Дрожание сети: как это влияет на телефонные звонки VoIP и как это исправить

Случалось ли вам когда-нибудь во время делового телефонного разговора качество связи снижалось, а затем восстанавливалось? Эта досадная ошибка вызвана дрожанием сети и потерей пакетов — двумя общими и взаимосвязанными факторами, которые нарушают работу систем передачи голоса по Интернет-протоколу ( VoIP ).

Устранение этих постоянных проблем с VoIP является головной болью даже для опытных ИТ-специалистов. Хорошей новостью является то, что любой может устранить распространенную причину сетевого дрожания: перегрузку сети.

Все, что вам нужно, это правильные знания и правильные инструменты. И вскоре вы вернетесь к кристально чистому качеству голоса и плавному общению.

Что такое сетевой джиттер?

Джиттер — это временная задержка или изменение задержки между передачей и приемом пакетов данных по сети. VoIP испытывает дрожание, когда соединение имеет непостоянные задержки между отправкой и получением пакетов данных. Это происходит в основном из-за перегрузки сети, проблем с маршрутизацией, аппаратных ограничений и сетевых помех.

Сетевой джиттер измеряет неравномерное время прибытия пакетов данных в пункт назначения, также известное как показатель джиттера, измеряемый в миллисекундах (мс). Высокие задержки приводят к высокому показателю джиттера, что отрицательно сказывается на качестве соединения.

Дрожание влияет на действия в сети, которые зависят от двусторонней связи в реальном времени. Примеры включают онлайн-игры, аудио- и видеоконференции, IP-камеры безопасности и многое другое.

Вот полезное видео, которое дает простое объяснение дрожания сети.

Почему джиттер сети имеет значение?

Когда пакеты данных поступают с разными интервалами, флуктуации приводят к отбрасыванию голосовых пакетов.

Когда вы запускаете фильм на Netflix, первые несколько секунд тратятся на буферизацию контента. Этот процесс упреждающе загружает часть видео, поэтому вы даже не заметите, если ваш сигнал Wi-Fi пропадет. Однако при обмене данными в реальном времени джиттер оказывает более значительное влияние на качество звука и видео и задержку.

Когда речь идет о бизнес-коммуникациях , особенно по VoIP, джиттер имеет значение!

Сильный сетевой джиттер вызывает сбои и задержки, которые снижают плавность работы VoIP-соединений. Никто не хочет бесконечно зависать на дерьмовом телефонном звонке, и вы не хотите терять клиентов из-за проблемы с сетью, которую легко исправить (но думали иначе).

Вот визуальное представление, которое иллюстрирует то, что происходит за кулисами.

Возвращаясь к основам IP-сетей

Рекомендуется освежить в памяти термины подключения к сети, чтобы лучше понять джиттер.

1. Пакеты данных

Пакеты данных являются основой надежной интернет-коммуникации. Это основные единицы информации, передаваемой по сети.

Данные, отправляемые по сети, разбиваются на более мелкие пакеты для эффективной и надежной передачи. Затем эти пакеты маршрутизируются по сети по отдельности и повторно собираются на принимающей стороне для компиляции исходного сообщения.

Каждый пакет состоит из заголовка и раздела полезной нагрузки.

Заголовок содержит адреса источника и получателя, информацию о последовательности, коды обнаружения ошибок и другие управляющие данные для правильной маршрутизации и доставки. Раздел полезной нагрузки содержит фактически передаваемые данные — текст, изображения, аудио, видео или любой другой тип цифровой информации.

При большом количестве компьютеров и активных устройств в сети большие объемы данных могут замедлить работу всех. Пакеты позволяют каждому надежно отправлять и получать информацию.

Пакеты данных содержат следующее:

• Исходный и конечный IP-адреса и порты
• Последовательность и количество пакетов
• Информация о протоколе вместе с его контрольными суммами
• Сигнализация IP-телефонии и статус вызова
• Информация об аппаратном адресе (например, MAC-адреса)
• Необязательные заголовки данных о качестве обслуживания (QoS)

При использовании VoIP-трафика телефонные звонки за миллисекунды превращаются в голосовые пакеты. Для этого VoIP использует различные транспортные протоколы для оптимальной производительности.

2. Транспортные протоколы

Сами пакеты не являются ни надежными, ни ненадежными. Это данные. Приложения используют транспортные протоколы для быстрой и надежной доставки к месту назначения.

• Протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) сокращает время приема-передачи — количество времени, которое требуется для отправки и получения данных. В UDP приложения обеспечивают надежность и проверку ошибок, а также обеспечивают более быструю связь.
• Протокол управления передачей (TCP) можно использовать для менее срочных сообщений. Понятно? Вы уверены? Хороший. Это пример TCP в действии. При использовании TCP два задействованных устройства подтверждают получение каждого пакета данных и повторно передают все отсутствующие пакеты.

Сбои в транспортных протоколах влияют на передачу данных, вызывая задержку и задержки в виде сетевого джиттера. Брандмауэры с глубокой проверкой пакетов

Что вызывает дрожание сети?

Услуги VoIP подвержены дрожанию сети и проблемам с подключением. Вот главные виновники, которых нужно искать.

Причина №1: перегрузка сети

У маршрутизаторов есть большая задача поддерживать сегодняшние потребности с высокой пропускной способностью, такие как видеозвонки. По умолчанию маршрутизаторы отделяют глобальную сеть (WAN) от вашей локальной сети. Сегментация эффективно направляет, управляет и оптимизирует трафик между двумя сетями.

Этот подход невмешательства хорош до тех пор, пока все не смотрят YouTube, не транслируют музыку и не присоединяются к видеоконференциям. Да, и не забывайте обо всех этих ноутбуках, подключенных к Wi-Fi.

Что происходит с перегруженной сетью? Он испытывает дрожание.

Как связаны VoIP, пропускная способность, потеря пакетов и джиттер?

Каждый пакет имеет значение, поскольку VoIP преобразует звук в пакеты данных. В перегруженной сети происходят частые потери пакетов и задержки, что приводит к паузам в разговоре или снижению качества соединения. Путь пакета от вашего рабочего места к поставщику услуг VoIP не всегда такой прямой.

По мере исчерпания полосы пропускания перегрузка сети приводит к задержкам в очереди, что приводит к еще большей задержке. Пакеты данных должны быть повторно собраны на стороне получателя. Задержка в этой сборке способствует джиттеру. Чем выше задержка, тем выше джиттер.

VoIP подвержен проблемам с дрожанием, поскольку люди могут воспринимать и замечать задержки вызовов более 30 миллисекунд. В зависимости от уровня джиттера звук может быть прерывистым или неразборчивым.

В то время как перегрузка сети является основой, многие другие сетевые проблемы вызывают дрожание.

Причина № 2: сетевые помехи и плохие сетевые системы

Электромагнитные помехи (EMI), неисправная проводка или радиочастотные помехи могут вызывать сетевые помехи и дрожание.

Точно так же устаревшее или неадекватное оборудование, такое как маршрутизаторы или коммутаторы, способствует джиттеру. Плохое сетевое оборудование с трудом справляется с большими объемами вызовов, что приводит к несоответствиям во времени прибытия пакетов и ухудшению качества вызовов.

Для пользователей смартфонов обратите внимание на свое окружение. У вас обязательно возникнут проблемы с качеством связи, если вы войдете в лифт, войдете в комнату снабжения или спуститесь под землю. Некоторые строительные материалы (бетон, металл и оконные пленки) влияют на сигналы сотовой связи и Wi-Fi и потенциально блокируют их.

Причина №3: ​​ухудшение качества беспроводного сигнала

Проблемы с джиттером могут повлиять на любое сетевое соединение, но конечные пользователи часто сталкиваются с ним в сети Wi-Fi. Беспроводные сети используют беспроводные сигналы для передачи пакетов данных между устройствами и точкой доступа к сети.

В отличие от проводных соединений, они более подвержены помехам от других беспроводных устройств, сетей Wi-Fi и даже помехам окружающей среды. Ухудшение качества сигнала или флуктуации из-за помех могут привести к несогласованной доставке пакетов и вызвать дрожание.

Хорошей новостью здесь является то, что современные беспроводные сети («Wi-Fi 6»), работающие по стандартам IEEE 802.11ac или 802.11ax, значительно улучшили задержку и надежность по сравнению с предшественниками.

Причина № 4: приоритизация пакетов, QoS и конфигурация сети

Легко упустить из виду, но решающий фактор, определяющий высокое качество вызовов VoIP, — это приоритизация пакетов. Маршрутизаторы могут назначать приоритет трафику от определенных устройств и классов трафика. Эта стратегия известна как качество обслуживания ( QoS ), и ее можно легко внедрить. Однако многие упускают из виду или не могут правильно настроить его в своей сетевой инфраструктуре.

Отсутствие или неправильная настройка QoS увеличивает задержку и дрожание, а также ухудшает качество связи.

Как джиттер влияет на качество вызовов VoIP

Все интернет-соединения имеют некоторый сетевой джиттер. Это нормально. Скорее всего, вы столкнетесь с большей задержкой между вашим офисом и поставщиком услуг VoIP в рабочее время. Изменение задержки пакетов влияет на общение с клиентами и конференц-связь.

Подумайте об этом таким образом. Если части вашей речи появляются в другом порядке, это влияет на ваш разговор. VoIP ничем не отличается.

Если у вас нет дрожания, телефонные звонки имеют отличное качество звука. Кодеки VoIP высокого разрешения, такие как G.722 и G.729, обеспечивают большую точность и четкость вызовов VoIP.

Но если у вас высокий джиттер, страдает качество звука телефонных звонков и видеоконференций. Эти приложения используют множество пакетов данных; если пакеты идут медленно, маршрутизаторы их отбрасывают.

Как звучит джиттер VoIP?

В этом видеоролике Cee Tee моделируются сетевые условия, вызывающие высокую степень джиттера и некоторую потерю пакетов. Медиапоток SIP поступает не по порядку, что влияет на четкость звука вызова.

Что такое приемлемый джиттер?

Для VoIP джиттер измеряет разницу между задержками пакетов для голосовой связи. Метрика для этого выражается в миллисекундах или одной сотой секунды. Cisco рекомендует, чтобы джиттер голосового трафика не превышал 30 миллисекунд. В идеале 30 мс считается хорошим показателем пинга и джиттера.

Допустим, ваше интернет-соединение достигает вашего провайдера VoIP за 150 миллисекунд. Метрика джиттера в 30 миллисекунд отражает 20-процентную дисперсию.

Приемлемый уровень джиттера зависит от серьезности проблем с качеством связи. Это временно? Или это влияет на многих пользователей?

Имейте в виду, что сетевой джиттер не является улицей с односторонним движением. Задержка применяется к обеим сторонам разговора, что заставляет людей говорить друг о друге. Кроме того, изменение задержки пакетов является признаком других проблем с сетевым подключением.

Измеряйте джиттер от более чем одной конечной точки, чтобы изолировать локальные проблемы с качеством VoIP . С точки зрения устранения неполадок следует проверить оба маршрута на предмет перегрузки сети.

Как измерить сетевой джиттер

Не существует универсального теста джиттера, но вы можете добавить множество полезных инструментов для измерения джиттера в свой набор инструментов. Имейте в виду, что джиттер измеряет изменчивость вашей сетевой задержки.

Почти все сетевые средства диагностики измеряют джиттер в миллисекундах, поэтому их легко понять. Вы можете определить уровень джиттера, запустив различные тесты.

1. Онлайн-тесты скорости

Тесты пропускной способности не всегда дают полную картину. Они действительно подсказывают вам проблемы со скоростью вашего интернета и подключением. Вы можете подтвердить такие проблемы, как пропускная способность, потеря пакетов и задержка в считанные секунды.

• Тест качества сети VoIP от Nextiva . Этот тест скорости VoIP определяет качество вашей сети и то, насколько хорошо она может обрабатывать вызовы VoIP. Он отличается высокой точностью и специально разработан для VoIP-соединений. Он имитирует реалистичные сетевые нагрузки для одновременных вызовов VoIP. Просто выберите начальную точку (местоположение) одновременных вызовов, укажите количество линий VoIP для имитации и получите результаты через несколько минут.
• Тест скорости Интернета Cloudflare — этот тест скорости, ориентированный на технологии, прекрасно показывает ваши жизненные силы. Он отображает пропускную способность, задержку, дрожание сети и производительность по размеру файла.
• Тест скорости Ookla — этот простой тест скорости также измеряет скорость соединения и пинг. Его тестирование конечных точек может быть полезно для подтверждения условий высокой пропускной способности. Также удобно использовать их бесплатное мобильное приложение.

2. Тест пинг-джиттера на базе терминала

Тестирование на основе браузера может дать вам неверное представление о перегрузке вашей сети. Деловые вызовы VoIP зависят от возможности подключения к определенному серверу VoIP с малой задержкой.

Откройте терминал («Командная строка» для пользователей Windows) и проведите тесты ping вручную.

Эта команда показывает скорость, с которой каждый пакет достигает этой сети.

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

Эта команда пропингует сервер (общедоступный DNS Google) с 20 пакетами. Обратите внимание на значения, отображаемые в конце.

--- 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

Обратите внимание на значение «sdev» (стандартное отклонение). В приведенном выше примере это будет примерно 4 мс дрожания. Обязательно убедитесь, что потери пакетов нет.

Мгновенное измерение джиттера позволяет выявить проблемные восходящие и нисходящие маршруты. Тестирование на многих конечных точках выявляет реальную вариацию задержки пакетов.

3) Расширенные инструменты мониторинга сети

Для корпоративных телефонных систем у вас уже может быть доступ к надежным инструментам диагностики сети. Эти инструменты отслеживают весь входящий и исходящий трафик на уровне маршрутизатора. Они анализируют все виды трафика с разных конечных точек, включая SIP .

• ЛогикМонитор
• ДНК Cisco
• Дайнатрейс
• Управление двигателем OpManager

Они предупреждают вас о высоком джиттере, потере пакетов и метриках в реальном времени для устранения неполадок. Кроме того, вы можете привлечь поставщиков к ответственности с помощью мониторинга соглашений об уровне обслуживания (SLA).

Совет для профессионалов: при оценке облачных телефонных систем выполните проверку сети. Знание скорости и стабильности вашего соединения дает вам уверенность при переходе в облако.

Как исправить дрожание (советы по устранению неполадок)

Хорошей новостью здесь является то, что вы можете быстро уменьшить джиттер и задержку. Телефонные звонки VoIP имеют максимальное дрожание 30 мс и пропускную способность 100 Кбит/с для оптимального качества связи.

Первый шаг — выключить и снова включить существующее сетевое оборудование, включая модем. Часто это решает временные проблемы с джиттером VoIP.

Вот восемь решений для устранения высокого джиттера, которые вы можете попробовать:

1. Проверьте свое соединение на наличие проблем с джиттером

Ваш подход должен заключаться в определении основной причины высокой задержки. Настройка параметров VoIP Quality of Service может только помочь вам.

Используйте средства сетевой диагностики, чтобы следить за проблемами джиттера по мере их возникновения. Запускайте тесты в разное время дня, чтобы увидеть, усиливается ли дрожание в определенные периоды времени.

Изучение джиттера поможет вам определить болевые точки, связанные с вашей сетью, интернет-провайдером (ISP) или другими внешними факторами. Когда вы знаете точную проблему, вы получаете правильный старт для ее решения.

2. Используйте проводное подключение к Интернету.

Звонки по Wi-Fi остаются уязвимыми для помех от микроволн и электродвигателей. Если пользователи испытывают дрожание во время обеда, когда сеть не так загружена, это сигнал к проверке причин, связанных с окружающей средой. Если джиттер возникает в часы пик, проверьте частоту вашего устройства.

Возможны помехи от других беспроводных устройств, работающих в той же полосе частот.

Модернизация существующих кабелей Ethernet до кабелей категории 6 может исключить неисправность проводки. Кроме того, его превосходные витые пары устойчивы к помехам и поддерживают гигабитные скорости с малой задержкой.

3. Отключите брандмауэры на основе проверки пакетов.

Межсетевые экраны, которые анализируют входящие голосовые пакеты, могут увеличить задержку в сети. Эти барьеры проверяют каждый кадр в пакете и суммируются в чувствительном к скорости приложении, таком как вызов VoIP.

Вы должны настроить маршрутизатор для выполнения простых задач. Когда широкополосные шлюзы берут на себя слишком много обязанностей, они замедляются. Рассмотрите возможность включения функции сквозной пересылки (CTF), чтобы повысить производительность локальной сети.

4. Настройте буфер джиттера.

В ситуациях с постоянным джиттером вы можете настроить буфер для компенсации джиттера. Буферы джиттера работают, задерживая аудио VoIP, достаточное для правильного переупорядочения голосовых пакетов.

Слишком большой буфер, и за вашими вызовами будет трудно следить. Слишком низкий буфер, и вы можете увеличить потерю пакетов. Если ваш маршрутизатор предлагает функцию буфера джиттера, установите его менее чем на 200 миллисекунд.

5. Включите качество обслуживания (QoS).

Многие сети перенасыщены неголосовым трафиком. Это может ограничить доступность телефонов VoIP и доступ к сетям VoIP. Планируйте передачу больших объемов данных в нерабочее время, чтобы избежать проблем с приоритетами пакетов.

Обязательно назначьте всему трафику VoIP наивысший приоритет и сведите к минимуму ненужное использование полосы пропускания. Назначьте классу DSCP 46 (голосовые пакеты) наивысший приоритет. QoS не влияет на скорость загрузки или отдачи — он гарантирует, что голосовой трафик не будет поставлен в очередь. Идея состоит в том, чтобы выделить полосу пропускания для пакетов протокола реального времени (RTP), обнаруженных с помощью VoIP и видеоконференций .

Используйте до 85% полосы пропускания вашего интернет-провайдера, чтобы обеспечить запас накладных расходов. У Cisco есть рекомендации по повышению производительности VoIP в беспроводных сетях . Его рекомендации могут применяться ко многим другим маршрутизаторам бизнес-класса.

6. Увеличьте пропускную способность сети WAN.

Если ничего не помогает, вы, вероятно, захотите сменить провайдера WAN. Для минимальной задержки выберите оптоволоконное соединение. Этот шаг является скорее последним средством, но стоящим обновлением. После этого настройте качество обслуживания для трафика передачи голоса по интернет-протоколу.

Мы рекомендуем проконсультироваться с вашим провайдером VoIP, чтобы проанализировать конфигурацию вашей сети. Иногда исправление может быть таким же простым, как обновление прошивки на некоторых системах VoIP. Отключение SIP ALG мало связано с дрожанием VoIP, но настоятельно рекомендуется.

Быстрая история здесь. Я пытался устранить неполадки, почему я мог добиться только половины гигабитной производительности сети от моего интернет-провайдера. После всего тестирования оказалось, что WAN-порт маршрутизатора просто не может достичь скорости 1000 Мбит/с, несмотря на заявленные аппаратные характеристики. Иногда помогает обновление маршрутизатора.

Как только вы уменьшили дрожание, вы устранили одно препятствие для делового общения.

7. Выбирайте высококачественного VoIP-провайдера.

Вы можете решить тысячи проблем с вашей сетью, и у вас все еще будут проблемы без качественного и надежного VoIP-сервиса.

Чтобы избежать дрожания сети и уменьшить его, вам нужна надежная сетевая инфраструктура и оптимизированные механизмы маршрутизации, не беспокоясь об управлении базовой инфраструктурой. Ваша служба VoIP должна уменьшать джиттер и упрощать вашу жизнь, а не создавать узкие места.

При выборе телефонной системы VoIP:

• Отдайте предпочтение стабильности и передовым технологиям, чтобы свести к минимуму потерю пакетов и задержки.
• Ищите отличную диагностику и более быстрое решение проблемы.
• Примите во внимание его сетевую инфраструктуру, отзывы клиентов , соглашения об уровне обслуживания (SLA) и способность эффективно обрабатывать и управлять коммуникационным трафиком в реальном времени.

8. Регулярно обслуживайте и контролируйте свою сеть.

Наконец, эффективные вызовы VoIP сводятся к тщательному мониторингу вашей сети, раннему обнаружению проблем с джиттером и устранению их до того, как они усугубятся.

Техническое обслуживание: обновляйте свое оборудование и программное обеспечение. Регулярно обновляйте прошивку и драйверы для маршрутизаторов, коммутаторов и других сетевых устройств. Устаревшее или ошибочное программное обеспечение способствует нестабильности сети и увеличивает дрожание. Кроме того, настройте сетевое оборудование соответствующим образом, чтобы оптимизировать его для обработки больших объемов трафика VoIP.

Мониторинг: отслеживайте ключевые показатели производительности (KPI), включая задержку, потерю пакетов и уровни джиттера. Ваши диагностические инструменты должны предоставлять информацию о состоянии вашей сети в режиме реального времени и предупреждать вас о любых аномалиях или чрезмерном джиттере, чтобы эффективно отслеживать джиттер сети.

Легкие и надежные VoIP-звонки впереди

Технология передачи голоса по Интернет-протоколу развивалась в течение последних 28 лет. Сегодня более девяти из 10 человек имеют доступ к широкополосному соединению. Смартфоны используют невероятно быстрые соединения 5G.

Служба виртуального телефона уже оптимизирована для максимальной производительности. Вы обеспечиваете быстрое интернет-соединение, а провайдер берет на себя все остальное.

Компания Nextiva построила одну из самых надежных сетей VoIP для бизнеса. Мы используем несколько центров обработки данных в Северной Америке, чтобы обеспечить сверхнизкую задержку. Вы получаете превосходное качество связи, поддерживаемое Amazing Service, в любое время, когда вам это нужно.

Пропустите догадки, когда дело доходит до вашего телефонного обслуживания VoIP . Наши специалисты по облачной телефонии проведут вас через каждый шаг. Мы помогли более чем 100 000 компаний — мы знаем, что работает, а что нет.