Jitter de rețea: Cum să testați, să măsurați și să reduceți jitterul în VoIP

Jitterul de rețea este o situație frustrantă, dar frecventă, și poate face diferența între un apel telefonic VoIP (Voice-over Internet Protocol) de succes și unul eșuat. Pentru companiile care depind de apeluri pentru a obține clienți sau pentru a menține relații de afaceri sănătoase, un apel VoIP de calitate slabă poate avea un impact semnificativ asupra satisfacției clienților, a capacității de a încheia vânzări și a ușurinței de comunicare între părțile cheie. La fel ca și complicațiile legate de performanța rețelei, jitterul de rețea merge mână în mână cu întârzierea, latența și pierderea de pachete.

Pentru un administrator de rețea, măsurarea jitterului de rețea și cunoașterea modului de a efectua un test de ping jitter reprezintă o parte importantă a rolului său. Acest ghid vă va ajuta să înțelegeți jitterul VoIP, ce cauzează jitterul, cum să măsurați latența și jitterul rețelei și cum să reduceți jitterul în VoIP. Acesta va recomanda, de asemenea, SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM) ca instrument de monitorizare a jitterului și va oferi o prezentare generală a celor mai notabile caracteristici ale software-ului (treceți la descrierea VNQM).

Ce este jitterul de rețea?

Jitterul de rețea este congestia generată de milioane de conexiuni de internet – mici pachete de date care încearcă să utilizeze aceeași rețea IP – toate active simultan. Dacă vă imaginați că rețeaua IP este o șosea, jitterul VoIP este, în esență, congestia rutieră cauzată de prea multe mașini.

Definiția tehnică a jitterului VoIP este variabilitatea în timp a latenței rețelei. Latența, la rândul său, este definită ca fiind timpul necesar pentru ca un pachet de date să treacă de-a lungul traseului său.

Este important să înțelegeți semnificația termenilor „întârziere” și „pierdere de pachete”, deoarece acești termeni vor apărea în acest ghid. Întârzierea se referă la cât timp îi ia unui pachet să călătorească de la un punct final la altul, iar pierderea de pachete reprezintă eșecul unuia sau mai multor pachete de a ajunge la destinație. Jitterul este, de asemenea, denumit „stuttering” sau „ping spikes.”

Ce cauzează Jitterul?

Jitterul VoIP ridicat este unul dintre cele mai frecvente motive pentru problemele de calitate a apelurilor VoIP. Este cauzat de divizarea informațiilor care trec prin apel în pachete: fiecare pachet poate folosi o rută diferită pentru a călători între expeditor și receptor, ceea ce înseamnă că pachetele ajung în același loc, dar într-o ordine diferită față de cea în care au fost trimise inițial.

Am experimentat cu toții jitter-ul de rețea. În practică, jitterul de rețea într-un apel VoIP are ca rezultat cuvinte și propoziții care devin amestecate sau lipsesc cu totul. Atunci când jitterul VoIP este deosebit de ridicat, calitatea sunetului VoIP poate fi atât de distorsionată încât comunicarea poate deveni imposibilă, bucăți întregi din conversație lipsind sau fiind imposibil de interpretat.

Alte cauze ale calității scăzute a apelurilor VoIP

Acum că ați înțeles ce cauzează jitterul, haideți să aruncăm o privire la alte cauze care pot provoca o calitate scăzută a apelurilor VoIP. Recunoașterea diferențelor dintre următoarele cauze vă va ajuta să identificați care dintre ele sunt responsabile pentru problemele VoIP specifice cu care se confruntă afacerea dumneavoastră.

Letență VoIP

Letența VoIP este o cauză comună a calității scăzute a apelurilor. Denumită uneori întârziere VoIP, latența VoIP se caracterizează prin durata de timp necesară pentru ca sunetul să iasă din gura vorbitorului și să ajungă la urechea ascultătorului. Este posibil să recunoașteți latența dacă ați auzit vreodată un ecou în timpul unui apel telefonic VoIP sau dacă ați participat la o sesiune de videochat pe Skype în care cuvintele pe care le auziți nu sunt sincronizate cu mișcarea buzelor vorbitorului.

Există trei tipuri de întârzieri susceptibile să apară în rețelele VoIP:

1. Retârzile de propagare
2. Retârzile de manipulare
3. Retârzile de coadă

În rețelele de calculatoare, o întârziere de propagare se referă la timpul necesar pentru ca capul unui semnal să călătorească între expeditor și receptor. Întârzierea este calculată ca un raport, cartografiind lungimea legăturii și viteza de propagare pe un anumit mediu. Din punct de vedere matematic, acest tip de întârziere este egal cu d/s, unde „s” este viteza de propagare a undelor, iar „d” este distanța.

Viteza luminii și a electronilor care călătoresc prin cupru sau fibră joacă un rol esențial în crearea acestei întârzieri. De exemplu, o rețea de fibră optică care se întinde pe 13.000 de mile ar genera o întârziere de 70 de milisecunde. Această întârziere este, în general, imperceptibilă pentru urechea umană, dar atunci când este combinată cu întârzierile de manipulare, întârzierile de propagare pot cauza probleme notabile de calitate a apelurilor.

Retârzile de manipulare sunt o altă dintre cele mai comune întârzieri ale rețelei VoIP. O întârziere de manipulare este cauzată de dispozitivele care redirecționează cadrul prin rețea și poate avea un impact asupra rețelelor de telefonie standard. În mediile cu pachete, aceste întârzieri cauzează probleme semnificative.

În cele din urmă, există întârzieri de coadă. Dacă există o congestie prea mare, mai multe pachete pot fi reținute într-o coadă. Acest lucru se întâmplă atunci când sunt trimise mai multe pachete decât poate gestiona interfața la un moment dat.

Conectare slabă la internet

Profesorul mediu de servicii de internet (ISP) urmărește să faciliteze navigarea pe internet și nu multe altele, dar transportul pachetelor de voce este un proces diferit. Ca atare, apelurile VoIP necesită anumite protocoale de internet pe care este posibil ca ISP-ul dvs. normal să nu vi le ofere.

Pentru a remedia această problemă, întreprinderile ar trebui să ia în considerare schimbarea furnizorului lor pentru un ISP de nivel enterprise, pregătit pentru VoIP. Alternativ, ați putea vorbi cu furnizorul dvs. actual de internet pentru a vedea dacă oferă servicii de internet de mare viteză de clasă business.

Router insuficient

Aceasta este, probabil, cea mai frecventă cauză a problemelor legate de calitatea apelurilor. Multe întreprinderi își folosesc conexiunea de internet atât pentru date, cât și pentru voce, ceea ce nu este neapărat o problemă dacă routerul poate face din traficul VoIP o prioritate. Cu toate acestea, dacă prioritizarea pachetelor nu este configurată pe router, calitatea apelurilor VoIP este posibil să fie afectată de alți utilizatori ai rețelei.

Dacă, de exemplu, sunteți în mijlocul unui apel și un alt utilizator începe să descarce un fișier de mari dimensiuni, lipsa unei prioritizări adecvate a pachetelor ar putea duce la o calitate slabă a apelului. Routerele VoIP sunt soluția la această problemă, deoarece acestea acordă prioritate traficului de voce față de traficul alternativ din rețea.

Jitter VoIP și latență VoIP acceptabile

O cantitate mică de jitter nu este neapărat o problemă, deoarece este puțin probabil ca nivelurile scăzute de jitter să aibă un impact notabil asupra conectivității dvs. Pot exista chiar cazuri de fluctuații anormale ale jitterului, care sunt de scurtă durată și imposibil de prezis. În aceste cazuri, jitterul nu reprezintă o preocupare prea mare.

Dacă jitterul are un impact asupra conectivității dumneavoastră, atunci veți dori să efectuați un test de jitter de rețea și să determinați cantitatea de jitter de rețea pe care sunteți dispus să o acceptați. Deși nu există un răspuns concret la această întrebare, se înțelege în general că o întârziere mai mare de 30 de milisecunde este susceptibilă să ducă la o calitate slabă a apelurilor, la întreruperea apelurilor și la distorsionarea vocii.

În mod normal, o întârziere mai mică de 30 de milisecunde nu va cauza o deteriorare vizibilă a calității sunetului, la fel ca și o pierdere de pachete mai mică de 1% sau o latență generală a rețelei mai mică de 150 de milisecunde. Efectuarea unui test de ping jitter vă poate ajuta să vă dați seama dacă jitterul și latența VoIP sunt la un nivel acceptabil.

Cum să efectuați un test de jitter de rețea și să măsurați jitterul de rețea

Pentru a măsura jitterul de rețea, va trebui să calculați corect timpul mediu de întârziere de la un pachet la altul. Alternativ, ați putea măsura variația dintre întârzierile absolute ale pachetelor în comunicațiile online secvențiale. Modul în care verificați jitterul va varia în funcție de tipul de trafic. În ceea ce privește traficul VoIP, metoda de verificare a jitterului se va baza pe faptul că aveți controlul asupra unuia sau ambelor puncte terminale.

Dacă aveți controlul asupra unui singur punct terminal, puteți executa un test de jitter ping prin calcularea timpului mediu dus-întors și a timpului minim dus-întors pentru o serie de pachete. Dacă aveți controlul asupra ambelor puncte terminale, puteți verifica jitterul cu ceea ce se numește o măsurare instantanee a jitterului – aceasta se referă la variația dintre intervalele de transmisie și de recepție pentru un singur pachet. În acest caz, jitterul este calculat ca diferență medie între măsurile de jitter instantaneu și jitterul instantaneu mediu pe parcursul transmiterii mai multor pachete.

Facerea acestor calcule ca începător poate părea copleșitoare. Dacă vi se pare că acesta este cazul, testarea lățimii de bandă este o altă metodă viabilă de verificare a jitterului. Efectuând un test de lățime de bandă, puteți obține informații despre nivelul de jitter cu care se confruntă rețeaua dumneavoastră.

Cum să reduceți jitterul în VoIP

Acum că știți cum să executați un test de jitter al rețelei, trebuie să înțelegeți cum să depanați și să reduceți jitterul. Din păcate, un test de ping jitter singur nu va dezvălui neapărat cauza principală a jitterului. De fapt, nivelurile ridicate de jitter pot fi cauzate de mai mulți factori.

Există mai multe lucruri pe care le puteți face pentru a reduce jitterul, dar, uneori, problema jitterului este în afara controlului dumneavoastră. Chiar și cu cele mai bune echipamente și configurații, jitterul poate fi totuși cauzat de un serviciu de internet slab.

De exemplu, dacă locuiți într-o locație îndepărtată, unde serviciul de internet este mai puțin răspândit, aveți mai multe șanse să experimentați jitter decât cineva care locuiește într-un oraș. În timp ce acest lucru înseamnă că eradicarea completă a jitterului poate să nu fie posibilă, puteți totuși să-l reduceți prin următorii pași.

Dispuneți un buffer de jitter

Jitterul poate varia enorm în grad, chiar și pe parcursul unui singur apel VoIP. Un jitter buffer, care este un dispozitiv instalat pe un sistem VoIP, poate ajuta în acest sens. Dacă rata de jitter depășește un prag acceptabil, este foarte recomandat să implementați un buffer de jitter, care contracarează întârzierea și latența.

Buferele de jitter întârzie în mod intenționat pachetele de voce primite și le stochează pentru o perioadă scurtă de timp. Acestea sunt configurate pentru a tampona traficul timp de 30 până la 200 de milisecunde, înainte ca traficul să fie trimis mai departe către utilizatorul final. Acest proces asigură că pachetele de date ajung în ordine și cu o întârziere minimă.

Un jitter buffer implementat corect va reorganiza pachetele de date afectate de întârzierile de transmisie. Aceste pachete de sunet vor fi apoi redate într-un flux continuu, prin intermediul procesoarelor care le convertesc înapoi în audio. Prin stocarea pachetelor în secvența corectă și retransmiterea lor la intervale distribuite uniform, un buffer de jitter poate asigura sosirea lor în succesiune și obținerea unei calități a apelurilor VoIP sensibil mai clare.

Este demn de remarcat, angajarea unui buffer de jitter nu va rezolva totul. În timp ce bufferul de jitter îmbunătățește calitatea apelurilor VoIP, asigurând că pachetele ajung în ordine și cu o distorsiune minimă, acesta crește, de asemenea, întârzierea totală a rețelei. Acest lucru se datorează faptului că bufferul de jitter reține traficul timp de până la 200 de milisecunde, adăugând latență la serviciu.

O problemă cheie a utilizării bufferilor de jitter este că aceștia nu abordează cauza principală a problemei, ci doar simptomele. Pentru a eradica complet jitterul din rețea, va trebui probabil să săpați adânc în routerul dvs. Adăugarea unor noi setări Quality of Service (QoS) este recomandabilă: acest lucru vă va ajuta să începeți să abordați rădăcina problemelor de jitter, astfel încât serviciul dvs. general să poată fi îmbunătățit.

Prioritizarea pachetelor

Prioritizarea pachetelor se referă la o setare QoS care acordă prioritate anumitor tipuri de trafic față de altele, ceea ce reduce congestia într-o rețea. Traficul prioritizat va avea privilegii de transmisie și va fi livrat primul, ceea ce reprezintă o modalitate eficientă de a îmbunătăți calitatea apelurilor VoIP dacă congestia este cauza principală a jitterului ridicat.

Traficul pe care decideți să îl prioritizați va depinde de serviciul a cărui calitate doriți să o mențineți sau să o îmbunătățiți. De obicei, prioritizarea pachetelor este utilizată doar atunci când serviciul pe care încercați să îl susțineți necesită o performanță ridicată constantă și este de o importanță critică pentru organizația dumneavoastră.

Dacă alegeți să susțineți apelurile VoIP, atunci va trebui să vă asigurați că toate pachetele care conțin date VoIP au prioritate față de alte tipuri de trafic. Puteți face acest lucru prin setarea legăturii de date la „prioritate ridicată”, ceea ce va garanta că traficul VoIP este transmis înainte de orice altceva. Dacă legătura de date este copleșită, traficul neprioritar va fi eliminat înaintea traficului prioritizat.

Procesul de prioritizare a traficului VoIP implică prioritizarea pachetelor de protocol de transport în timp real. Fiecare router vă va cere să faceți acest lucru într-un mod ușor diferit. De exemplu, dacă aveți un router Linksys, veți merge la vizualizarea QoS din interfața web și veți introduce numerele de port 5004 și 5005. Odată ce ați repornit routerul, pachetele de protocol de transport în timp real ar avea prioritate.

Indiferent de dispozitivul pe care îl utilizați, asigurați-vă că setările și configurațiile sunt cât mai simple posibil, pentru a evita problemele de configurare greșită.

Test lățime de bandă

Un test de lățime de bandă este o modalitate excelentă de a afla dacă jitterul ridicat este cauzat de furnizorul dvs. de servicii de internet. Când efectuați acest test, computerul sau laptopul dvs. trebuie să fie conectat direct la modemul dvs. Dacă nu puteți face acest lucru, este posibil ca furnizorul dvs. de servicii de internet să poată rezolva problemele de jitter în numele dvs.

Dacă rezultatele acestui test sunt satisfăcătoare, atunci contactați furnizorul dvs. de sistem de telefonie VoIP și cereți-i să rezolve problema. Ca și testele de ping jitter, testele de lățime de bandă sunt o modalitate rapidă și relativ ușoară de a ajunge la rădăcina problemelor de jitter.

Alte măsuri interne

Există câteva alte măsuri interne pe care le puteți lua pentru a reduce jitterul, dintre care cele mai reușite sunt următoarele:

• Verificați frecvența dispozitivului dvs. Dacă aveți un telefon cu acces la internet și acesta funcționează la o frecvență mai mare de 2,4 GHz (care este standardul), este posibil ca acest lucru să provoace interferențe în rețea. Telefoanele conectate care funcționează la frecvențe de până la 5,8GHz ar putea să vă împiedice încercările de a minimiza jitterul.
• Schimbați-vă cablul Ethernet. În cazul în care cablul dvs. Ethernet trebuie modernizat, acest lucru ar putea contribui la niveluri ridicate de jitter. Schimbarea cablului dvs. Ethernet este o modalitate ușoară de a remedia acest lucru. Cele mai noi cabluri Ethernet de categoria 6 sunt capabile să transmită date la o viteză dublă față de cablurile mai vechi, astfel încât o simplă actualizare poate rezolva potențial majoritatea problemelor dvs. de jitter.
• Minimizați utilizarea inutilă a lățimii de bandă. Dacă echipa dvs. utilizează adesea o cantitate mare de lățime de bandă pentru activități neesențiale, cum ar fi jocurile în rețea sau streaming-ul pe Netflix, restricționarea utilizării acestor obiceiuri nelegate de muncă în timpul orelor de lucru ar putea reduce semnificativ jitterul. Mai mult decât atât, programarea actualizărilor în afara orelor de lucru va economisi, de asemenea, lățimea de bandă, păstrând calitatea comunicațiilor de afaceri esențiale.

Cel mai bun instrument de monitorizare a Jitterului

SolarWinds VoIP & Network Quality Manager este un instrument de monitorizare VoIP conceput pentru a vă oferi o perspectivă aprofundată asupra parametrilor critici de QoS pentru apeluri, precum și asupra datelor de performanță WAN. VNQM oferă o gamă de utilitare foarte avansate, inclusiv depanarea calității apelurilor VoIP, monitorizarea WAN în timp real, monitorizarea gateway-ului Cisco VoIP și a trunchiurilor PRI, monitorizarea trunchiurilor Cisco SIP și CUBE și urmărirea vizuală a traseului apelurilor VoIP. Aceste capabilități depășesc cu mult testele de ping jitter și monitorizarea jitterului pentru a oferi o soluție complet cuprinzătoare.

VNQM, la fel ca o mare parte din software-ul de la SolarWinds, este construit pe platforma SolarWinds Orion®, care permite integrarea perfectă și scalabilă a diferitelor instrumente. Unul dintre factorii care clasează VNQM atât de sus în topul celor mai bune instrumente de monitorizare a jitterului este impresionantul său centru de comandă enterprise, pe care SolarWinds îl numește Enterprise Operations Console (EOC). Această consolă contribuie la adecvarea VNQM la cerințele de nivel de întreprindere, deoarece oferă o vizualizare centralizată pentru întreaga echipă prin compilarea tuturor parametrilor cheie într-un singur loc.

EOC colectează date de performanță de la o bază instalată de numeroase servere SolarWinds și rezumă datele într-o vizualizare compozită ușor de citit. Widgeturile includ starea site-ului Orion Platform, noduri de întreprindere, gazde, dispozitive de rețea, aplicații și multe altele. Fiecare widget poate fi editat și mutat pentru a prioritiza datele cele mai relevante și importante pentru afacerea dumneavoastră.

Capacitățile de monitorizare a jitterului de rețea oferite de VNQM sunt bine concepute și extinse. Acestea includ capacitatea de a monitoriza îndeaproape toate apelurile VoIP și înregistrările detaliate ale apelurilor (CDR), astfel încât să puteți accesa parametrii precum jitterul maxim și jitterul curent. Aceste date vă pot ajuta să evaluați performanța generală și calitatea traficului VoIP.

VNQM suportă, de asemenea, descoperirea nodurilor compatibile cu IP SLA, astfel încât să puteți începe monitorizarea rapid și ușor. Puteți monitoriza pierderea și latența pachetelor, jitterul rețelei și latența rețelei, printre alți parametri, toate acestea informându-vă în mod direct despre înțelegerea jitterului rețelei și ajutându-vă să depanați cauza principală.

Pentru a vă îmbunătăți capacitățile de monitorizare și vizualizare a performanței VoIP, VNQM vă permite să generați trafic VoIP sintetic. Acest lucru vă permite să monitorizați calitatea rețelei atunci când nu există apeluri active, astfel încât să puteți obține o perspectivă asupra performanței VoIP într-un mediu simulat, cu risc scăzut.

VNQM vă ajută, de asemenea, la planificarea capacității pentru implementările VoIP multi-vendor existente. Puteți chiar să măsurați calitatea vocii înainte de noi implementări VoIP și, cu suportul out-of-the-box pentru Cisco CallManager, să monitorizați soluțiile de telefonie IP Cisco.

Monitorizarea CallManager este o altă caracteristică notabilă a VNQM. Software-ul monitorizează starea CallManager, telefoanele înregistrate, gateway-urile, dispozitivele media și multe altele, și face referire la Cisco Management Information Base (MIB) pentru a oferi funcționalități de monitorizare IP SLA pentru toate echipamentele CallManager și CallManager Express. Cu ajutorul interogării SNMP, este capabil să observe componentele CallManager și să identifice eventualele probleme de configurare și întreruperi de serviciu. Mai mult decât atât, deoarece VNQM utilizează sondatori MIB personalizați, capacitățile sale se extind și la call managerii furnizați de alți producători.

Una dintre cele mai bune caracteristici ale instrumentului este capacitatea puternică de căutare. VNQM vă permite să căutați și să filtrați toate apelurile VoIP în funcție de datele de jitter de rețea stocate în CDR-uri. Filtrarea poate fi implementată pe baza celor mai frecvente coduri de eroare și a parametrilor de calitate a apelurilor, astfel încât să puteți identifica rapid unde jitterul depășește restricțiile de prag predefinite.

VNQM simplifică procesul de configurare pentru Cisco IP SLA pe switch-urile de nivel 3 și pe routerele Cisco. Vă puteți configura rețeaua pentru a capta în permanență datele de performanță WAN, asigurând o performanță VoIP de vârf și protejând performanța altor aplicații de rețea.

VNQM oferă, de asemenea, disponibilitate ridicată opțională, o caracteristică SolarWinds concepută pentru a vă asigura că serverele Orion și pollerii dvs. din subrețele rămân disponibile 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână. Acest lucru vă protejează mediul de monitorizare împotriva blocării O/S, a problemelor de conectivitate a rețelei, a problemelor de disponibilitate a bazei de date și a eșecurilor aplicațiilor. Este o caracteristică puternică și sofisticată care diferențiază VNQM de alte instrumente de monitorizare a jitterului și de monitorizare VoIP.

În general, SolarWinds VNQM oferă o soluție de monitorizare a jitterului și de monitorizare VoIP mai largă de cea mai bună calitate. Având în vedere gama și sofisticarea funcțiilor, combinate cu interfața ușor de utilizat, nu este de mirare că VNQM se numără printre cele mai populare soluții de monitorizare de pe piață. Este disponibilă o perioadă de încercare gratuită de 30 de zile.

.