Hva er nettverksjitter

Nettverk kan lide av flere forskjellige plager, som hver har en effekt på dataoverføringer. De viktigste er forsinkelse eller latency – to nære kusiner som er så like at mange anser dem for å være en og samme, pakketap og jitter.

Selv om det er ganske åpenbart hvilken innvirkning forsinkelse eller latens kan ha på nettverkskommunikasjon, og det også er lett å forstå hva pakketap kan forårsake, er jitter et mer komplisert konsept. Det er imidlertid det vi skal diskutere i dag, og selv om vi ikke har noen intensjon om å gjøre dere eksperter urolige, er vårt håp for å gi deg nok informasjon til å bedre forstå hva det er, hvordan det kan påvirke nettverket ditt, og hva som kan gjøres for å forhindre eller redusere det.

Vi starter diskusjonen vår med litt grunnleggende informasjon om jitter. Vi skal gjøre vårt beste for å forklare hva det er og hvordan det skjer. Vi vil deretter diskutere de negative effektene av overdreven jitter og hvor mye av det som bør tolereres. Deretter vil vi vurdere det spesifikke tilfellet med VoIP-trafikk, da dette er en av de vanlige nettverkstjenestene som er mest påvirket av jitter. Dette vil bli fulgt av en diskusjon om måling og overvåking av jitter med en kort gjennomgang av noen av de beste verktøyene som er tilgjengelige for det formålet. Vår neste forretningsorden vil være å forhindre eller redusere jitter. Vi skal se hvordan jitterbuffere og QoS-pakkeprioritering er to av de beste alternativene.

Litt terminologi

Så at vi alle starter på samme side, la oss først definere et par viktige begreper. Faktisk. Det er ikke så mye begrepene i seg selv som er viktige, men at vi er klar over deres forskjeller og likheter. De er de fire primære plagene til nettverk som vi listet opp tidligere.

Pakketap er ganske enkelt at en eller flere pakker ikke når destinasjonen. Det er relativt hyppig, men effektene dempes av den innebygde feilrettingen av mange nettverksprotokoller.

Forsinkelse er tiden det tar før data går fra ett punkt til et annet. Det er en faktor for avstanden mellom kilden og destinasjonen og hastigheten dataene beveger seg med.

Ventetid er en ekstra forsinkelse lagt til i dataoverføringen av ulike årsaker.

Merk at forsinkelse og latens ofte brukes om hverandre, da de begge gjelder tiden det tar for data å gå fra kilden til destinasjonen. Videre vil noen fortelle deg at de er to forskjellige navn for samme konsept

Når det gjelder jitter, er det en fluktuasjon i et nettverks latens. La oss grave dypere...

Om Jitter

Jitter er begrepet som brukes for å referere til fluktuasjonen i forsinkelsen når pakker overføres over et nettverk. Det er den endrede forsinkelseshastigheten over et nettverk. La oss avklare hva jitter er med et eksempel. Anta at vi har to datamaskiner som kommuniserer med hverandre på samme nettverk. Det foregår en konstant utveksling av datapakker mellom de to datamaskinene. I fravær av jitter vil hver pakke ta samme tid å krysse nettverket. La oss anta at det tar 10 ms.

På et nettverk påvirket av jitter, vil transitttiden for hver pakke svinge. En pakke ville ankomme om 10 ms, mens den neste ankom om 50 ms og den tredje om 15 ms. I dette spesifikke eksemplet kan den tredje pakken komme før den andre. Jitter måles i millisekunder (ms) eller tusendeler av et sekund, og tallet representerer forskjellen mellom de raskeste og de tregeste pakkene. I vårt eksempel ovenfor er jitter 40 ms. I mange situasjoner ville det ikke være et problem, og mottakeren vil kunne omorganisere pakkene og forstå dem.

Noen protokoller takler imidlertid ikke jitter så godt. Det er for eksempel tilfellet med enhver sanntidsprotokoll som streaming av video eller Voice over IP, teknologien bak mange moderne forretningstelefonsystemer.

De negative effektene av jitter

Effektene av jitter varierer i henhold til den spesifikke tjenesten. For eksempel har filoverføringer innebygd pålitelighet og vil enten omorganisere pakker på riktig måte eller be om en ny overføring hvis noe er ute av rekkefølge eller mangler. Andre tjenester som VoIP-telefoni og videostrømming vil bli mye mer berørt. Effektene av jitter er størst – eller i det minste den mest merkbare – på sanntidsbrukertjenester som IP-telefoni.

Målet med Voice over IP er å oppnå minst like god samtalekvalitet som man får med standard telefoni. Du forventer at alt du sier skal være krystallklart for den andre parten og omvendt. Dette betyr at de ankommende lydpakkene må opprettholdes i rekkefølge for at talen skal forbli forståelig. Alt mindre enn sanntidssignallevering vil resultere i en samtale med kuttet lyd. Faktisk er hopp i lydkvalitet og ustabile lydsignaler ofte de første signalene på at overdreven jitter er tilstede på nettverket ditt.

Hvor mye jitter er for mye jitter?

Jitter er like mye et faktum for nettverk som skatter er for oss. Det er rett og slett ingen vei utenom. Det bør imidlertid holde seg innenfor noen akseptable grenser for ikke å forårsake problemer. En liten grad av jitter vil ikke ha en merkbar effekt på selv de mest sensitive sanntidsdatastrømmene. For et godt mål på hvilket nivå av jitter som er akseptabelt, la oss henvende oss til Cisco. Tross alt er det nummer én produsent av nettverksutstyr, så selskapet bør vite hva det snakker om.

Så, her er hva Cisco foreslår som akseptable nivåer av jitter og mens vi er der, hva det foreslår for pakketap og latens også.

• Jitter: <30 ms
• Pakketap: <1 %
• Samlet nettverksforsinkelse: <150 ms

For best ytelse bør du prøve å holde jitter under 20 ms. Alt over 30 ms vil ha en merkbar innvirkning på kvaliteten på alle sanntids VoIP-samtaler du har. Og når det går for høyt over 30 ms, vil du sannsynligvis oppleve forvrengning som kan gjøre den andre brukeren vanskeligere å forstå. Ved å holde disse tre nøkkelytelsesberegningene under deres respektive terskelverdier, kan du sikre at viktige tjenester på nettverket ditt ikke opplever alvorlige ytelsesproblemer.

Det spesifikke tilfellet av Voice over IP

VoIP-telefon er uten tvil den tjenesten som er mest påvirket av jitter. Egentlig påvirkes video- eller lydstrømming like mye, men den relative betydningen av denne typen tjenester er ikke like høy. Dette har å gjøre med måten VoIP-dataoverføringer skjer. Når du snakker inn i en IP-telefon, konverteres stemmen din til data som overføres via nettverket. Stemmedataene deles opp i mange forskjellige pakker og overføres deretter til den som ringer i den andre enden.

At taledata, mens de er i transitt på nettverket, konkurrerer mot all annen trafikk. Spesielt i situasjoner der det er overutnyttelse av nettverkskretser, kan pakker bli forsinket. Denne forsinkelsen er kanskje ikke åpenbar når du overfører en fil som kan ende opp med å ta bare noen få ekstra sekunder. Men når taletrafikk lider av forsinkelser og jitter, kan pakkene komme ut av rekkefølge, noe som resulterer i noe større forvrengning av talesignalet.

Om overvåkingsverktøy

Nettverksovervåkingsverktøy er uten tvil en av de beste måtene man kan holde øye med forekomsten av jitter. Et anstendig nettverksovervåkingsverktøy vil kunne fortelle deg når nettverket lider – eller er i ferd med å lide – av jitter. Det kan også hjelpe deg å se når du er i ferd med å overskride gjeldende båndbreddegrenser.

Det er lett å se viktigheten av å overvåke jitter. Det er den beste måten å sikre at du reagerer så snart et problem oppstår. Faktisk vil du ofte være i stand til å gripe inn før jitter blir så høyt at det forårsaker en forringelse av tjenesten. Overvåkingsverktøyet ditt kan også gi deg litt kontekst om ethvert ytelsesproblem, slik at du kan utføre informert feilsøking. Ved å gi deg muligheten til å se nettverksjitter dukke opp, vil overvåkingsverktøyet gjøre innsatsen din for å løse og forhindre jitter mer effektiv.

De beste verktøyene for å måle jitter

Nå som vi har fått deg overbevist om nytten av jitter-overvåkingsverktøy, la oss ta en titt på noen av de beste. Ingen av verktøyene våre er utelukkende dedikert til å måle jitter, men alle vil gjøre det. Alle disse verktøyene har vidt forskjellige formål, og det beste for dine spesifikke behov er det som har funksjoner som kan være nyttige for deg. Vi lar deg bedømme det. Men vær trygg på at alle verktøyene som er gjennomgått her vil gjøre en god jobb med å måle jitter.

SolarWinds har laget noen av de beste nettverksadministrasjonsverktøyene de siste 20 årene eller så. Flaggskipsproduktet, den Overvåker nettverksytelse, scorer konsekvent blant de beste verktøyene for SNMP-nettverksovervåking. Selskapet er også kjent for sine gratis verktøy. Laget for å møte spesifikke behov til nettverksadministratorer, inkluderer de produkter som TFTP Server eller Avansert Subnet Ckalkulator.

De SolarWinds VoIP og Network Quality Manager er et dedikert VoIP-overvåkingsverktøy som er fullpakket med flotte funksjoner. Dette verktøyet kan brukes til å overvåke VoIP-samtalekvalitetsmålinger, inkludert jitter, selvfølgelig, men også latens, pakketap og MOS. Det kan hjelpe med å feilsøke VoIP-anropsytelse ved å korrelere samtaleproblemer og nettverksytelse. Sanntids WAN-overvåking bruker Cisco IP SLA-teknologi er også inkludert. En VoIP-anropsbanesporingsfunksjon lar deg se og lokalisere anropsproblemer langs hele nettverksbanen.

• Gratis prøveperiode: SolarWinds VoIP og Network Quality Manager
• Last ned lenke:https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration

Dette verktøyet gir sanntidsovervåking av sted-til-sted WAN-ytelse, og det har også varslingsfunksjoner for å varsle deg om enhver unormal situasjon. Det kan bidra til å sikre at WAN-kretser fungerer som forventet ved å bruke Cisco IP SLA-beregninger, syntetisk trafikktesting og tilpassede ytelsesterskler og varsler.

Men SolarWinds VoIP og Network Quality Manager vil ikke bare overvåke WAN-kretsene dine, den kan også vise bruks- og ytelsesmålingene til VoIP-gatewayene og PRI-trunkene dine. Det kan hjelpe med kapasitetsplanlegging ved å tillate deg å evaluere talekvaliteten når du planlegger nye VoIP-distribusjoner.

Prisene for SolarWinds VoIP og Network Quality Manager start $1 615 for opptil 5 IP SLA-kildeenheter og 300 IP-telefoner. Andre lisensnivåer – inkludert en enhet-ubegrenset lisens – er også tilgjengelig. EN gratis 30-dagers prøveversjon er tilgjengelig om du ønsker å ta produktet på prøvekjøring.

2- PRTG nettverksmonitor

De PRTGNettverksmonitor fra Paessler er et multifunksjonelt nettverksovervåkingssystem. Gjennom bruk av sensorer, som kan sammenlignes med tilleggsprogrammer selv om de følger med produktet, PRTG kan brukes til å overvåke mange forskjellige parametere for nettverk og systemer. Verktøyet kan overvåke praktisk talt alle system, enheter, trafikk og applikasjoner i IT-infrastrukturen din.

Av spesiell interesse i forbindelse med denne diskusjonen inkluderer verktøyet en Ping Jitter-sensor designet for å måle hvor mye jitter som påvirker nettverket ditt. Andre relevante sensorer inkluderer en QoS Round Trip Sensor og en QOS One Way Sensor. For IP-SLA-aktiverte Cisco-enheter, leser en IP-SLA-sensor relevante beregninger. Begge metodene viser deg kvaliteten på VoIP-tilkoblingen din og lar deg definere hvilket nivå av latens, jitter osv. er akseptable. Du kan velge å bli varslet via e-post, SMS eller push-varsler på en mobilenhet når terskelen overskrides, slik at du kan iverksette passende tiltak.

De PRTG nettverksmonitor er superenkel og rask å installere. Verktøyets automatiske oppdagelsessystem vil skanne nettverkssegmenter og automatisk gjenkjenne et bredt spekter av enheter og systemer. Den vil da lage sensorer fra forhåndsdefinerte enhetsmaler. Spesifikke VoIP-sensorer må noen ganger settes opp manuelt etterpå, noe som gjør installasjonen litt lengre, men dette er fortsatt et av de raskeste verktøyene å sette opp.

De PRTG nettverksmonitor er tilgjengelig i en gratis, fullverdig versjon begrenset til 100 sensorer. Merk at en enkelt overvåket parameter teller som én sensor. For å overvåke mer enn 100 sensorer, trenger du en lisens. Prisene varierer med antall sensorer og starter på $ 600 for 500 sensorer opp til $ 14 500 for ubegrensede sensorer. En gratis, ubegrenset 30-dagers prøveversjon er tilgjengelig.

3- ManageEngine OpManager Med VoIP Monitor

De ManageEngine OpManager er et annet utmerket nettverksovervåkingsverktøy. Den vil overvåke de vitale tegnene til utstyret ditt og varsle deg så snart noe er ute av spesifikasjonene. Verktøyet har et intuitivt brukergrensesnitt som lar deg enkelt finne informasjonen du trenger. Den har også en utmerket rapporteringsmotor sammen med noen forhåndsbygde og tilpassede rapporter. For å fullføre pakken, er produktets varslingsfunksjoner også svært omfattende.

Når det gjelder overvåking for jitter, er det ManageEngine OpManager's VoIP-skjerm alternativet kan proaktivt overvåke og rapportere om infrastrukturens kapasitet til å håndtere VoIP-anrop. Verktøyet bruker Cisco IP SLA for å kontinuerlig overvåke kritiske Quality of Service-parametere for VoIP-nettverk. De overvåkede VoIP-parametrene inkluderer pakketap, forsinkelse, jitter, gjennomsnittlig meningspoeng (MOS) og rundreisetid (RTT).

De ManageEngine OpManager er priset basert på antall overvåkede enheter. Prisene varierer fra $715 for 25 enheter til $14 995 for 1 000 enheter. De VoIP-skjerm alternativet legger til $125 per enhet som krever det. En gratis 30-dagers prøveversjon er tilgjengelig slik at du kan prøve produktet og se hvordan det passer dine spesifikke behov.

4- VoIPmonitor

VoIPmonitor er en åpen kildekode-nettverkspakkesniffer med en kommersiell grensesnitt for overvåking av de fleste VoIP-protokoller. Den kjører på Linux og er designet for å analysere kvaliteten på pågående VoIP-anrop basert på nettverksparametere som jitter og pakketap i henhold til ITU-T G.107 E-modellen. Samtaleinformasjon, sammen med deres beregninger, lagres i en database. Hvert anrop kan lagres i en pcap-fil for videre analyse med eksterne verktøy som Wireshark.

VoIPmonitor kan også dekode tale og spille den over sin nettbaserte GUI, samt lagre den på disk som en WAV-fil. Ut av esken støtter produktet G.711 alaw og ulaw-kodekene, og kommersielle plugins legger til støtte for G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC og OPUS. VoIPmonitor er også i stand til å konvertere T.38 FAX til PDF.

VoIPmonitor GUI-grensesnittet er tilgjengelig enten som en lokalt vert server til priser som varierer fra $42/måned for 10 kanaler til $917/måned for 6 000 kanaler eller som en skybasert tjeneste med priser som varierer fra $20/måned for 3 kanaler til $200/måned for 200 kanaler. Begge versjonene er tilgjengelige i en gratis og ubegrenset 30-dagers prøveversjon.

Forebygge eller redusere jitter

Det er én ting å måle jitter, men når du finner det, må du gjøre noe med det. La oss ta en titt på to av de mest populære måtene jitter kan forhindres eller reduseres på. Begge teknikkene har den ekstra fordelen som også vil løse problemer med ventetid.

Jitterbuffere

En jitterbuffer er en enhet som brukes til å motvirke forsinkelser eller latensavvik ved å lagre ankommende pakker i en kort tidsperiode før de sendes videre til destinasjonen. De er vanligvis satt til å buffere trafikk i 30 – 200 ms, avhengig av hvor mye jitter som er målt. Denne bufringen resulterer i mindre jitter og en samtale som forblir forståelig for begge parter. En jitterbuffer holder datapakker før de sendes og kan sikre at de kommer i riktig rekkefølge. Sluttresultatet er minimal jitter og mindre negativ effekt på VoIP-samtalekvalitet.

I sin natur vil jitterbuffere øke den totale forsinkelsen som er tilstede over nettverket ditt. Ved å holde tilbake pakker legger en jitter-buffer til latens til tjenesten. Du må være forsiktig med å sette opp jitter-buffere når du implementerer full-dupleks kommunikasjon. Et annet problem med jitterbuffere er at de er en plasterløsning. De adresserer ikke årsaken til jitter, de adresserer bare symptomene. For det trenger du å sette opp Quality of Service (QoS) i ruterne dine.

QoS-prioritering

Pakkeprioritering er en type Quality of Service-innstilling der du prioriterer visse typer trafikk for å redusere nettverksoverbelastning. Din prioriterte trafikk vil ha forrang over andre typer trafikk og sendes først uansett hvor mye annen trafikk det er. Pakkeprioritering brukes vanligvis på de virksomhetskritiske applikasjonene som krever sanntidsytelse, for eksempel VoIP.

For å beskytte VoIP-trafikk vil du vanligvis prioritere Real-Time Transport Protocol (RTP)-pakker. Hvordan dette gjøres vil avhenge av designet på ruteren din. Trafikk kan også prioriteres basert på DSCP-merkingen. Differentiating Services Code Point, eller DSCP, bruker en seks-bits kode i overskriften på hver pakke for å merke den i henhold til flere klasser med økende prioritet. Typiske DSCP-verdier varierer fra 0, den minst viktige trafikken til 48, den viktigste. De fleste VoIP-enheter som IP-telefoner og gatewayer merker all taletrafikk som DSCP 46. Det er da enkelt å prioritere den trafikken i ruterens QoS-konfigurasjon.