As redes podem sofrer váriosdoenças, cada uma delas afetando as transferências de dados. Os principais são atraso ou latência - dois primos próximos que são tão parecidos que muitos os consideram o mesmo, perda de pacotes e instabilidade.
Embora seja bastante óbvio que atraso de impacto oupode haver latência nas comunicações de rede e também é fácil entender o que a perda de pacotes pode causar, o jitter é um conceito mais complicado. É, no entanto, o que discutiremos hoje e, embora não tenhamos a intenção de torná-lo um especialista em nervosismo, nossa esperança é para fornecer informações suficientes para entender melhor o que é, como isso pode afetar sua rede e o que pode ser feito para impedir ou reduzi-lo.
Vamos começar nossa discussão com algumas dicas básicasinformações sobre jitter. Faremos o possível para explicar o que é e como acontece. Em seguida, discutiremos os efeitos adversos do jitter excessivo e quanto dele deve ser tolerado. Em seguida, analisaremos o caso específico do tráfego de VoIP, pois esse é um dos serviços de rede mais afetados pelo jitter. Isso será seguido por uma discussão sobre medição e monitoramento de instabilidade com uma breve revisão de algumas das melhores ferramentas disponíveis para esse fim. Nossa próxima ordem de negócios será prevenir ou reduzir a instabilidade. Veremos como os buffers de jitter e a priorização de pacotes de QoS são duas das melhores opções.
Alguma terminologia
Para que todos começemos na mesma página, vamosprimeiro defina alguns termos importantes. De fato. Não são os termos em si que são importantes, mas estamos cientes de suas diferenças e semelhanças. Eles são os quatro principais problemas de redes que listamos anteriormente.
Perda de pacotes é simplesmente a falha de um ou mais pacotes para chegar ao seu destino. É relativamente frequente, mas seus efeitos são atenuados pela correção de erros interna de muitos protocolos de rede.
Demora é o tempo que os dados levam para ir de um ponto a outro. É um fator da distância entre a fonte e o destino e a velocidade com que os dados viajam.
Latência é qualquer atraso extra adicionado à transmissão de dados por várias causas.
Observe que atraso e latência são frequentemente usadosde maneira intercambiável, pois ambos dizem respeito ao tempo que leva para os dados irem da origem ao destino. Além disso, algumas pessoas dirão que são dois nomes diferentes para o mesmo conceito
Quanto a jitter, é uma flutuação na latência de uma rede. Vamos nos aprofundar ...
Sobre o Jitter
Tremulação é o termo usado para se referir aoflutuação no atraso à medida que os pacotes são transferidos pela rede. É a mudança na taxa de atraso em uma rede. Vamos esclarecer o que é instabilidade com um exemplo. Suponha que tenhamos dois computadores se comunicando na mesma rede. Há uma troca constante de pacotes de dados entre os dois computadores. Na ausência de tremulação, cada pacote levará o mesmo tempo para percorrer a rede. Vamos supor que leva 10 ms.
Em uma rede afetada pela instabilidade, o tempo de trânsitode cada pacote flutuaria. Um pacote chegaria em 10 ms enquanto o próximo chegaria em 50 ms e o terceiro em 15 ms. Neste exemplo específico, o terceiro pacote pode chegar antes do segundo. A tremulação é medida em milissegundos (ms) ou milésimos de segundo e a figura representa a diferença entre os pacotes mais rápidos e os mais lentos. No nosso exemplo acima, a instabilidade é de 40 ms. Em muitas situações, isso não seria um problema e o destinatário seria capaz de reordenar os pacotes e compreendê-los.
Alguns protocolos, no entanto, não lidam muito bem cominstabilidade. É, por exemplo, o caso de qualquer protocolo em tempo real, como streaming de vídeo ou Voice over IP, a tecnologia por trás de muitos sistemas telefônicos comerciais modernos.
Os efeitos adversos do tremor
Os efeitos do jitter variam de acordo com oserviço específico. Por exemplo, as transferências de arquivos têm confiabilidade interna e reorganizam os pacotes corretamente ou solicitam uma retransmissão se algo estiver fora de sequência ou ausente. Outros serviços, como telefonia VoIP e streaming de vídeo, serão muito mais afetados. Os efeitos do jitter são os maiores - ou pelo menos os mais visíveis - nos serviços de usuário em tempo real, como telefonia IP.
O objetivo do Voice over IP é atingir pelo menosqualidade de chamada tão boa quanto obtida com a telefonia padrão. Você espera que tudo o que você diz seja claro para a outra parte e vice-versa. Isso significa que os pacotes de áudio recebidos devem ser mantidos em sequência para que o discurso permaneça inteligível. Qualquer coisa que não seja a entrega do sinal em tempo real resultará em uma conversa com o áudio cortado. Na verdade, pular a qualidade do áudio e os sinais de áudio trêmulos costumam ser os primeiros sinais indicadores de que existe tremulação excessiva na rede.
Quanto Jitter é Muito Jitter?
O jitter é tanto um fato da vida das redes quantoos impostos são para nós. Simplesmente não há maneira de contornar isso. No entanto, ele deve permanecer dentro de alguns limites aceitáveis para não causar problemas. Um pequeno grau de instabilidade não terá um efeito perceptível até nos fluxos de dados em tempo real mais sensíveis. Para uma boa medida de qual nível de instabilidade é aceitável, vamos recorrer à Cisco. Afinal, é o fabricante número um de equipamentos de rede, de modo que a empresa deve saber do que está falando.
Então, aqui está o que Cisco sugere Como níveis aceitáveis de instabilidade e, enquanto estamos lá, o que isso sugere para perda e latência de pacotes também.
- Tremulação: <30 ms
- Perda de pacotes: <1%
- Latência geral da rede: <150 ms
Para obter o melhor desempenho, você deve tentar manterinstabilidade abaixo de 20ms. Qualquer coisa acima de 30 ms terá um impacto perceptível na qualidade de qualquer conversa em VoIP em tempo real que você tenha. E quando for muito alto acima de 30 ms, você provavelmente sofrerá distorções que podem tornar o outro usuário mais difícil de entender. Ao manter essas três principais métricas de desempenho abaixo de seus respectivos limites, você pode garantir que serviços importantes em sua rede não apresentem problemas graves de desempenho.
O caso específico de voz sobre IP
Telefone VoIP é sem dúvida o serviço que émais afetado pelo jitter. Na verdade, o streaming de vídeo ou áudio é afetado da mesma forma, mas a importância relativa desses tipos de serviços não é tão alta. Isso tem a ver com a maneira como as transferências de dados VoIP ocorrem. Quando você fala em um telefone IP, sua voz é convertida em dados transmitidos pela rede. Os dados de voz são divididos em muitos pacotes diferentes e depois transmitidos ao chamador do outro lado.
Esses dados de voz, enquanto estão em trânsito norede, está competindo contra todos os outros tráfegos. Especialmente em situações em que há excesso de utilização de circuitos de rede, os pacotes podem sofrer atrasos. Esse atraso pode não ser óbvio ao transferir um arquivo que pode levar apenas alguns segundos extras. Mas quando o tráfego de voz sofre atrasos e instabilidade, os pacotes podem sair de sequência, resultando em alguma distorção importante do sinal de voz.
Sobre as ferramentas de monitoramento
As ferramentas de monitoramento de rede são de longe um dosmelhores maneiras de manter-se atento à ocorrência de instabilidade. Uma ferramenta decente de monitoramento de rede poderá informar quando a rede está sofrendo - ou está prestes a sofrer - tremulação. Também pode ajudar você a ver quando está prestes a exceder os limites atuais de largura de banda.
É fácil ver a importância do monitoramento parainstabilidade. É a melhor maneira de garantir que você reaja assim que surgir um problema. De fato, você muitas vezes poderá intervir antes que o tremor fique tão alto que cause uma degradação do serviço. Sua ferramenta de monitoramento também pode fornecer um contexto sobre qualquer problema de desempenho, para que você possa executar a solução de problemas informada. Ao oferecer a capacidade de ver o jitter da rede emergindo, a ferramenta de monitoramento fará com que seus esforços para resolver e evitar o jitter sejam mais eficazes.
As melhores ferramentas para medir o jitter
Agora que convencemos você dautilidade da ferramenta de monitoramento de instabilidade, vamos dar uma olhada em algumas das melhores. Nenhuma de nossas ferramentas é exclusivamente dedicada à medição do jitter, mas todas elas o farão. Todas essas ferramentas têm objetivos muito diferentes e o melhor para suas necessidades específicas é aquele que possui recursos que podem ser úteis para você. Vamos deixar você julgar isso. Mas tenha certeza de que todas as ferramentas analisadas aqui farão um bom trabalho na medição do jitter.
1- SolarWinds VoIP e gerente de qualidade de rede (Teste grátis)
SolarWinds cria algumas das melhores ferramentas de administração de rede nos últimos 20 anos. Seu principal produto, o Monitor de desempenho de rede, pontua consistentemente entre as melhores redes SNMPferramentas de monitoramento. A empresa também é famosa por suas ferramentas gratuitas. Feitos para atender necessidades específicas dos administradores de rede, eles incluem produtos como o TFTP Server ou o Advanced Subnet Calculador.
o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds é uma ferramenta dedicada de monitoramento de VoIP que éembalado com ótimos recursos. Essa ferramenta pode ser usada para monitorar as métricas de qualidade de chamada VoIP, incluindo jitter, é claro, mas também latência, perda de pacotes e MOS. Ele pode ajudar a solucionar problemas de desempenho de chamadas VoIP, correlacionando problemas de chamadas e desempenho de rede. O monitoramento da WAN em tempo real está usando a tecnologia Cisco IP SLA também está incluído. Um recurso de rastreamento de caminho de chamada VoIP permite ver e identificar problemas de chamada ao longo de todo o caminho da rede.
- Teste grátis: Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds
- Link para Download: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
Essa ferramenta fornece monitoramento em tempo real dedesempenho da WAN site a site e também possui recursos de alerta para notificá-lo sobre qualquer situação anormal. Isso pode ajudar a garantir que os circuitos da WAN estejam executando conforme o esperado, utilizando métricas de Cisco IP SLA, teste de tráfego sintético e limites e alertas de desempenho personalizados.
Mas o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds não monitorará apenas seus circuitos de WAN, ele também podeexiba as métricas de utilização e desempenho de seus gateways VoIP e troncos PRI. Ele pode ajudar no planejamento da capacidade, permitindo avaliar a qualidade da voz ao planejar novas implantações de VoIP.
Preços para o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds inicie $ 1.615 para até 5 dispositivos de origem IP SLAe 300 telefones IP. Outros níveis de licenciamento - incluindo uma licença ilimitada por dispositivo - também estão disponíveis. Está disponível uma avaliação gratuita de 30 dias, caso você queira levar o produto para uma execução de teste.
2- Monitor de rede PRTG
o PRTG Monitor de rede de Paessler é um sistema de monitoramento de rede multiuso. Através do uso de sensores, que podem ser comparados a complementos, embora estejam incluídos no produto, PRTG pode ser usado para monitorar muitos parâmetros diferentes de redes e sistemas. A ferramenta pode monitorar praticamente qualquer sistema, dispositivo, tráfego e aplicativo em sua infraestrutura de TI.
De particular interesse no contexto desteNa discussão, a ferramenta inclui um sensor de ping jitter projetado para medir a quantidade de jitter que está afetando sua rede. Outros sensores relevantes incluem um sensor de ida e volta de QoS e um sensor de sentido único QOS. Para dispositivos Cisco habilitados para IP-SLA, um sensor IP-SLA lê métricas relevantes. Ambos os métodos mostram a qualidade da sua conexão VoIP e permitem definir qual nível de latência, jitter etc. são aceitáveis. Você pode optar por ser notificado por e-mail, SMS ou notificações push em um dispositivo móvel sempre que o limite for excedido, para que você possa tomar as medidas apropriadas.
o Monitor de rede PRTG é super fácil e rápido de instalar. O sistema de detecção automática da ferramenta varrerá os segmentos de rede e reconhecerá automaticamente uma ampla variedade de dispositivos e sistemas. Ele criará sensores a partir de modelos de dispositivos predefinidos. Às vezes, sensores VoIP específicos precisam ser configurados manualmente posteriormente, tornando a instalação um pouco mais longa, mas essa ainda é uma das ferramentas mais rápidas de configurar.
o Monitor de rede PRTG está disponível em uma versão gratuita e completalimitado a 100 sensores. Observe que qualquer parâmetro monitorado único conta como um sensor. Para monitorar mais de 100 sensores, você precisará de uma licença. Os preços variam de acordo com o número de sensores e começam em US $ 600 para 500 sensores até US $ 14 500 para sensores ilimitados. Está disponível uma versão de avaliação gratuita por 30 dias, ilimitada por dispositivo.
3- ManageEngine OpManager com monitor de VoIP
o ManageEngine OpManager é outra excelente ferramenta de monitoramento de rede. Ele monitorará os sinais vitais do seu equipamento e alertará você assim que algo estiver fora das especificações. A ferramenta possui uma interface de usuário intuitiva que permitirá encontrar facilmente as informações necessárias. Ele também possui um excelente mecanismo de relatório, juntamente com alguns relatórios pré-criados e personalizados. Para concluir o pacote, os recursos de alerta do produto também são muito abrangentes.
Quando se trata de monitorar a instabilidade, o ManageEngine OpManager‘S Monitor VoIP A opção pode monitorar e relatar proativamente seucapacidade da infraestrutura para lidar com chamadas VoIP. A ferramenta usa o Cisco IP SLA para monitorar continuamente parâmetros críticos de qualidade de serviço de redes VoIP. Os parâmetros de VoIP monitorados incluem perda de pacotes, atraso, jitter, o Average Opinion Score (MOS) e Round Trip Time (RTT).
o ManageEngine OpManager é precificado com base no número de dispositivos monitorados. Os preços variam de US $ 715 para 25 dispositivos a US $ 14 995 para 1.000 dispositivos. o Monitor VoIP A opção adiciona US $ 125 por dispositivo que exige. Está disponível uma avaliação gratuita de 30 dias para que você possa experimentar o produto e ver como ele se adapta às suas necessidades específicas.
4- VoIPmonitor
O VoIPmonitor é um pacote de rede de código abertosniffer com um front end comercial para monitorar a maioria dos protocolos VoIP. É executado no Linux e foi projetado para analisar a qualidade das chamadas VoIP em andamento com base em parâmetros de rede, como jitter e perda de pacotes, de acordo com o modelo E da ITU-T G.107. As informações de chamada, juntamente com suas métricas, são salvas em um banco de dados. Cada chamada pode ser salva em um arquivo pcap para análise posterior com ferramentas externas, como o Wireshark.
O VoIPmonitor também pode decodificar a fala e reproduzi-lana GUI baseada na Web, além de salvá-la em disco como um arquivo .WAV. Pronto para uso, o produto suporta os codecs G.711 para ulaw e ulaw e os plug-ins comerciais adicionam suporte para G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC e OPUS. O VoIPmonitor também pode converter T.38 FAX em PDF.
O front-end do VoIPmonitor GUI está disponívelcomo servidor hospedado localmente a preços que variam de US $ 42 / mês para 10 canais a US $ 917 / mês para 6.000 canais ou como um serviço baseado em nuvem com preços variando de US $ 20 / mês para 3 canais a US $ 200 / mês para 200 canais. Ambas as versões estão disponíveis em uma avaliação gratuita e ilimitada de 30 dias.
Impedindo ou reduzindo o tremor
Uma coisa é medir o jitter, mas, uma vez que vocêencontre, você precisa fazer algo a respeito. Vamos dar uma olhada em duas das maneiras mais populares de evitar ou reduzir o jitter. Ambas as técnicas têm a vantagem extra que também abordará problemas de latência.
Jitter Buffers
Um buffer de tremulação é um dispositivo usado paracontrarie o atraso ou as variações de latência armazenando os pacotes que chegam por um curto período de tempo antes de transmiti-los ao seu destino. Geralmente, eles são configurados para o tráfego em buffer de 30 a 200 ms, dependendo da quantidade de tremulação medida. Esse buffer resulta em menos instabilidade e uma conversa que permanece inteligível para ambas as partes. Um buffer de tremulação retém os pacotes de dados antes de enviá-los e pode garantir que eles cheguem na seqüência correta. O resultado final é o jitter minimizado e menos efeitos adversos na qualidade das chamadas VoIP.
Pela sua natureza, os buffers de jitter irãoaumente o atraso geral presente em sua rede. Ao reter pacotes, um buffer de tremulação está adicionando latência ao serviço. Você precisa ter cuidado ao configurar buffers de tremulação ao implementar a comunicação full-duplex. Outro problema com os buffers de jitter é que eles são uma solução de band-aid. Eles não abordam a causa do tremor, apenas os sintomas. Para isso, você precisa configurar a Qualidade de Serviço (QoS) em seus roteadores.
Priorização de QoS
A priorização de pacotes é um tipo de qualidade deConfiguração de serviço em que você prioriza certos tipos de tráfego para reduzir o congestionamento da rede. Seu tráfego priorizado terá precedência sobre outros tipos de tráfego e será enviado primeiro, independentemente da quantidade de outro tráfego disponível. A priorização de pacotes geralmente é aplicada aos aplicativos de missão crítica que exigem desempenho em tempo real, como VoIP.
Para proteger o tráfego de VoIP, você normalmentepriorize pacotes RTP (Real-Time Transport Protocol). Como isso é feito dependerá do design do seu roteador. O tráfego também pode ser priorizado com base em sua marcação DSCP. O ponto de código de serviços diferenciados, ou DSCP, usa um código de seis bits no cabeçalho de cada pacote para marcá-lo de acordo com várias classes de prioridade crescente. Os valores típicos de DSCP variam de 0, o tráfego menos importante a 48, o mais importante. A maioria dos dispositivos de VoIP, como telefones IP e gateways, marca todo o tráfego de voz como DSCP 46. É fácil priorizar esse tráfego na configuração de QoS do seu roteador.
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