Gigue du réseau : comment cela affecte-t-il les appels téléphoniques VoIP et comment y remédier

Avez-vous déjà participé à un appel téléphonique professionnel où la qualité de l'appel a chuté puis est revenue ? Cette erreur gênante est causée par la gigue du réseau et la perte de paquets, deux facteurs communs et étroitement liés qui perturbent les systèmes de voix sur protocole Internet ( VoIP ).

Le dépannage de ces problèmes VoIP persistants est un casse-tête, même pour les professionnels de l'informatique chevronnés. La bonne nouvelle est que n'importe qui peut s'attaquer à la cause commune de la gigue du réseau : la congestion du réseau.

Tout ce dont vous avez besoin, ce sont les bonnes connaissances et les bons outils. Et bientôt, vous pourrez à nouveau profiter d'une qualité de voix cristalline et d'une communication fluide.

Qu'est-ce que la gigue réseau ?

La gigue est le délai ou la variation de latence entre la transmission et la réception de paquets de données sur un réseau. La VoIP subit une gigue lorsque la connexion a des retards incohérents entre l'envoi et la réception de paquets de données. Cela se produit principalement en raison de la congestion du réseau, des problèmes de routage, des limitations matérielles et des interférences du réseau.

La gigue du réseau mesure le temps d'arrivée irrégulier des paquets de données à leur destination, également connu sous le nom de score de gigue, mesuré en millisecondes (ms). Des retards élevés entraînent un score de gigue élevé, ce qui a un impact négatif sur la qualité des appels.

La gigue affecte les activités en ligne qui dépendent de la communication bidirectionnelle en temps réel. Les exemples incluent les jeux en ligne, les conférences audio et vidéo, les caméras de sécurité IP, etc.

Voici une vidéo utile qui fournit une explication simple de la gigue du réseau.

Pourquoi la gigue du réseau est-elle importante ?

Lorsque des paquets de données arrivent à des intervalles différents, les fluctuations entraînent la suppression de paquets vocaux.

Lorsque vous démarrez un film sur Netflix, les premières secondes sont consacrées à la mise en mémoire tampon du contenu. Ce processus télécharge de manière préventive une partie de la vidéo, de sorte que vous ne remarquez même pas si votre signal Wi-Fi chute. Cependant, dans les communications en temps réel, la gigue a un impact plus important sur la qualité et la latence audio et vidéo.

Lorsqu'il s'agit de communications d'entreprise , en particulier sur VoIP, la gigue compte !

Une gigue élevée du réseau provoque des problèmes et des retards qui nuisent à la fluidité de l'expérience offerte par les connexions VoIP. Personne ne veut être bloqué sans fin sur un appel téléphonique merdique, et vous ne voulez pas perdre de clients à cause d'un problème de réseau facile à résoudre (mais pensé autrement).

Voici une représentation visuelle qui illustre ce qui se passe dans les coulisses.

Revisiter les fondamentaux du réseau IP

C'est une bonne idée de réviser les termes de connectivité réseau pour mieux comprendre la gigue.

1. Paquets de données

Les paquets de données sont l'épine dorsale de communications Internet fiables. Ce sont les unités de base des informations transmises sur un réseau.

Les données envoyées sur un réseau sont décomposées en paquets plus petits pour une transmission efficace et fiable. Ces paquets sont ensuite acheminés individuellement à travers le réseau et réassemblés à l'extrémité de réception pour compiler le message d'origine.

Chaque paquet se compose d'un en-tête et d'une section de charge utile.

L'en-tête contient les adresses source et de destination, les informations de séquencement, les codes de détection d'erreur et d'autres données de contrôle pour un routage et une livraison appropriés. La section de charge utile contient les données réelles transmises - texte, images, audio, vidéo ou tout autre type d'informations numériques.

Avec de nombreux ordinateurs et appareils actifs sur un réseau, de gros volumes de données pourraient ralentir tout le monde. Les paquets permettent à chacun d'envoyer et de recevoir des informations de manière fiable.

Les paquets de données contiennent les éléments suivants :

• Adresses IP et ports source et de destination
• Séquençage et nombre de paquets
• Informations sur le protocole, ainsi que ses sommes de contrôle
• Signalisation de la téléphonie IP et état des appels
• Informations sur l'adresse matérielle (par exemple, adresses MAC)
• En-têtes de données de qualité de service (QoS) facultatifs

Avec le trafic VoIP, les appels téléphoniques deviennent des paquets vocaux en quelques millisecondes. Pour ce faire, la VoIP utilise différents protocoles de transport pour des performances optimales.

2. Protocoles de transport

Les paquets eux-mêmes ne sont ni fiables ni non fiables. C'est des données. Les applications utilisent des protocoles de transport pour atteindre leurs destinations rapidement et de manière fiable.

• Le protocole UDP (User Datagram Protocol) réduit le temps d'aller-retour, c'est-à-dire le temps nécessaire pour envoyer et recevoir des données. Dans UDP, les applications maintiennent la fiabilité et la vérification des erreurs et permettent une communication plus rapide.
• Le protocole TCP (Transmission Control Protocol) peut être utilisé avec des communications moins urgentes. J'ai compris? Es-tu sûr? Bien. C'est un exemple de TCP en action. Lors de l'utilisation de TCP, deux appareils impliqués confirment la réception de chaque paquet de données et retransmettent les paquets manquants.

Les problèmes dans les protocoles de transport affectent la transmission des données, provoquant une latence et des retards sous forme de gigue du réseau. Pare-feux d'inspection approfondie des paquets

Qu'est-ce qui cause la gigue du réseau ?

Les services VoIP sont sensibles à la gigue du réseau et aux problèmes de connectivité. Voici les principaux coupables à rechercher.

Cause n°1 : Congestion du réseau

Les routeurs ont une tâche importante pour répondre aux besoins actuels en bande passante, tels que les appels vidéo. Les routeurs segmentent le réseau étendu (WAN) de votre réseau local par défaut. La segmentation achemine, gère et optimise efficacement le trafic entre deux réseaux.

Cette approche sans intervention est agréable jusqu'à ce que tout le monde regarde YouTube, diffuse de la musique et rejoigne des vidéoconférences. Oh, et n'oubliez pas non plus tous ces ordinateurs portables connectés au Wi-Fi.

Qu'advient-il d'un réseau congestionné ? Il éprouve de la gigue.

Quel est le lien entre la VoIP, la bande passante, la perte de paquets et la gigue ?

Chaque paquet compte puisque la VoIP convertit le son en paquets de données. Un réseau encombré connaît des pertes de paquets et des retards fréquents, créant des interruptions dans la conversation ou des baisses de la qualité de la connexion. Le cheminement d'un paquet entre votre bureau et un fournisseur de services VoIP n'est pas toujours aussi direct.

Lorsque vous épuisez la bande passante, la congestion du réseau entraîne des retards de file d'attente qui entraînent une latence encore plus élevée. Les paquets de données doivent être réassemblés du côté du récepteur. Le retard dans cet assemblage contribue à la gigue. Plus le retard est élevé, plus la gigue est élevée.

La VoIP est sujette aux problèmes de gigue puisque les gens peuvent percevoir et remarquer des retards supérieurs à 30 millisecondes sur les appels. Selon le niveau de gigue, le son peut être saccadé ou inintelligible.

Alors que la congestion du réseau est le fondement, de nombreux autres problèmes de réseau provoquent une gigue.

Cause n° 2 : interférences réseau et systèmes réseau médiocres

Les interférences électromagnétiques (EMI), un câblage défectueux ou des interférences de radiofréquence peuvent provoquer des interférences et une gigue du réseau.

De même, un matériel obsolète ou inadéquat, tel que des routeurs ou des commutateurs, contribue à la gigue. Un matériel réseau médiocre a du mal à gérer des volumes d'appels élevés, ce qui entraîne des incohérences dans les heures d'arrivée des paquets et dégrade la qualité des appels.

Pour les utilisateurs de smartphones, faites attention à votre environnement. Vous êtes obligé d'avoir des problèmes de qualité d'appel si vous montez dans un ascenseur, entrez dans une salle de fournitures ou descendez sous terre. Certains matériaux de construction (béton, métal et films pour fenêtres) affectent et bloquent potentiellement les signaux cellulaires et Wi-Fi.

Cause #3 : dégradation de la qualité du signal sans fil

Les problèmes de gigue peuvent affecter n'importe quelle connexion réseau, mais les utilisateurs finaux les rencontrent souvent sur le Wi-Fi. Les réseaux sans fil utilisent des signaux sans fil pour transmettre des paquets de données entre les appareils et le point d'accès au réseau.

Contrairement aux connexions filaires, elles sont plus sujettes aux interférences provenant d'autres appareils sans fil, des réseaux Wi-Fi et même des perturbations environnementales. La dégradation du signal ou les fluctuations dues aux interférences peuvent entraîner une livraison de paquets incohérente et déclencher une gigue.

La bonne nouvelle ici est qu'avec les réseaux sans fil d'aujourd'hui ("Wi-Fi 6") qui fonctionnent selon les normes IEEE 802.11ac ou 802.11ax, la latence et la fiabilité sont bien améliorées par rapport aux prédécesseurs.

Cause #4 : Priorisation des paquets, QoS et configuration réseau

La hiérarchisation des paquets est un facteur facile à ignorer mais essentiel qui souligne des appels VoIP de haute qualité. Les routeurs peuvent hiérarchiser le trafic provenant d'appareils et de classes de trafic spécifiques. Cette stratégie est connue sous le nom de Qualité de service ( QoS ) et peut être simple à mettre en place. Cependant, beaucoup négligent ou ne parviennent pas à le configurer correctement sur leur infrastructure réseau.

Une qualité de service manquante ou mal configurée augmente la latence et la gigue et dégrade la qualité des appels.

Comment la gigue affecte la qualité des appels VoIP

Toutes les connexions Internet ont une certaine gigue de réseau. C'est normal. Vous rencontrerez probablement une latence plus élevée entre votre bureau et un fournisseur de services VoIP pendant les heures ouvrables. La variation du délai des paquets affecte les communications client et les conférences téléphoniques.

Pensez-y de cette façon. Si des parties de votre discours arrivent dans un ordre différent, cela a un impact sur votre conversation. VoIP n'est pas différent.

Si vous n'avez pas de gigue, les appels téléphoniques ont une excellente qualité sonore. Les codecs VoIP haute définition tels que G.722 et G.729 offrent plus de fidélité et de clarté dans les appels VoIP.

Mais si vous avez une gigue élevée, la qualité sonore des appels téléphoniques et des vidéoconférences en souffre. Ces applications utilisent de nombreux paquets de données ; si les paquets sont lents, les routeurs les rejetteront.

À quoi ressemble la gigue VoIP ?

Cette vidéo de Cee Tee simule des conditions de réseau qui provoquent un degré élevé de gigue et une certaine perte de paquets. Le flux multimédia SIP arrive dans le désordre, ce qui affecte la clarté audio de l'appel.

Qu'est-ce qu'une gigue acceptable ?

Pour la VoIP, la gigue mesure la variation entre les délais de paquets pour les communications vocales. La métrique pour cela est exprimée en millisecondes ou en centième de seconde. Cisco recommande que la gigue sur le trafic vocal ne dépasse pas 30 millisecondes. Idéalement, 30 ms est considéré comme un bon taux de ping et de gigue.

Disons que votre connexion Internet atteint votre fournisseur VoIP en 150 millisecondes. Une métrique de gigue de 30 millisecondes reflète une variance de 20 %.

Le niveau de gigue acceptable dépend de la gravité des problèmes de qualité des appels. Est-ce temporaire ? Ou cela a-t-il un impact sur de nombreux utilisateurs ?

Gardez à l'esprit que la gigue du réseau n'est pas à sens unique. La latence s'applique aux deux côtés d'une conversation, ce qui amène les gens à se parler. En outre, la variation du délai des paquets est un symptôme d'autres problèmes de connexion réseau troublants.

Mesurez la gigue à partir de plusieurs terminaux pour isoler les problèmes de qualité VoIP locaux. Du point de vue du dépannage, vous devez inspecter les deux routes pour détecter la congestion du réseau.

Comment mesurer la gigue du réseau

Il n'y a pas de test de gigue unique, mais vous pouvez ajouter de nombreux outils utiles pour mesurer la gigue à votre boîte à outils. Gardez à l'esprit que la gigue mesure la variabilité de la latence de votre réseau.

Presque tous les diagnostics réseau mesurent la gigue en millisecondes, il est donc facile à comprendre. Vous pouvez déterminer le niveau de gigue en exécutant divers tests.

1. Tests de vitesse en ligne

Les tests de bande passante ne disent pas toujours toute l'histoire. Ils vous indiquent les problèmes de vitesse et de connexion Internet. Vous pouvez confirmer des problèmes tels que la bande passante, la perte de paquets et la latence en quelques secondes.

• Test de qualité du réseau VoIP de Nextiva – Ce test de vitesse VoIP détermine la qualité de votre réseau et sa capacité à gérer les appels VoIP. Il est très précis et conçu sur mesure pour les connexions VoIP. Il simule des charges de réseau réalistes pour des appels VoIP simultanés. Choisissez simplement le point de départ des appels simultanés (emplacement), saisissez le nombre de lignes VoIP à simuler et obtenez les résultats en quelques minutes.
• Test de vitesse Internet de Cloudflare – Ce test de vitesse axé sur la technologie montre magnifiquement vos éléments vitaux. Il affiche la bande passante, la latence, la gigue du réseau et les performances par taille de fichier.
• Test de vitesse d'Ookla - Ce test de vitesse simple mesure également votre vitesse de connexion et votre ping. Ses tests de point final peuvent être utiles pour confirmer les conditions de bande passante élevée. Il est également pratique d'utiliser leur application mobile gratuite.

2. Test de gigue ping basé sur le terminal

Les tests basés sur le navigateur peuvent vous donner une vision trompeuse de la congestion de votre réseau. Les appels VoIP professionnels dépendent d'une connectivité à faible latence vers un serveur VoIP spécifique.

Ouvrez un terminal ("Invite de commandes" pour les utilisateurs de Windows) et effectuez des tests de ping manuels.

Cette commande vous indique la vitesse à laquelle chaque paquet atteint ce réseau.

• macOS et Linux : ping -c 20 8.8.8.8
• Windows : ping -n 20 8.8.8.8

Cette commande cinglera un serveur (DNS public de Google) avec 20 paquets. Observez les valeurs affichées à la fin.

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
20 packets transmitted, 20 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 21.897/28.623/38.247/ 3.979 ms

Prenez note de la valeur "sdev" (écart type). Dans l'exemple ci-dessus, cela représenterait environ 4 ms de gigue. Assurez-vous de confirmer qu'il n'y a eu aucune perte de paquets.

La mesure instantanée de la gigue révèle quelles routes en amont ou en aval sont problématiques. Les tests effectués à partir de nombreux points de terminaison révèlent la variation du délai de paquets dans le monde réel.

3) Outils avancés de surveillance du réseau

Pour les systèmes téléphoniques d'entreprise , vous avez peut-être déjà accès à des outils de diagnostic réseau robustes. Ces outils surveillent tout le trafic entrant et sortant au niveau du routeur. Ils analysent toutes sortes de trafic provenant de différents terminaux, y compris SIP .

• Moniteur logique
• Cisco ADN
• Dynatrace
• ManageEngine OpManager

Ceux-ci vous alertent en cas de gigue élevée, de perte de paquets et de métriques en temps réel à dépanner. De plus, vous pouvez tenir les fournisseurs responsables grâce à la surveillance des accords de niveau de service (SLA).

Conseil de pro : Effectuez une vérification du réseau lors de l'évaluation des systèmes téléphoniques cloud . Connaître la vitesse et la stabilité de votre connexion vous donne la confiance nécessaire pour passer au cloud.

Comment réparer la gigue (conseils de dépannage)

La bonne nouvelle ici est que vous pouvez réduire rapidement la gigue et la latence. Les appels téléphoniques VoIP ont une gigue maximale de 30 ms et une bande passante de 100 Kbps pour une qualité d'appel optimale.

La première étape consiste à redémarrer votre équipement réseau existant, y compris le modem. Souvent, cela résout les problèmes temporaires de gigue VoIP.

Voici huit solutions pour corriger une gigue élevée que vous pouvez essayer :

1. Testez votre connexion pour les problèmes de gigue

Votre approche doit consister à déterminer la cause première d'une latence élevée. Le réglage des paramètres de qualité de service VoIP ne peut vous mener que jusqu'ici.

Utilisez des outils de diagnostic réseau pour garder un œil sur les problèmes de gigue au fur et à mesure qu'ils surviennent. Effectuez des tests à différents moments de la journée pour voir si la gigue s'intensifie pendant des périodes spécifiques.

Creuser sous la gigue vous aide à déterminer le problème, que ce soit avec votre réseau, votre fournisseur de services Internet (FAI) ou d'autres facteurs externes. Lorsque vous connaissez le problème exact, vous obtenez la bonne longueur d'avance pour le résoudre.

2. Utilisez une connexion Internet filaire.

Les appels Wi-Fi restent vulnérables aux interférences des micro-ondes et des moteurs électriques. Si les utilisateurs ressentent de la gigue pendant le déjeuner lorsque le réseau n'est pas trop occupé, c'est un signal pour vérifier les causes environnementales. Si une gigue se produit pendant les heures de pointe, vérifiez la fréquence de votre appareil.

Il peut y avoir des interférences provenant d'autres appareils sans fil fonctionnant dans la même bande de fréquence.

La mise à niveau des câbles Ethernet existants vers un câblage de catégorie 6 peut exclure un câblage défectueux. De plus, ses paires torsadées supérieures résistent aux interférences et prennent en charge des vitesses gigabit à faible latence.

3. Désactivez les pare-feux basés sur l'inspection des paquets.

Les pare-feu qui analysent les paquets vocaux entrants peuvent contribuer à la latence dans un réseau. Ces barrières inspectent chaque trame d'un paquet et s'additionnent dans une application sensible à la vitesse comme un appel VoIP.

Vous devez configurer votre routeur pour effectuer des tâches simples. Lorsque les passerelles haut débit assument trop de tâches, elles ralentissent. Envisagez d'activer la fonction Cut-Through Forwarding (CTF) pour accélérer les performances du réseau local.

4. Configurez un tampon de gigue.

Dans les situations où la gigue est constante, vous pouvez configurer un tampon pour s'adapter à la gigue. Les tampons de gigue fonctionnent en retardant suffisamment l'audio VoIP pour réorganiser correctement les paquets vocaux.

Trop de mémoire tampon et vos appels seront difficiles à suivre. Une mémoire tampon trop faible et vous pourriez augmenter la perte de paquets. Si votre routeur offre une fonctionnalité de mémoire tampon de gigue, réglez-la sur moins de 200 millisecondes.

5. Activez la qualité de service (QoS).

De nombreux réseaux sont saturés de trafic non vocal. Cela peut limiter la disponibilité des téléphones VoIP et l'accès aux réseaux VoIP. Planifiez des transferts de données volumineux en dehors des heures de bureau pour éviter les problèmes de priorisation des paquets.

Assurez-vous d'affecter tout le trafic VoIP pour obtenir la priorité la plus élevée et minimiser l'utilisation inutile de la bande passante. Attribuez la classe DSCP 46 (paquets vocaux) à la priorité la plus élevée. La QoS n'affecte pas vos vitesses de téléchargement ou de téléchargement - elle garantit que le trafic vocal n'est pas mis en file d'attente. L'idée est de dédier la bande passante aux paquets RTP (Real-Time Protocol) trouvés avec la VoIP et la visioconférence .

Utilisez jusqu'à 85 % de la bande passante de votre FAI pour laisser de la marge pour les frais généraux. Cisco propose des conseils pour améliorer les performances VoIP sur les réseaux sans fil . Ses recommandations peuvent s'appliquer à de nombreux autres routeurs professionnels.

6. Augmentez la bande passante de votre réseau WAN.

Si tout le reste échoue, vous voudrez probablement changer de fournisseur WAN. Pour la latence la plus faible, optez pour une connexion en fibre optique. Cette étape est plus un dernier recours, mais une mise à niveau qui en vaut la peine. Ensuite, configurez la qualité de service pour le trafic voix sur protocole Internet.

Nous vous recommandons de consulter votre fournisseur VoIP pour analyser la configuration de votre réseau. Parfois, le correctif peut être aussi simple qu'une mise à niveau du micrologiciel sur certains systèmes VoIP. La désactivation de SIP ALG a peu à voir avec la gigue VoIP mais est fortement recommandée.

Histoire rapide ici. J'étais en train de dépanner pourquoi je ne pouvais atteindre qu'environ la moitié des performances du réseau gigabit de mon FAI. Après avoir tout testé, il s'avère que le port WAN du routeur ne pouvait tout simplement pas atteindre 1000 Mbps, malgré les spécifications matérielles annoncées. Parfois, la mise à niveau de votre routeur est la solution .

Une fois que vous avez réduit la gigue, vous avez résolu un obstacle à la communication d'entreprise.

7. Optez pour un fournisseur VoIP de haute qualité.

Vous pouvez résoudre des milliers de problèmes avec votre réseau et avoir encore des problèmes sans un service VoIP fiable et de qualité.

Pour éviter et atténuer la gigue du réseau, vous avez besoin d'une infrastructure réseau robuste et de mécanismes de routage optimisés sans vous soucier de la gestion de l'infrastructure sous-jacente. Votre service VoIP doit réduire la gigue et vous simplifier la vie, et non ajouter des goulots d'étranglement.

Lors du choix d'un système téléphonique VoIP :

• Privilégiez la stabilité et la technologie avancée pour minimiser la perte de paquets et les retards.
• Recherchez d'excellents diagnostics et une résolution plus rapide des problèmes.
• Tenez compte de son infrastructure réseau, des avis des clients , des accords de niveau de service (SLA) et de sa capacité à gérer et à gérer efficacement le trafic de communication en temps réel.

8. Entretenez et surveillez régulièrement votre réseau.

Enfin, des appels VoIP efficaces se résument à une surveillance étroite de votre réseau, à la détection précoce des problèmes de gigue et à leur atténuation avant qu'ils ne s'aggravent.

Maintenir : Gardez votre matériel et vos logiciels à jour. Mettez régulièrement à jour le micrologiciel et les pilotes des routeurs, commutateurs et autres périphériques réseau. Les logiciels obsolètes ou bogués contribuent à l'instabilité du réseau et augmentent la gigue. En outre, configurez votre équipement réseau de manière appropriée pour l'optimiser afin de gérer d'importants volumes de trafic VoIP.

Surveillance : suivez les indicateurs de performance clés (KPI), y compris la latence, la perte de paquets et les niveaux de gigue. Vos outils de diagnostic doivent fournir un aperçu en temps réel de la santé de votre réseau et vous alerter de toute anomalie ou gigue excessive pour surveiller efficacement la gigue du réseau.

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