestaties en de kwaliteit van het VoIP-verkeer te meten.

VNQM ondersteunt ook IP SLA-compatibele node discovery, zodat u snel en eenvoudig kunt beginnen met monitoren. U kunt pakketverlies en -latentie, netwerkjitter en netwerklatentie monitoren, naast andere metrieken, die allemaal direct inzicht geven in netwerkjitter en u helpen de hoofdoorzaak op te sporen.

Om uw VoIP-monitoring en prestatievisualisatiemogelijkheden te verbeteren, kunt u met VNQM synthetisch VoIP-verkeer genereren. Hiermee kunt u de netwerkkwaliteit monitoren wanneer er geen actieve gesprekken zijn, zodat u inzicht krijgt in de VoIP-prestaties in een gesimuleerde omgeving met een laag risico.

VNQM helpt ook bij de capaciteitsplanning voor bestaande multi-vendor VoIP-implementaties. U kunt zelfs de spraakkwaliteit meten voorafgaand aan nieuwe VoIP-implementaties en, met out-of-the-box ondersteuning voor Cisco CallManager, Cisco IP-telefonie-oplossingen bewaken.

CallManager monitoring is een andere opmerkelijke functie van VNQM. De software bewaakt de status van CallManager, geregistreerde telefoons, gateways, media-apparaten, en nog veel meer, en verwijst naar de Cisco Management Information Base (MIB) om IP SLA monitoring functionaliteiten te leveren voor alle CallManager en CallManager Express apparatuur. Met SNMP polling is het in staat om CallManager-componenten te observeren en mogelijke configuratieproblemen en uitval van diensten te identificeren. Bovendien, omdat VNQM gebruik maakt van aangepaste MIB pollers, zijn de mogelijkheden uitgebreid naar call managers geleverd door andere fabrikanten.

Een van de beste functies van de tool is de krachtige zoekfunctie. VNQM stelt u in staat om te zoeken en alle VoIP-oproepen te filteren op basis van netwerk jitter gegevens die zijn opgeslagen in de CDRs. Filtering kan worden geïmplementeerd op basis van de meest voorkomende foutcodes en gesprekskwaliteit metrieken, zodat u snel kunt identificeren waar jitter vooraf gedefinieerde drempelwaarden overschrijdt.

VNQM vereenvoudigt het setup-proces voor Cisco IP SLA op uw laag 3 switches en Cisco routers. U kunt uw netwerk configureren om continu WAN performance data vast te leggen, zodat u verzekerd bent van piek VoIP performance en de performance van andere netwerk applicaties.

VNQM biedt ook optionele hoge beschikbaarheid, een SolarWinds feature ontworpen om ervoor te zorgen dat uw Orion servers en pollers over subnetten heen 24/7 beschikbaar blijven. Dit beschermt uw monitoring omgeving tegen O/S crashes, netwerk connectiviteit problemen, database beschikbaarheid problemen en applicatie storingen. Het is een krachtige en geavanceerde functie die VNQM onderscheidt van andere jitter monitoring en VoIP monitoring tools.

Over het geheel genomen, levert SolarWinds VNQM een jitter monitoring en bredere VoIP monitoring oplossing van de hoogste kwaliteit. Gezien het bereik en de verfijning van de functies, gecombineerd met de gebruiksvriendelijke interface, is het geen verrassing dat VNQM een van de meest populaire monitoringoplossingen op de markt is. Een gratis proefperiode van 30 dagen is beschikbaar.