Jitter di rete: come influisce sulle telefonate VoIP e come risolverlo

Sei mai stato in una telefonata di lavoro in cui la qualità della chiamata è diminuita e poi è tornata? Questo fastidioso errore è causato dal jitter di rete e dalla perdita di pacchetti, due fattori comuni e intrecciati che interrompono i sistemi VoIP (Voice over Internet Protocol).

La risoluzione di questi persistenti problemi VoIP è un grattacapo, anche per i professionisti IT esperti. La buona notizia è che chiunque può affrontare la causa comune del jitter di rete: la congestione della rete.

Tutto ciò di cui hai bisogno è la giusta conoscenza e gli strumenti giusti. E presto tornerai a goderti una qualità vocale cristallina e una comunicazione fluida.

Che cos'è il jitter di rete?

Il jitter è il ritardo o la variazione di latenza tra la trasmissione e la ricezione di pacchetti di dati su una rete. VoIP sperimenta jitter quando la connessione presenta ritardi incoerenti tra l'invio e la ricezione di pacchetti di dati. Si verifica principalmente a causa di congestione della rete, problemi di routing, limitazioni hardware e interferenze di rete.

Il jitter di rete misura il tempo di arrivo irregolare dei pacchetti di dati a destinazione, noto anche come punteggio di jitter, misurato in millisecondi (ms). Ritardi elevati si traducono in un punteggio di jitter elevato, con un impatto negativo sulla qualità della chiamata.

Il jitter influisce sulle attività online che dipendono dalla comunicazione bidirezionale in tempo reale. Gli esempi includono giochi online, chiamate in conferenza audio e video, telecamere di sicurezza IP e altro ancora.

Ecco un video utile che fornisce una semplice spiegazione del jitter di rete.

Perché il jitter di rete è importante?

Quando i pacchetti di dati arrivano a intervalli diversi, le fluttuazioni provocano l'interruzione dei pacchetti vocali.

Quando avvii un film su Netflix, i primi secondi vengono spesi nel buffering del contenuto. Questo processo scarica preventivamente una parte del video, quindi non ti accorgi nemmeno se il segnale Wi-Fi si interrompe. Tuttavia, nelle comunicazioni in tempo reale, il jitter ha un impatto più significativo sulla qualità e sulla latenza audio e video.

Quando si tratta di comunicazioni aziendali , in particolare tramite VoIP, il jitter è importante!

L'elevato jitter di rete causa anomalie e ritardi che riducono l'esperienza fluida offerta dalle connessioni VoIP. Nessuno vuole rimanere bloccato all'infinito su una telefonata schifosa e non vuoi perdere clienti a causa di un problema di rete facile da risolvere (ma pensato diversamente).

Ecco una rappresentazione visiva che illustra ciò che accade dietro le quinte.

Rivisitazione dei fondamenti della rete IP

È una buona idea rispolverare i termini della connettività di rete per comprendere meglio il jitter.

1. Pacchetti dati

I pacchetti di dati sono la spina dorsale di comunicazioni Internet affidabili. Sono le unità di base delle informazioni trasmesse attraverso una rete.

I dati inviati su una rete vengono suddivisi in pacchetti più piccoli per una trasmissione efficiente e affidabile. Questi pacchetti vengono quindi instradati individualmente attraverso la rete e riassemblati all'estremità ricevente per compilare il messaggio originale.

Ogni pacchetto è costituito da un'intestazione e da una sezione di payload.

L'intestazione contiene gli indirizzi di origine e di destinazione, le informazioni sulla sequenza, i codici di rilevamento degli errori e altri dati di controllo per l'instradamento e la consegna corretti. La sezione del payload contiene i dati effettivi trasmessi: testo, immagini, audio, video o qualsiasi altro tipo di informazione digitale.

Con molti computer e dispositivi attivi su una rete, grandi blocchi di dati potrebbero rallentare tutti. I pacchetti consentono a tutti di inviare e ricevere informazioni in modo affidabile.

I pacchetti di dati contengono quanto segue:

• Indirizzi IP e porte di origine e destinazione
• Sequenziamento e numero di pacchetti
• Informazioni sul protocollo, insieme ai relativi checksum
• Segnalazione di telefonia IP e stato della chiamata
• Informazioni sull'indirizzo hardware (ad es. indirizzi MAC)
• Intestazioni di dati QoS (Quality of Service) facoltative

Con il traffico VoIP, le telefonate diventano pacchetti vocali in millisecondi. Per fare ciò, il VoIP utilizza diversi protocolli di trasporto per prestazioni ottimali.

2. Protocolli di trasporto

I pacchetti stessi non sono né affidabili né inaffidabili. Sono dati. Le applicazioni utilizzano i protocolli di trasporto per raggiungere le loro destinazioni in modo rapido e affidabile.

• Il protocollo UDP (User Datagram Protocol) riduce il tempo di andata e ritorno, ovvero la quantità di tempo necessaria per inviare e ricevere dati. In UDP, le applicazioni mantengono l'affidabilità e il controllo degli errori e consentono una comunicazione più rapida.
• Transmission Control Protocol (TCP) può essere utilizzato con comunicazioni meno urgenti. Fatto? Sei sicuro? Bene. Questo è un esempio di TCP in azione. Quando si utilizza TCP, due dispositivi coinvolti confermano la ricezione di ciascun pacchetto di dati e ritrasmettono eventuali pacchetti mancanti.

Glitch nei protocolli di trasporto influiscono sulla trasmissione dei dati, causando latenza e ritardi sotto forma di jitter di rete. Firewall con ispezione profonda dei pacchetti

Quali sono le cause del jitter di rete?

I servizi VoIP sono soggetti a jitter di rete e problemi di connettività. Ecco i principali colpevoli da cercare.

Causa n. 1: congestione della rete

I router hanno il grande compito di supportare le odierne esigenze a elevata larghezza di banda come le videochiamate. I router segmentano la Wide Area Network (WAN) dalla rete locale per impostazione predefinita. La segmentazione instrada, gestisce e ottimizza in modo efficiente il traffico tra due reti.

Questo approccio senza mani è utile finché tutti non guardano YouTube, ascoltano musica in streaming e partecipano alle videoconferenze. Oh, e non dimenticare nemmeno tutti quei laptop collegati al Wi-Fi.

Cosa succede a una rete congestionata? Sperimenta il jitter.

In che modo VoIP, larghezza di banda, perdita di pacchetti e jitter sono correlati?

Ogni pacchetto è importante poiché il VoIP converte il suono in pacchetti di dati. Una rete congestionata vede frequenti perdite di pacchetti e ritardi, creando lacune nella conversazione o cali nella qualità della connessione. Il percorso di un pacchetto dalla tua scrivania a un provider di servizi VoIP non è sempre così diretto.

Man mano che si esaurisce la larghezza di banda, la congestione della rete provoca ritardi nell'accodamento che portano a una latenza ancora maggiore. I pacchetti di dati devono essere riassemblati alla fine del destinatario. Il ritardo in questo assemblaggio contribuisce al jitter. Maggiore è il ritardo, maggiore è il jitter.

Il VoIP è soggetto a problemi di jitter poiché le persone possono percepire e notare ritardi superiori a 30 millisecondi nelle chiamate. A seconda del livello di jitter, l'audio può essere discontinuo o incomprensibile.

Mentre la congestione della rete è il fondamento, molti altri problemi di rete causano jitter.

Causa n. 2: interferenze di rete e sistemi di rete scadenti

L'interferenza elettromagnetica (EMI), il cablaggio difettoso o l'interferenza della radiofrequenza possono causare interferenze e jitter di rete.

Allo stesso modo, l'hardware obsoleto o inadeguato, come router o switch, contribuisce al jitter. Un hardware di rete scadente fatica a gestire elevati volumi di chiamate, causando incoerenze nei tempi di arrivo dei pacchetti e degradando la qualità delle chiamate.

Per gli utenti di smartphone, prestare attenzione all'ambiente circostante. Sei destinato ad avere problemi di qualità della chiamata se entri in un ascensore, entri in una stanza di rifornimento o vai sottoterra. Alcuni materiali da costruzione (cemento, metallo e pellicole per finestre) influenzano e potenzialmente bloccano i segnali cellulari e Wi-Fi.

Causa n. 3: degradazione della qualità del segnale wireless

I problemi di jitter possono influire su qualsiasi connessione di rete, ma gli utenti finali spesso li riscontrano su Wi-Fi. Le reti wireless utilizzano segnali wireless per trasmettere pacchetti di dati tra i dispositivi e il punto di accesso alla rete.

A differenza delle connessioni cablate, sono più soggette a interferenze da altri dispositivi wireless, reti Wi-Fi e persino disturbi ambientali. Il degrado del segnale o le fluttuazioni dovute all'interferenza possono portare a una consegna incoerente dei pacchetti e innescare il jitter.

La buona notizia qui è che con le reti wireless odierne ("Wi-Fi 6") che operano sugli standard IEEE 802.11ac o 802.11ax, la latenza e l'affidabilità sono molto migliorate rispetto ai predecessori.

Causa n. 4: prioritizzazione dei pacchetti, QoS e configurazione di rete

Un fattore facile da trascurare ma critico che sottolinea le chiamate VoIP di alta qualità è la priorità dei pacchetti. I router possono dare la priorità al traffico proveniente da specifici dispositivi e classi di traffico. Questa strategia è nota come Quality of Service ( QoS ) e può essere semplice da mettere in atto. Tuttavia, molti trascurano o non riescono a configurarlo correttamente sulla propria infrastruttura di rete.

QoS mancante o configurato in modo errato aumenta la latenza e il jitter e degrada la qualità delle chiamate.

In che modo il jitter influisce sulla qualità delle chiamate VoIP

Tutte le connessioni Internet presentano un po' di jitter di rete. È normale. Probabilmente sperimenterai una maggiore latenza tra il tuo ufficio e un provider di servizi VoIP durante l'orario lavorativo. La variazione del ritardo dei pacchetti influisce sulle comunicazioni con i clienti e sulle chiamate in conferenza.

Pensaci in questo modo. Se parti del tuo discorso arrivano in un ordine diverso, ciò influisce sulla tua conversazione. Il VoIP non è diverso.

Se non hai jitter, le telefonate hanno un'eccellente qualità del suono. I codec VoIP ad alta definizione come G.722 e G.729 offrono maggiore fedeltà e chiarezza nelle chiamate VoIP.

Ma se hai un jitter elevato, la qualità del suono delle telefonate e delle videoconferenze ne risente. Queste applicazioni utilizzano molti pacchetti di dati; se i pacchetti sono lenti, i router li scarteranno.

Come suona il VoIP Jitter?

Questo video di Cee Tee simula le condizioni di rete che causano un alto grado di jitter e una certa perdita di pacchetti. Il flusso multimediale SIP arriva fuori servizio, il che influisce sulla chiarezza audio della chiamata.

Cos'è un jitter accettabile?

Per il VoIP, il jitter misura la variazione tra i ritardi dei pacchetti per le comunicazioni vocali. La metrica per questo è espressa in millisecondi o un centesimo di secondo. Cisco consiglia che il jitter sul traffico vocale non deve superare i 30 millisecondi. Idealmente, 30 ms è considerato un buon tasso di ping e jitter.

Supponiamo che la tua connessione Internet raggiunga il tuo provider VoIP in 150 millisecondi. Una metrica di jitter di 30 millisecondi riflette una varianza del 20%.

Il livello accettabile di jitter dipende dalla gravità dei problemi di qualità della chiamata. È temporaneo? O ha un impatto su molti utenti?

Tieni presente che il jitter di rete non è una strada a senso unico. La latenza si applica a entrambi i lati di una conversazione, il che fa sì che le persone parlino l'una sull'altra. Inoltre, la variazione del ritardo dei pacchetti è un sintomo di altri problemi di connessione di rete preoccupanti.

Misura il jitter da più di un endpoint per isolare i problemi di qualità VoIP locali. Dal punto di vista della risoluzione dei problemi, dovresti ispezionare entrambi i percorsi per la congestione della rete.

Come misurare il jitter di rete

Non esiste un test del jitter valido per tutti, ma puoi aggiungere molti strumenti utili per misurare il jitter alla tua cassetta degli attrezzi. Tieni presente che il jitter misura la variabilità della latenza della tua rete.

Quasi tutta la diagnostica di rete misura il jitter in millisecondi, quindi è facile da capire. È possibile determinare il livello di jitter eseguendo vari test.

1. Test di velocità online

I test sulla larghezza di banda non sempre raccontano l'intera storia. Ti danno indizi sui problemi con la velocità e la connessione di Internet. Puoi confermare problemi come larghezza di banda, perdita di pacchetti e latenza in pochi secondi.

• Test di qualità della rete VoIP di Nextiva : questo test di velocità VoIP determina la qualità della tua rete e la sua capacità di gestire le chiamate VoIP. È estremamente preciso e fatto su misura per le connessioni VoIP. Simula carichi di rete realistici per chiamate VoIP simultanee. Basta scegliere il punto di partenza delle chiamate simultanee (posizione), digitare il numero di linee VoIP da simulare e ottenere i risultati in pochi minuti.
• Internet Speed ​​Test di Cloudflare : questo test di velocità incentrato sulla tecnologia mostra magnificamente i tuoi parametri vitali. Visualizza larghezza di banda, latenza, jitter di rete e prestazioni in base alla dimensione del file.
• Test di velocità di Ookla : questo semplice test di velocità misura anche la velocità di connessione e il ping. Il test degli endpoint può essere utile per confermare condizioni di larghezza di banda elevata. È anche utile utilizzare la loro app mobile gratuita.

2. Test di jitter del ping basato sul terminale

I test basati su browser possono lasciare una visione fuorviante della congestione della rete. Le chiamate VoIP aziendali dipendono dalla connettività a bassa latenza a un server VoIP specifico.

Apri un terminale ("Prompt dei comandi" per utenti Windows) ed esegui test di ping manuali.

Questo comando mostra la velocità per ogni pacchetto per raggiungere quella rete.

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

Questo comando eseguirà il ping di un server (DNS pubblico di Google) con 20 pacchetti. Osservare i valori visualizzati alla fine.

--- 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

Prendi nota del valore "sdev" (deviazione standard). Nell'esempio sopra, sarebbe circa 4ms di nervosismo. Assicurati di confermare che non vi è stata alcuna perdita di pacchetti.

La misurazione istantanea del jitter rivela quali percorsi a monte oa valle sono problematici. I test da molti endpoint rivelano la variazione del ritardo dei pacchetti nel mondo reale.

3) Strumenti avanzati di monitoraggio della rete

Per i sistemi telefonici aziendali , potresti già avere accesso a solidi strumenti di diagnostica di rete. Questi strumenti monitorano tutto il traffico in entrata e in uscita a livello di router. Analizzano tutti i tipi di traffico provenienti da diversi endpoint, incluso SIP .

• LogicMonitor
• DNA Cisco
• Dynatrace
• ManageEngine OpManager

Questi ti avvisano di jitter elevato, perdita di pacchetti e metriche in tempo reale per la risoluzione dei problemi. Inoltre, puoi ritenere i fornitori responsabili con il monitoraggio del contratto di servizio (SLA).

Suggerimento professionale: esegui un controllo della rete durante la valutazione dei sistemi di telefonia cloud . Conoscere la velocità e la stabilità della tua connessione ti dà la sicurezza di passare al cloud.

Come risolvere il jitter (suggerimenti per la risoluzione dei problemi)

La buona notizia qui è che puoi ridurre rapidamente il jitter e la latenza. Le telefonate VoIP hanno un jitter massimo di 30 ms e una larghezza di banda di 100 Kbps per una qualità di chiamata ottimale.

Il primo passo è spegnere e riaccendere l'apparecchiatura di rete esistente, incluso il modem. Spesso, questo risolve problemi temporanei di jitter VoIP.

Ecco otto soluzioni per correggere il jitter elevato che puoi provare:

1. Verifica la tua connessione per problemi di jitter

Il tuo approccio dovrebbe essere quello di determinare la causa principale dell'elevata latenza. La regolazione delle impostazioni della qualità del servizio VoIP non può che portarti lontano.

Utilizza gli strumenti di diagnostica di rete per tenere sotto controllo i problemi di jitter non appena si verificano. Esegui i test in diversi momenti della giornata per vedere se il jitter si intensifica durante periodi specifici.

Scavare sotto il jitter ti aiuta a determinare il punto dolente, che si tratti della tua rete, del provider di servizi Internet (ISP) o di altri fattori esterni. Quando conosci il problema esatto, ottieni il giusto vantaggio per risolverlo.

2. Utilizzare una connessione Internet cablata.

Le chiamate Wi-Fi rimangono vulnerabili alle interferenze di microonde e motori elettrici. Se gli utenti sperimentano jitter durante il pranzo quando la rete non è così occupata, è un segnale per verificare le cause ambientali. Se il jitter si verifica durante le ore lavorative di punta, controlla la frequenza del tuo dispositivo.

Potrebbero esserci interferenze da altri dispositivi wireless che operano nella stessa banda di frequenza.

L'aggiornamento dei cavi Ethernet esistenti al cablaggio di categoria 6 può escludere un cablaggio difettoso. Inoltre, i suoi doppini intrecciati superiori resistono alle interferenze e supportano velocità gigabit a bassa latenza.

3. Disattivare i firewall basati sull'ispezione dei pacchetti.

I firewall che analizzano i pacchetti vocali in entrata possono contribuire alla latenza in una rete. Queste barriere ispezionano ogni frame all'interno di un pacchetto e si sommano in un'applicazione sensibile alla velocità come una chiamata VoIP.

È necessario configurare il router per eseguire attività semplici. Quando i gateway a banda larga assumono troppi compiti, rallentano. Prendere in considerazione l'abilitazione della funzione Cut-Through Forwarding (CTF) per velocizzare le prestazioni della rete locale.

4. Impostare un buffer di jitter.

In situazioni con jitter costante, è possibile impostare un buffer per gestire il jitter. I buffer di jitter funzionano ritardando l'audio VoIP quanto basta per riordinare correttamente i pacchetti vocali.

Troppo buffer e le tue chiamate saranno difficili da seguire. Un buffer troppo basso e potresti aumentare la perdita di pacchetti. Se il tuo router offre la funzionalità jitter buffer, impostala su meno di 200 millisecondi.

5. Abilitare la qualità del servizio (QoS).

Molte reti si saturano di traffico non vocale. Ciò può limitare la disponibilità dei telefoni VoIP e l'accesso alle reti VoIP. Pianifica trasferimenti di dati di grandi dimensioni al di fuori dell'orario lavorativo per evitare problemi di priorità dei pacchetti.

Assicurati di assegnare tutto il traffico VoIP per ottenere la massima priorità e ridurre al minimo l'utilizzo non necessario della larghezza di banda. Assegnare la classe DSCP 46 (pacchetti vocali) alla massima priorità. QoS non danneggia la velocità di download o di caricamento: garantisce che il traffico vocale non venga messo in coda. L'idea è di dedicare larghezza di banda per i pacchetti RTP (Real-Time Protocol) trovati con VoIP e videoconferenza .

Usa fino all'85% della larghezza di banda del tuo ISP per avere margine per le spese generali. Cisco offre consigli per migliorare le prestazioni VoIP sulle reti wireless . I suoi consigli possono essere applicati a molti altri router di livello aziendale.

6. Aumenta la larghezza di banda della tua rete WAN.

Se tutto il resto fallisce, probabilmente vorrai cambiare provider WAN. Per la latenza più bassa, scegli una connessione in fibra ottica. Questo passaggio è più un'ultima risorsa ma un aggiornamento utile. Successivamente, imposta la qualità del servizio per il traffico Voice over Internet Protocol.

Ti consigliamo di consultare il tuo provider VoIP per analizzare la tua configurazione di rete. A volte, la correzione potrebbe essere semplice come un aggiornamento del firmware su determinati sistemi VoIP. La disattivazione di SIP ALG ha poco a che fare con il jitter VoIP, ma è altamente consigliata.

Breve storia qui. Stavo risolvendo i problemi del motivo per cui potevo ottenere solo circa la metà delle prestazioni della rete gigabit dal mio ISP. Dopo aver testato tutto, risulta che la porta WAN del router semplicemente non poteva raggiungere i 1000 Mbps, nonostante le specifiche hardware pubblicizzate. A volte, l'aggiornamento del router è la soluzione .

Dopo aver ridotto il jitter, hai risolto un ostacolo alla comunicazione aziendale.

7. Optare per un provider VoIP di alta qualità.

Puoi risolvere migliaia di problemi con la tua rete e avere ancora problemi senza un servizio VoIP affidabile e di qualità.

Per evitare e mitigare il jitter di rete, è necessaria un'infrastruttura di rete robusta e meccanismi di routing ottimizzati senza preoccuparsi della gestione dell'infrastruttura sottostante. Il tuo servizio VoIP dovrebbe ridurre il jitter e semplificarti la vita, non aggiungere colli di bottiglia.

Quando si sceglie un sistema telefonico VoIP:

• Dai priorità alla stabilità e alla tecnologia avanzata per ridurre al minimo la perdita e il ritardo dei pacchetti.
• Cerca una diagnostica eccellente e una risoluzione dei problemi più rapida.
• Considera la sua infrastruttura di rete, le recensioni dei clienti , gli accordi sul livello di servizio (SLA) e la capacità di gestire e gestire in modo efficace il traffico di comunicazione in tempo reale.

8. Mantieni e monitora regolarmente la tua rete.

Infine, una chiamata VoIP efficace si riduce a monitorare attentamente la rete, rilevare tempestivamente i problemi di jitter e mitigarli prima che diventino più grandi.

Manutenzione: mantieni aggiornati hardware e software. Aggiorna regolarmente firmware e driver per router, switch e altri dispositivi di rete. Il software obsoleto o difettoso contribuisce all'instabilità della rete e aumenta il jitter. Inoltre, configura la tua apparecchiatura di rete in modo appropriato per ottimizzarla per gestire grandi volumi di traffico VoIP.

Monitoraggio: monitora gli indicatori chiave di prestazione (KPI), inclusi latenza, perdita di pacchetti e livelli di jitter. I tuoi strumenti diagnostici dovrebbero fornire informazioni in tempo reale sullo stato della tua rete e avvisarti di eventuali anomalie o jitter eccessivo per monitorare efficacemente il jitter della rete.

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