O que é o Jitter de rede e como você pode evitá-lo?

Quando você está no meio de uma ligação telefônica em VoIP, há poucas coisas tão frustrantes quanto a instabilidade da rede. A instabilidade é uma daquelas interrupções que nenhum administrador de rede deseja que afete seu serviço. O Jitter fica no mesmo grupo de complicações de desempenho de rede que demora, latência, e perda de pacotes.

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Antes de prosseguirmos, é útil definir esses três conceitos à medida que eles surgem bastante:

• Jitter – A flutuação nas taxas de atraso na rede
• Demora – Quanto tempo leva para um pacote viajar de um terminal para outro
• Latência – Quanto tempo leva para um pacote chegar de um ponto a outro
• Perda de pacotes – A falha de um ou mais pacotes para chegar ao seu destino

Enquanto a instabilidade de rede afeta alguns aplicativos e serviços muito mais do que outros, a instabilidade é um problema que precisa ser resolvido. Neste artigo, veremos o que é o jitter e como ele pode ser gerenciado em uma rede de nível empresarial.

O que é Jitter?

Variação de jitter ou atraso de pacote é o termo usado para se referir à flutuação no atraso à medida que os pacotes são transferidos através de uma rede. O jitter é, portanto, a mudança na taxa de atraso em uma rede e é medido em milissegundos. Por exemplo, se você tiver dois computadores se comunicando em um escritório, haverá uma troca de pacotes de dados. Em redes saudáveis, esses pacotes trafegam em um intervalo consistente (algo como 10ms de latência por pacote).

Em uma rede com instabilidade, o nível de atraso durante o trânsito flutuaria e poderia levar a um atraso de 50ms nas transferências de pacotes. O resultado final é congestionamento da rede enquanto dispositivos lutam pelo mesmo espaço de largura de banda. Quanto mais tráfego é congestionado, maior a probabilidade de ocorrência de perda de pacotes.

A imagem acima mostra uma conversa VoIP em que os pacotes convertem o som da voz de um usuário e o transportam para o destino final. Como você pode ver no lado esquerdo, os pacotes passam com seus intervalos intactos. No entanto, no lado direito, a organização dos pacotes foi comprometida e o usuário final está recebendo os pacotes fora do prazo. Isso resulta em áudio difícil de distinguir e entender.

O que é instabilidade aceitável?

Embora o jitter esteja longe do ideal, em muitos casos, um pouco de jitter na sua rede não terá um efeito perceptível na sua conectividade. Às vezes, existem flutuações anômalas que não têm um efeito duradouro. Nesses casos, a instabilidade não é um problema demais. A Cisco sugere que os níveis aceitáveis ​​de jitter, ou níveis de tolerância, são os seguintes:

• Tremulação abaixo de 30ms
• Menos de 1% da perda de pacotes
• Latência geral da rede inferior a 150ms

Idealmente, você deve tentar manter o jitter abaixo de 20ms para obter o melhor desempenho. Se sua instabilidade exceder 30 ms, haverá um impacto perceptível na qualidade de qualquer conversa em tempo real que você tiver. Com 30 ms ou mais, você começará a sofrer distorções que tornarão o outro usuário mais difícil de entender.

No caso de sua instabilidade, perda de pacote ou latência exceder as métricas listadas acima, você deve tomar medidas imediatas para encontrar a raiz do problema. Ao manter essas métricas principais abaixo dos limites, você pode garantir que serviços importantes que envolvam chamadas de vídeo e chamadas VOIP não apresentem problemas graves de desempenho.

Como o Jitter afeta a rede?

O efeito do jitter depende do serviço que você está usando. Em alguns serviços, o jitter não será muito perceptível, mas em outros, como chamadas VoIP e videochamadas, será muito mais pronunciado. O tremor exerce o maior efeito em serviços em tempo real, como tráfego de VoIP. Quando você conversa através de um telefone VoIP, está se comunicando com outro usuário ao vivo e tudo que você ouve precisa ser claro. Isso significa que os sinais de áudio que chegam devem ser mantidos em sequência para permanecer compreensível.

O mesmo não se pode dizer dos downloads de arquivos, nos quais você não poderá saber se o jitter causou atrasos ou embaralhamento nos pacotes. Para conversas em VoIP, qualquer coisa que não seja a entrega de sinal em tempo real resultará em uma conversa com sinais de áudio indecifráveis. Ignora os sinais de áudio e os sinais de áudio instáveis ​​são característicos do jitter assumindo uma conversa.

Por que o Jitter é um problema para chamadas telefônicas VoIP?

Sempre que se discute a instabilidade da rede, as chamadas telefônicas VoIP são uma das áreas mais citadas em que a instabilidade é prejudicial. Isso ocorre principalmente pela maneira como as transferências de dados VoIP ocorrem. Quando você fala em um Telefone VoIP, sua voz é convertida em dados transmitidos pela internet. Sua voz é dividida em vários pacotes diferentes e depois transmitida ao chamador do outro lado.

No entanto, enquanto seus dados de voz segmentados estão em trânsito, eles estão competindo com o outro tráfego que viaja pela sua rede. Todos esses dados afetam os recursos da rede, o que às vezes resulta em atraso. Esse atraso pode não ser aparente ao fazer o download de um arquivo, mas quando sua voz é transmitida por pacotes desorganizados, você pode estragar e distorcer o que você disse originalmente ao usuário.

Por outro lado, quando você envia um email, os pacotes são remontados pouco antes de chegarem ao usuário do outro lado. Com chamadas VoIP, não há tempo para isso e, portanto, sua voz soa fora de sequência. É por esse motivo que o VoIP é um dos principais pontos de preocupação quando se pensa em instabilidade de rede, porque é um dos mais suscetíveis. Isso vale para outros serviços em tempo real, como videochamadas e videogames, também.

Uma das causas mais comuns de instabilidade nos serviços de VoIP é a ausência de priorização de pacotes. Se os pacotes de voz não forem priorizados, é muito provável que o usuário final receba instabilidade. A solução está em ir ao roteador e priorizar quais pacotes são transferidos pela rede (veremos a priorização de pacotes em mais detalhes abaixo).

Como encontrar o Jitter com ferramentas de monitoramento de rede

A implantação de uma ferramenta de monitoramento de rede é uma das melhores maneiras de manter-se atento ao desenvolvimento do tremor de rede. Uma ferramenta de monitoramento de rede poderá informar quando um serviço estiver apresentando desempenho abaixo do normal e também poderá ajudá-lo a ver quando você excedeu os limites de largura de banda atuais definidos pelo seu ISP.

O monitoramento da instabilidade é muito importante, pois permite que você aja no momento em que se tornar um problema. Também fornece o contexto do problema de desempenho, para que você possa conduzir a solução de problemas informada no futuro. Por ter a capacidade de ver o tremor da rede emergindo, seus esforços para resolver e evitar o tremor da rede no futuro serão mais informados e eficazes.

Nesta próxima seção, veremos como você pode usar as ferramentas de monitoramento de rede para implementar o monitoramento de QoS. Ao manter-se atento a problemas de desempenho como instabilidade e latência, você poderá saber quando sua rede está funcionando bem e quando precisa intervir.

Aqui está o duas melhores ferramentas para lidar com o jitter da rede:

Monitoramento de QoS para instabilidade: PRTG Network Monitor (TESTE GRATUITO)

Monitor de rede Paessler PRTG oferece vários recursos que são muito úteis para monitorar o jitter. A ferramenta inclui um Sensor de ida e volta QOS, Sensor de sentido único QOS, Sensor Cisco SLA IP, e, em particular, um Sensor de instabilidade de ping projetada para medir quanto jitter está afetando seu serviço. O sensor Ping Jitter envia pings ICMP para um URL para identificar o valor estatístico do jitter e o tempo de execução.

O resultado é mostrado em mostradores de cores claras, como mostrado na imagem acima. Esse recurso é útil para quem deseja quantificar quanto jitter está afetando um serviço principal. Da mesma forma, você também pode usar Monitor de rede PRTG para configurar seus próprios alertas exclusivos para notificá-lo quando o serviço estiver com problemas de desempenho. Em um ambiente ativo, isso ajuda você a ser proativo em responder rapidamente ao jitter quando ocorre. Você pode experimentar Sensor de tremulação de ping Paessler que vem incluído no Monitor de rede Paessler PRTG em uma avaliação gratuita de 30 dias.

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Monitoramento de QoS para telefones VoIP: SolarWinds VoIP & Gerente de qualidade de rede (TESTE GRATUITO)

Como o jitter da rede é um problema profundamente problemático para chamadas VoIP, a adoção de um Solução de monitoramento de QoS para VoIP ajudará você a realizar a solução de problemas para manter este importante serviço. Ferramentas de monitoramento de rede como SolarWinds VoIP & Gerente de Qualidade de Rede permitem medir métricas como nervosismo, latência, e perda de pacotes que afetam o desempenho final das chamadas VoIP.

SolarWinds VoIP & Gerente de Qualidade de Rede é uma boa escolha, pois não apenas rastreia essas métricas, mas notifica você ativamente quando a tremulação é detectada. Isso significa que você receberá um alerta cada vez que o desempenho de uma chamada não atender a nenhum número de parâmetros predefinidos. Saber exatamente como sua chamada está falhando permite solucionar problemas com muito mais informações. o SolarWinds VoIP & Gerente de Qualidade de Rede está disponível em uma avaliação gratuita de 30 dias para avaliação.

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Como prevenir o tremor

Obviamente, depois de descobrir que você tem instabilidade na rede, precisará tomar medidas para resolvê-la. Há várias maneiras diferentes de fazer isso, priorizando determinado tráfego e implantando um buffer de tremulação. Nesta seção, discutiremos algumas das maneiras mais comuns de enfrentar o jitter da rede e retornar uma rede à operação completa.

O melhor da maioria dessas técnicas é que elas duplicam para reduzir a latência também. Algumas das etapas abaixo permitem “matar dois coelhos com uma cajadada” para eliminar a latência e o tremor ao mesmo tempo. Antes de implementar qualquer uma dessas alterações, convém ter certeza absoluta sobre o impacto da instabilidade na sua rede (identificando-a com uma ferramenta de monitoramento de rede).

Buffers de jitter para minimizar o jitter

Sempre que a taxa de instabilidade exceder os limites de instabilidade aceitável descritos pela Cisco, é uma boa ideia considerar a implantação de um buffer de instabilidade. Um buffer de instabilidade é um dispositivo usado para combater o atraso ou a latência, armazenando os pacotes que chegam por um curto período de tempo antes de transmiti-los ao usuário final. Os buffers de jitter são configurados para proteger o tráfego entre 30 e 200 ms antes do tráfego ser enviado ao usuário final.

No contexto de uma chamada de VoIP ou de vídeo, isso resultaria em menos instabilidade e uma conversa que permanecerá compreensível para ambas as partes. Um buffer de tremulação será reter pacotes de dados antes de enviá-los em uma tentativa para garantir que os pacotes cheguem em sequência. Em uma chamada VoIP, o resultado final é a instabilidade minimizada e as interrupções na qualidade da chamada.

No entanto, é importante observar que, usando um buffer de tremulação, você estará optando por aumentar o atraso geral presente em sua rede. Retendo pacotes a buffer de jitter está literalmente adicionando latência para o serviço. Da mesma forma, você precisa ter cuidado ao configurar buffers de tremulação ao implementar a comunicação full-duplex. Como resultado, você deseja verificar seu link de transmissão antes de implantar um buffer de tremulação.

O principal problema dos buffers de jitter é que eles são uma solução de band-aid. Eles não abordam a causa raiz do jitter, apenas os sintomas. Se você deseja eliminar completamente o jitter da rede, precisará aprofundar-se no coração do seu roteador. Adicionando novas configurações de QoS permitirá que você comece a abordar a raiz do problema e melhore seu serviço.

Configurações de QoS: priorização de pacotes

A priorização de pacotes é um tipo de configuração de QoS na qual você prioriza um certo tipo de tráfego para reduzir o congestionamento da rede. Seu tráfego priorizado terá privilégios de transmissão sobre outros tipos de tráfego e será enviado primeiro em qualquer cenário. O tráfego priorizado depende do serviço que você deseja manter. Geralmente, a priorização de pacotes é reservada para aplicativos de missão crítica que exigem alto desempenho o tempo todo.

Para oferecer suporte a uma chamada VoIP e garantir a melhor qualidade, você precisa garantir que todos os pacotes que contenham mídia VoIP sejam priorizados em relação a outro tráfego. Você definiria o link de dados como “alta prioridade” para que esse tráfego seja tratado antes de qualquer outra coisa. Caso um link de dados fique sobrecarregado, o tráfego não prioritário será descartado antes do tráfego prioritário.

Para priorizar o tráfego de VoIP, você pode priorizar o protocolo de transporte em tempo real (RTP) pacotes. Como isso é feito dependerá do design do seu roteador. Por exemplo, em um roteador Linksys, você acessaria a visualização QoS na interface da web. Para priorizar o tráfego RTP, insira o seguinte números de porta:

• 5004
• 5005

Após uma reinicialização, o tráfego RTP seria mais privilegiado do que qualquer outro tráfego. Não importa qual dispositivo você esteja usando, você deseja manter as configurações o mais simples possível, para não complicar demais as configurações..

Outras soluções

Aqui, veremos algumas outras soluções que, embora não sejam as formas mais comuns de evitar o jitter da rede, merecem ser consideradas..

1. Compre um novo roteador mais poderoso

Se o seu roteador não é poderoso o suficiente para atender aos seus requisitos de rede atuais, não é de admirar por que você está passando por instabilidade. A compra de um novo roteador pode ser uma das maneiras mais rápidas de melhorar seu serviço e eliminar a instabilidade da rede. No entanto, você desejará garantir uma pesquisa completa do seu novo roteador antes de implantá-lo. A coisa mais importante para garantir que ele tenha capacidade de largura de banda para lidar bem com o tráfego de rede.

2. Atualize sua largura de banda ou vá para uma conexão de Internet de alta velocidade

Em vários casos, não será a sua infraestrutura, mas a velocidade da sua conexão. As velocidades baixas de conexão tendem a criar instabilidade, principalmente ao compartilhar largura de banda com outros dispositivos. Atualizar sua largura de banda com seu ISP atual ou alterar os provedores de serviços pode resultar em uma melhoria acentuada no serviço que elimina a instabilidade.

QoS interrompe a instabilidade da rede

Na maioria das vezes, o jitter da rede não é um problema demais. No entanto, se você começar a incorporar serviços avançados, como sistemas de telefone VoIP e software de videoconferência, provavelmente precisará implementar QoS para gerenciar a instabilidade da rede. Mesmo que você não sofra com instabilidade de rede, ficar atento e monitorar a qualidade de seu serviço com um monitor de desempenho de rede permitirá garantir que a instabilidade não se torne um problema não resolvido..

Quando o jitter da rede se tornar aparente, meça quão potente é. Se exceder os limites descritos pela Cisco, é uma boa ideia intervir e tomar medidas. Você pode fazer isso priorizando a transferência de pacotes críticos e implantando um buffer de tremulação. Embora a atualização da largura de banda também seja uma solução possível, geralmente é melhor otimizar sua largura de banda atual em vez de simplesmente comprar mais largura de banda.

Ao adotar uma abordagem proativa para mitigar os efeitos do jitter da rede, você garante que, na próxima vez em que se comunicar com um cliente ou colega, toda a conversa flua naturalmente. Lembre-se de que a comunicação de voz ruim não é apenas inconveniente, mas também tem o potencial de custar uma quantia significativa de dinheiro (principalmente se você estiver se comunicando com um cliente!). Investir em ferramentas de monitoramento de rede e outras soluções agora poupará dinheiro mais adiante.

Palavras-chave: O que é Qos?