Jitter versus latencia
Los términos ' estar nervioso ' y ' latencia ”son dos términos que suelen mencionarse en referencia a problemas con las redes de voz sobre IP (VoIP), también conocida como telefonía IP, y rara vez presagian buenas noticias. Los administradores de dichas redes deben estar atentos a ambos problemas y luego resolverlos lo antes posible. En este artículo, veremos cómo hacerlo.
La configuración de red óptima
La eficiencia de una red se mide por su capacidad para transportar paquetes de datos dentro de cinco parámetros de eficiencia:
- Tiempo – el menor tiempo posible
- Entrega – sin caída ni pérdida de paquetes
- Seguridad – entrega de paquetes no manipulados
- Escalabilidad – las capacidades de una red para mantenerse al día con el crecimiento
- Alcanzar – su capacidad para cubrir todos los dispositivos a los que está destinado, independientemente de su ubicación
Si hay dos cosas que podrían afectar negativamente a todos estos parámetros serían fluctuación y latencia .
¿Qué son el jitter y la latencia?
La explicación más simple del jitter. sería retrasos en la diferencia de tiempo promedio entre secuencias de paquetes de datos .
Jitter, más detalladamente, es la variación en los tiempos de retardo de los paquetes de datos que se reciben. Si tuviéramos que considerar un entorno de red ideal, los paquetes se envían en intervalos espaciados uniformemente. Luego atraviesan la red y llegan intactos a su destino, en la secuencia correcta y en los mismos intervalos uniformes.
Pero, cuando la red tiene problemas como congestión, mala configuración o colas erróneas, este intervalo constante se desincroniza, lo que genera transmisiones de paquetes inestables que los hacen llegar en ráfagas irregulares. El tiempo de demora promedio entre la llegada de estos paquetes se conoce como 'jitter'.
Cuando la secuencia de paquetes se transmite a intervalos regulares, el tiempo promedio permanecerá constante, lo que significa que habrá menos fluctuación. Pero, cuando el tiempo sigue subiendo y bajando, se creará una interrupción en el flujo fluido de datos e información, lo que provocará inquietud en la red.
La inquietud también se puede definir como ' la diferenciación dentro de la latencia (o retraso) entre cada paquete de datos “. El jitter de más de 20 ms provocará retrasos en la llegada de paquetes lo que, a su vez, resultará en retrasos en sus comunicaciones de audio o video.
Ahora bien, por otra parte, y en términos sencillos , la latencia es el tiempo que tarda un paquete de datos en llegar al host o dispositivo previsto. . Este tiempo se mide por el 'eco' que se envía desde el destino (o cualquier dispositivo puente entre ellos) confirmando que el paquete realmente ha llegado y que el dispositivo anfitrión está listo para el siguiente lote de paquetes.
Esta comunicación de ida y vuelta es fundamental en un entorno de red TCP/IP donde los dispositivos de origen siempre esperan confirmaciones antes de enviar los paquetes de datos posteriores.
Cada 'salto' que realiza un paquete a medida que atraviesa una red aumenta esta latencia. Si la latencia es superior a 150 ms provoca pausas no naturales en las comunicaciones de audio o vídeo. . En una videollamada, la alta latencia crea una disparidad entre el audio y el vídeo. Si esta latencia continúa aumentando, eventualmente podría resultar en largos períodos sin audio o video, hasta que la llamada se corte por completo.
De acuerdo a cisco , los estándares a seguir para un rendimiento óptimo de la red son:
- Retraso máximo unidireccional (“boca a oído”) : 150 ms
- Retraso máximo de ida y vuelta : 300 ms
- Jitter máxima : 30ms
Como podemos ver, Ambas cuestiones están interrelacionadas – es decir, uno puede causar el otro: Los paquetes nerviosos pueden causar retrasos, también conocidos como latencia. , en los tiempos de entrega ya que obstruyen los buffers a lo largo del camino.
Por otro lado La entrega tardía de paquetes entre dispositivos de red, o 'latencia', puede retrasar la transmisión de paquetes desde sus colas de búfer, lo que podría provocar fluctuaciones. .
Y todo esto nos lleva a la conclusión. que la solución ideal para una red 'fluida' sería deshacerse de (o, al menos, minimizar) ambos fluctuación y latencia .
Publicación relacionada: ¿Qué es la fluctuación de la red?
Causas de inquietud y latencia.
Antes de que podamos siquiera considerar abordar la inquietud y la latencia, necesitaremos saber qué las causa. Estas son algunas de las razones:
- Hardware heredado o de bajo rendimiento – tal vez sus enrutadores y conmutadores simplemente estén rotos o sean incompatibles con su entorno de red o las tareas que se espera que realicen
- Interferencia de objetos – las paredes pueden degradar su señal WIFI, incluso los automóviles que pasan o los aviones que vuelan demasiado cerca pueden enviar campos electromagnéticos que pueden interferir con sus transmisiones; No olvides que incluso el clima puede convertirse en un obstáculo en los días nublados.
- Distancia entre dispositivos – la distancia entre un dispositivo y un enrutador WIFI, o la distancia entre un enrutador y el siguiente dispositivo conectado, determina la velocidad de rendimiento y la latencia de los paquetes que utilizarán la conexión de red; cuanto mayor es la distancia, mayor es la posibilidad de que se produzcan fluctuaciones y latencia
- Mala configuración – El software y el hardware mal configurados pueden provocar colisiones de paquetes de datos o transmisiones dentro de una subred que, a su vez, ralentizarán la comunicación.
- Conexión a Internet pésima – si su empresa tiene una mala conexión a Internet, o simplemente no ha invertido en la cantidad necesaria de ancho de banda, haga lo que haga, seguirá experimentando fluctuaciones y latencia; su ancho de banda debe adaptarse cómodamente a los requisitos de conectividad de su empresa
Para detener o reducir la fluctuación y la latencia, debemos centrarnos en la supervisión de las redes, la optimización de los activos de hardware y garantizar de forma proactiva que la configuración de las soluciones de software sea correcta en todo momento.
¿Cómo se miden el jitter y la latencia?
La forma más sencilla de medir la fluctuación es haciendo PING a un dispositivo remoto con una cantidad de paquetes – digamos 20 a 50 – y luego calcular la diferencia de tiempo promedio entre cada secuencia de paquetes de respuesta .
Por ejemplo, si hiciéramos ping a 192.1xx.xxx.240 (esta es una dirección IP de ejemplo de un dispositivo remoto) con 20 paquetes, el comando sería ' hacer ping-n 20 192.1xx.xxx.240 ”.
Sus resultados se verían así:
Una vez hecho esto, podemos copiar los tiempos en una hoja de cálculo y calcular el promedio de la diferencia entre los tiempos por Calcular el valor absoluto de la diferencia entre los milisegundos del anterior. :
t0
.
.
.
| (tx+1 –tX ) | (donde x = número de fila de pings)
En nuestro ejemplo anterior, la fluctuación es de solo 1,7 ms, una cantidad muy pequeña, estamos orgullosos de decir. Por supuesto, esta prueba debe realizarse con regularidad para ver si hay alguna variable que pueda hacer que suba. Buenos ejemplos serían el tráfico durante las horas pico de la oficina o las campañas de implementación de paquetes de TI. Además, es posible que una parte de la red no funcione tan bien como otra, por lo que También se requerirían pruebas en subredes, especialmente en redes empresariales más grandes. .
Nota : algunos saltos podrían devolver un asterisco (“*”) o dos; esto está bien si se llega al destino final. El dispositivo objetivo podría simplemente haber ignorado la solicitud de ping debido a la seguridad o la priorización de Calidad de servicio ( calidad de servicio ) razones. Pero, si los asteriscos continúan hasta que se haya repetido el número de pings, significa que no se pudo alcanzar el host.
A continuación podemos utilizar el TRACERT o TRACERRUTA (dependiendo de su sistema operativo) para medir el tiempo que tarda un paquete en llegar a su destino. Si hay algún retraso , se puede suponer que hay latencia En la red.
Pero antes de que podamos ver cómo utilizar TRACERT, necesitaremos ver cómo funciona.
Una vez que se ha ejecutado el comando, envía paquetes y espera una respuesta de cada dispositivo de conectividad de red (generalmente un enrutador o conmutador, pero también de ISP y los principales proveedores de servicios de red) a lo largo del camino hasta que llega al host de destino.
TRACERT envía tres paquetes a cada uno de estos dispositivos en una serie de saltos y registra el Tiempo de viaje ( RTT ). Esto ayuda a medir el tiempo que le tomó a cada paquete llegar y salir de los dispositivos. Y Son estos conjuntos de tres paquetes los que utilizamos para medir los tiempos promedio del RTT. para saber si hay alguna latencia en una conexión de red.
Una vez que tengamos la tabla RTT para toda la ruta, podemos tomar el promedio de cada salto. Si hay una diferencia relativamente grande entre dos o más, el lúpulo es una indicación de latencia en la comunicación entre los dos dispositivos .
Algunos ejemplos de diagnóstico que puede utilizar para comprender lo que le dice su red en diferentes escenarios ( S X ) incluir:
S 1 = RTT altos al principio de los saltos indican que hay problemas dentro de la LAN
S dos = RTT altos al final y hacia el final indicar que hay problemas de conectividad en el host de destino o cerca de él
S 3 = RTT altos en medio de los saltos que continúan altos hasta el final es simplemente una indicación de una red lenta y debe abordarse en consecuencia
S 4 = Un asterisco (“*”) no significa necesariamente que el dispositivo esté desconectado ; simplemente podría significar que está ocupado procesando otras solicitudes con mayor prioridad, que se ha configurado para ignorar las solicitudes de TRACERT o que su dirección IP ha sido bloqueada, lo cual también debe manejarse en consecuencia.
Como hemos visto, estas dos herramientas por sí solas pueden brindarle información valiosa sobre la situación actual de fluctuación y latencia de su red.
¿Qué tan graves son los efectos que tienen la fluctuación y la latencia en una red?
Hay muchos efectos que la fluctuación y la latencia tienen en una red y, por tanto, en el rendimiento de una empresa. Aquí hay unos ejemplos:
Mala comunicación
Las redes con latencia y fluctuación pueden ser un obstáculo real para el rendimiento de las comunicaciones de una empresa. Esto es especialmente cierto en los casos en los que los paquetes de datos que se transportan deben llegar intactos para que la información transmitida tenga algún sentido.
El caso que nos ocupa es VoIP. No hay nada más molesto que las llamadas de voz lentas y las conversaciones superpuestas. En el peor de los casos, la conversación se vuelve totalmente inteligible e incluso podría terminar con una llamada cortada.
Esto suele deberse a la inquietud que envía paquetes desordenados.
Tiempos de espera
Algunas aplicaciones sondean una conexión o un host de destino durante un período de tiempo limitado antes de interrumpir la conexión y alertar que hay un 'tiempo de espera'.
Si estos tiempos de espera ocurren cuando aplicaciones de misión crítica intentan conectarse a un servidor, por ejemplo, podría significar un desastre financiero para las empresas que dependen de las transacciones en línea de sus clientes.
Cuellos de botella en la red
Hemos visto que la fluctuación puede provocar latencia y viceversa.
Los paquetes que se transmiten a intervalos irregulares crean inestabilidad debido a que los buffers en el hardware de conectividad se llenan mientras se espera que lleguen todos los datos. Esto ralentiza el tráfico de paquetes que ni siquiera necesitan almacenamiento en búfer y provoca un retraso general, es decir, latencia.
Pasemos ahora a las formas de abordar la inquietud y la latencia.
Más métodos y herramientas para prevenir la inquietud y la latencia
Uno de los mejores consejos que alguien podría darle sobre cómo reducir la latencia, y especialmente la fluctuación, en una red sería: “ Priorice el tráfico en su red ”.
Por supuesto, estamos hablando de implementar QoS en su red. Esto garantizaría que los paquetes de alta prioridad, como sus datos VoIP, sean asignados o etiquetados con mayores privilegios de transmisión. Esto permite que estos paquetes se transmitan y, por lo tanto, se entreguen primero.
También hay herramientas para realizar un seguimiento, solucionar problemas y resolver problemas de fluctuación y/o latencia. Hemos visto:
- SILBIDO – esta es la forma tradicional de comprobar cuánto tarda un paquete en llegar a su destino; Esta es, por tanto, la herramienta más básica (y sencilla) para comprobar la latencia.
- TRACERT o TRACEROUTE – aquí tenemos otro viejo que siempre ha sido rastrear la ruta que los paquetes tendrían que tomar para llegar a su destino; esto lo convierte en la mejor (y más sencilla) opción para comprobar las causas de la inquietud.
Pero, por más efectivas que sean estas dos herramientas, no tendría sentido depender solo de ellas cuando se ejecuta una red amplia con muchos activos; sería una tarea tediosa.
Entonces, echemos un vistazo a las herramientas y soluciones que pueden automatizar su tarea administrativa cuando se trata de combatir la inquietud y la latencia.
Búferes de fluctuación
En una red VoIP, un búfer de fluctuación es un almacenamiento temporal de paquetes y un búfer que se encuentra entre los puntos finales . Recibe paquetes y los retiene durante un período de tiempo determinado antes de dejarlos llegar a su destino en las secuencias correctas y en intervalos uniformemente espaciados.
Hay dos tipos de buffers de fluctuación:
- Búfers de fluctuación estática – Son buffers que son dispositivos de hardware que vienen configurados por sus fabricantes.
- Búfers de fluctuación dinámica – Aquí tenemos buffers de fluctuación que se implementan dentro del software del sistema de red y son configurados por administradores que pueden moldearlos para que se ajusten a sus necesidades personalizadas.
Gestores de descargas
La latencia puede deberse a que las aplicaciones y los sistemas acaparan el ancho de banda. En las redes que tienen muchos de este tipo de aplicaciones, es necesario asegurarse de que todas comparten el ancho de banda de manera justa o, al menos, lo utilizan en horas no pico.
Una forma de hacerlo es instalar administradores de descargas como Acelerador de descargas , Bájenlos a todos , o Hacerlo bien . Con estas soluciones en juego, el ancho de banda de la red se comparte entre las descargas y las herramientas también encuentran sitios espejo para descargas más rápidas y eficientes.
Nota: Antes de elegir un administrador de descargas, asegúrese de que sea seguro y que cumpla con los requisitos específicos de su red en términos de, por ejemplo, los sistemas operativos o navegadores con los que es compatible.
Usa menos saltos
En cada oportunidad posible, Se debe configurar una red para unir los hosts de origen y destino utilizando las rutas más cortas posibles. . Esto puede dar como resultado la eliminación de saltos innecesarios y, por tanto, la reducción de la latencia. Los administradores pueden lograr esto minimizando la cantidad de puertas de enlace que hay dentro de sus redes.
Soluciones de software para Jitter y Latencia
Finalmente, echemos un vistazo a algunas soluciones de monitoreo de red disponibles en el mercado que pueden permitir a los administradores tener mayor conocimiento y control de sus dominios de red:
1. Administrador de calidad de red y VoIP de SolarWinds (PRUEBA GRATUITA)
El Gerente de VoIP y Calidad de Red es un producto que nos llega desde Vientos solares , uno de los mayores fabricantes de soluciones de gestión de redes en la actualidad.
Características clave:
- Especializados en tráfico de voz
- Jitter actual y máximo
- Mapa de red
- Monitoreo de WAN
- Seguimiento de IP SLA
Si bien toda la suite ofrece una solución sólida, es el Herramienta de monitoreo de fluctuación de red que ayuda en el análisis del tráfico VoIP y a medir la cantidad de fluctuación y latencia, si la hubiera, mediante el análisis de flujos de paquetes de datos que atraviesan una red.
Los administradores pueden comprender el rendimiento y la calidad de su tráfico VoIP porque Network Jitter Monitor mide varios aspectos como Jitter actual y Jitter máximo. niveles. Cualquier Las llamadas que tienen problemas se pueden aislar para un análisis más detallado. basado en estas métricas de fluctuación, así como en códigos de error comunes.
La herramienta también permite el mantenimiento de comunicaciones VoIP de alta calidad mediante el análisis de detalles de registros de llamadas de marcas populares como cisco y avaya . SolarWinds le ofrece la oportunidad de probar VoIP & Network Quality Manager en una prueba gratuita.
Ventajas:
- Solución centrada en la empresa para la gestión de VoIP, muy detallada
- Puede monitorear fácilmente múltiples sitios y métricas de calidad clave desde un único panel personalizable
- Presenta un mapa de red que ayuda a los equipos a visualizar problemas de VoIP, ideal para solucionar problemas de implementaciones complejas.
- Puede descubrir automáticamente dispositivos VoIP, lo que hace que la incorporación sea un proceso simple
- Admite monitoreo SLA que mide la pérdida de paquetes, jitter, MOS y latencia
Contras:
- La herramienta está diseñada específicamente para uso empresarial; explorar completamente todas las características y opciones llevará tiempo.
Administrador de calidad de red y VoIP Descargue la prueba GRATUITA de 30 días
2. Monitor de red PRTG (PRUEBA GRATUITA)
Esta solución de monitoreo de red de Paessler es una de las herramientas líderes en el mercado. Monitor de red PRTG permite a los administradores tomar el control de su red de un extremo a otro y en toda la infraestructura. Es una herramienta fácil de usar y sus funciones de monitoreo de fluctuación y latencia sin duda ayudarán a eliminar estos dos problemas particulares.
Esta es una solución de monitoreo para redes más grandes que, por lo general, es donde los problemas de fluctuación y latencia son más prominentes y preocupantes.
Características clave:
- Seguimiento de IP SLA
- Ping continuo
- Métricas de calidad de servicio
- Mapeo basado en SNMP
Una vez instalado el La herramienta comienza a monitorear la fluctuación y puede ejecutar pruebas para encontrar cualquier problema con el tráfico VoIP o las configuraciones de QoS. . Y si hubiera algún problema, envía alertas para una acción inmediata .
PRTG sensor de calidad del servicio y es Sensor PING avanzado También ayuda a controlar la latencia. Sondea periódicamente y monitorea simultáneamente servidores, enrutadores y conmutadores para asegurarse de que estén en funcionamiento, para empezar, y luego verifica cualquier latencia en su comunicación.
Ventajas:
- Utiliza SNMP, NetFlow y otros protocolos para crear la imagen más precisa del tráfico de red y VoIP.
- Viene con sensores VoIP preconfigurados
- El panel se puede personalizar a través de una serie de widgets y resulta intuitivo desde el primer momento.
- Admite una versión completamente gratuita para hasta 100 sensores, lo que la convierte en una buena opción tanto para redes pequeñas como grandes
- El precio se basa en la utilización del sensor, lo que la convierte en una solución flexible y escalable para redes más grandes y organizaciones preocupadas por su presupuesto.
Contras:
- PRTG es una plataforma rica en funciones que requiere tiempo para aprender completamente todas las funciones y opciones disponibles.
Pruebe la versión ilimitada de Monitor de red PRTG en una prueba gratuita durante 30 días.
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3. Probador de redes multiprotocolo
Aquí tenemos un herramienta de prueba de red de código abierto de EstrellaTrinidad . Es una aplicación engañosamente pequeña que realmente tiene un impacto sorprendente cuando se trata de pintar una imagen completa de la fluctuación y la latencia de una red.
Características clave:
- Gratis para usar
- Identifica transmisión irregular
- Simula el tráfico
Esta herramienta gratuita ayuda Supervise los retrasos en los paquetes IP y ayude a detectar los motivos de la fluctuación y la latencia. . También se puede utilizar para ataques falsos en la red para ver cómo se comportará en caso de un ataque real .
Los administradores pueden ejecutar pruebas durante tiempos prolongados para encontrar los tiempos máximos de fluctuación .
Ventajas:
- No sólo registra el jitter, sino que lo investiga
- Permite probar los sistemas mediante el tráfico generado.
- Simular tráfico irregular
Contras:
- No hay mucha guía de usuario
Descargar el Probador de redes multiprotocolo StarTrinity para GRATIS . Está disponible para ventanas o linux .
Mantenga su red libre de fluctuaciones y latencia
Esperamos que este artículo le haya resultado útil para identificar la fluctuación y la latencia en una red. También esperamos que ahora pueda eliminar estos dos problemas de su infraestructura.
Preguntas frecuentes sobre fluctuaciones y latencia
¿Puede la fluctuación ser mayor que la latencia?
Es posible que la fluctuación en una línea sea mayor que la latencia. Esto se debe a que la fluctuación es una medida de la desviación de una tasa de entrega estándar y la latencia es el tiempo que tarda un paquete en llegar del origen al destino. Entonces en realidad miden dos cosas diferentes. Considere este escenario. Un remitente emite paquetes a una velocidad regular y luego, por alguna razón interna, deja de enviar paquetes por un tiempo y luego reanuda la transmisión. Si esa pausa es más larga que el tiempo que tarda un paquete en viajar por la conexión, la brecha entre el último paquete antes de la pausa y el primer paquete al reanudarse sería un período mayor que el tiempo que tarda cada paquete en viajar. En este caso, la fluctuación sería causada por un problema con el dispositivo emisor y no con la conexión. Dicho retraso también podría deberse a que uno de los enrutadores en la ruta detenga y reanude sus operaciones.
¿En qué se diferencia la inquietud del retraso?
El retraso de propagación es el tiempo que tarda el primer bit de un paquete en viajar desde el origen al destino; El jitter es la variación en la tasa de llegada de paquetes de datos. Entonces, el retraso mide el tiempo de viaje y la fluctuación mide la frecuencia de llegada de paquetes.