Джиттер буфер что это
Jitterbuffer и таймеры в SIP
При наличии сетевых проблем (большие задержки, потери пакетов) будут наблюдаться проблемы с голосом(прерывистость). Общая задержка между двумя конечными устройствами не должна превышать примерно 400 мс, однако, если проблему задержки пакетов невозможно решить (например, если расстояние значительно и может использоваться только спутниковый интернет), также можно изменить использующиеся кодеки на кодек, обеспечивающий значительное сжатие и увеличить значение […]
Таймер T1 — время прохождения пакета. По умолчанию таймер T1 имеет значение 500 миллисекунд.
T1min — минимально установленная задержка приема-передачи сообщений до хоста, состояние которого отслеживается, и обратно.
Значение таймера можно устанавливать в соответствии с характеристивами сети.
Таймер B — максимальное время, в течение которого отправитель будет ожидать подтверждение сообщения INVITE.
Таймер F — максимальное время, в течение которого отправитель будет ожидать подтверждения не-INVITE сообщения. Это SIP сообщения REFER, INFO, MESSAGE, BYE и CANCEL.
Таймеры B и F имеют значение по умолчанию в 64*T1. Например, если значение T1 500 мс, таймеры B и F будут установлены в 32 сек.
Если сообщение INVITE отправлено и ответ не получен, сообщение INVITE отправляется повторно спустя T1 мс.
Если ответ не получен, INVITE отсылается спустя время в 2 раза большее последнего таймаута.
Это удвоение продолжается до достижения таймера B.
Воспроизведем проблему прерывистого голоса в тестовой среде, где будут сымитированы сетевые проблемы между двумя серверами.
Эмулировать задержки, потери пакетов и другие сетевые проблемы в Linux можно с помощью утилиты tc. Она устанавливается вместе с пакетом iproute, который обычно присутствует по умолчанию.
Установить эмуляцию ограничений можно как по отдельности.
Установить дополнительную задержку 600 мс:
tc qdisc add dev eth0 root netem delay 600ms
Случайным образом отбрасывает 1% пакетов:
tc qdisc add dev eth0 root netem loss 1%
Повреждение 1 % пакетов:
tc qdisc add dev eth0 root netem corrupt 1%
Либо вместе(и задержку и потерю 1% пакетов):
tc qdisc add dev eth0 root netem delay 600ms loss 1%
До определенного хоста
tc qdisc del dev eth0 root netem
Проверить можно также с помощью
Переходим в меню Маршрутизация(Connectivity)->Транки(Trunks) и создаем транк между двумя тестовыми серверами, добавляем его в маршруты для совершения вызовов. В транке опытным путем подбираем параметры (в примере t1min=1500 timert1=1500).
В транке необходимо запретить использование других(disallow=all) и указать разрешенный кодек(в примере g729). Разрешенный к использованию кодек должен обеспечивать значительное сжатие и иметь низкие требования к пропускной способности. Это, например, кодеки: g729, opus, G723.
См. также статью о сравнении кодеков, использующихся в телефонии
Устанавливаем кодек g729 и проверяем его наличие с помощью
core show translation
Сore show translation
Кодек g729 по умолчанию не будет установлен. Его необходимо добавлять вручную.
См. подробную статью об установке кодека g729
Разрешаем кодек g729 в Параметры(Settings)->Настройка SIP(SIP Settings)
Настройка SIP
Jitter (джиттер) — это неравномерность периодов времени, отведенных на доставку пакета. Сгладить проблему неравномерности передачи голосовых пакетов поможет использование джиттер-буфера (jitter-buffer) – сохранение пакетов, для передачи их в корректной последовательности. к. См. подробнее в статье
Также, смотрите другие статьи по этой теме на сайте:
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
VoIP: QoS в телефонии
Избавляемся от прерываний в трубке
Мы хотели бы поговорить про Quality of Service (QoS) в VoIP сетях, рассказать что это такое, как это работает, зачем это нужно и как это настраивать. В этой статье мы рассмотрим, какие проблемы мы можем иметь в сети, и как QoS может с ними помочь.
Базовый курс по Asterisk
Мы собрали концентрат всех must have знаний в одном месте, которые позволят тебе сделать шаг вперед на пути к экспертному владению Asterisk
Для успешного функционирования VoIP сетей голосовой трафик (voice traffic) должен иметь приоритет над трафиком с данными (data traffic). Quality of Service можно определить как способность сети предоставить лучший или особый сервис для группы пользователей и приложений за счет других пользователей и приложений.
Звучит как то, что как раз необходимо для голосового трафика – “лучший” сервис необходим для VoIP не из-за больших требований по пропускной способности (VoIP трафик использует маленькую полосу пропускания, по сравнению с другими приложениями), а из-за требований по задержке. В отличие от трафика с данными, время за которое пакет проходит из одного конца сети в другой имеет значение. Если пакет с данными при прохождении через сеть испытал задержку (delay), то файловый сервер получит файл секундой позже или страничка в браузере будет загружаться чуть дольше, и с точки зрения пользователя не произойдет ничего страшного. Однако если голосовой трафик проходит по сети и испытывает задержку, то голоса начинают перекрываться (например, абонент начинает говорить одновременно с другим абонентом) и продолжать разговор становится невозможно.
Чтобы побороть эти проблемы нужно убедиться, что для голосового трафика подходит не только полоса пропускания, но и что голосовой трафик получает первую доступную полосу. Это означает что если бутылочное горлышко (самое узкое место) находится в сети, где маршрутизатор ставит трафик в очередь, то перед тем как его выслать, маршрутизатор будет перемещать голосовой трафик перед трафиком данных, чтобы отправить его в первом доступном интервале. И это как раз задача Quality of Service. QoS, по сути, является не отдельным инструментом, а классом инструментов, направленных на то чтобы дать администратору полный контроль над трафиком внутри сети. Как и когда использовать каждый инструмент QoS зависит от требований к сети от трафика и ее характеристик.
Понимание основных проблем
Перед тем как применять QoS, нужно разораться с тем, какие проблемы мы пытаемся решить. Рассмотрим основные:
Очень важно понимать эти проблемы, поскольку они вызывают наложения звука, эхо, потрескивания и разорванные звонки.
Механизм QoS предназначен для того, чтобы обеспечить бесперебойную передачу голоса в течение временных перегрузок в сети. Однако это не волшебная палочка, которая сможет решить все проблемы в сети. Например, если в сети есть недостаток пропускной способности, то при добавлении голосовых пакетов не стоит ожидать что QoS сможет все решить – получится что либо приложения с данными будут работать так медленно, что перестанут быть функциональными, либо голосовой трафик будет испытывать проблемы с качеством.
Цель QoS – обеспечить постоянную пропускную способность для голосового трафика таким образом, чтобы была низкая постоянная задержка с одного конца сети в другой. Чтобы выполнить это требование необходимо иметь настроенные механизмы QoS в каждой точке сети, где существует перегрузка.
Требования к голосовому и видео трафику
Разный тип трафика, который используется в сети, имеет разные требования QoS. В отличие от трафика данных, голосовой трафик считается предсказуемым. В то время как трафик данных может значительно увеличиваться при скачивании или передачи большого объема данных, голосовой трафик остается постоянным для каждого звонка поступающего и покидающего сеть. Фактический объем полосы пропускания, требуемый для голоса сильно зависит от используемого кодека.
Помимо требований к пропускной способности, голосовой трафик имеет следующие дополнительные требования:
Видео трафик имеет такие же требования по задержке, но потребляет большую полосу пропускания. Кроме того ширина полосы пропускания может меняться в зависимости от того, сколько движения происходит в видео (большее количество движений значительно увеличивают необходимую пропускную способность).
Требования к трафику данных
Невозможно подогнать весь трафик данных под одно требование, потому что каждое отдельное приложение имеет свои QoS требования. Приложения данных можно разделить на несколько категорий:
Каждой из этих категорий приложений можно назначить определенный уровень QoS.
Базовый курс по Asterisk
Мы собрали концентрат всех must have знаний в одном месте, которые позволят тебе сделать шаг вперед на пути к экспертному владению Asterisk
Что такое сетевой джиттер и как его предотвратить?
Что такое джиттер?
Джиттер или дисперсия задержки пакета это термин, используемый для обозначения колебаний задержки при передаче пакетов по сети. Таким образом, джиттер является изменяющейся скоростью задержки в сети и измеряется в миллисекундах. Например, если у вас есть два компьютера, которые общаются друг с другом в офисе, произойдет обмен пакетами данных. В исправных сетях эти пакеты будут проходить с постоянным интервалом (примерно 10 мс задержки на пакет).
В сети, испытывающей дрожание, уровень задержки во время передачи будет колебаться и может привести к задержке 50 мс при передаче пакетов. Конечный результат перегрузка сети, когда устройства борются за одно и то же пространство. Чем больше трафика перегружено, тем больше вероятность потери пакетов..
На изображении выше изображен диалог VoIP, в котором пакеты преобразуют звук голоса пользователя и транспортируют его в конечный пункт назначения. Как вы можете видеть с левой стороны, пакеты проходят через интервалы без изменений. Однако с правой стороны компоновка пакетов была нарушена, и конечный пользователь получает пакеты вне времени. Это приводит к аудио, которое трудно различить и понять.
Что такое приемлемый джиттер?
Хотя дрожание далеко не идеально, во многих случаях небольшое дрожание в вашей сети не окажет заметного влияния на вашу связь. Иногда возникают аномальные колебания, которые не имеют длительного эффекта. В этих случаях джиттер не является большой проблемой. Cisco предполагает, что приемлемые уровни дрожания или уровни допуска дрожания являются следующими:
В идеале, вы должны стараться держать джиттер ниже 20 мс для лучшей производительности. Если ваш джиттер превышает 30 мс, это будет заметно влиять на качество ваших разговоров в реальном времени. На 30 мс или старше вы начнете испытывать искажения, которые сделают другого пользователя более трудным для понимания.
В случае, если ваш джиттер, потеря пакета или задержка превысят показатели, перечисленные выше, вам следует немедленно предпринять действия, чтобы найти причину проблемы. Поддерживая эти ключевые показатели ниже пороговых значений, вы можете гарантировать, что важные службы, включающие видеозвонки и VOIP-звонки, не испытывают серьезных проблем с производительностью.
Как джиттер влияет на сеть?
Эффект джиттера зависит от услуги, которую вы используете. На некоторых сервисах дрожание не будет очень заметным, но на других, таких как VoIP-звонки и видеозвонки, оно будет гораздо более выраженным. Джиттер оказывает наибольшее влияние на услуги реального времени, такие как трафик VoIP. Когда вы разговариваете по телефону VoIP, вы общаетесь с другим пользователем вживую, и все, что вы слышите, должно быть кристально чистым. Это означает, что поступающие аудиосигналы должны поддерживаться в последовательности, чтобы оставаться понятными.
То же самое нельзя сказать о загрузках файлов, когда вы не сможете определить, вызвало ли дрожание пакеты, которые были задержаны или скремблированы. Для разговоров по VoIP, что-либо меньшее, чем доставка сигнала в реальном времени, приведет к разговору с неразборчивыми аудиосигналами. Пропуски в аудио и шаткие звуковые сигналы характерны для джиттера, принимающего разговор.
Почему джиттер является такой проблемой для телефонных звонков VoIP?
Всякий раз, когда обсуждается дрожание сети, телефонные звонки VoIP являются одной из наиболее часто упоминаемых областей, где дрожание является вредным. Это в первую очередь из-за способа передачи данных VoIP. Когда вы говорите в VoIP телефон ваш голос преобразуется в данные, которые передаются через Интернет. Ваш голос разбивается на множество разных пакетов и затем передается вызывающему абоненту на другом конце.
Однако, пока ваши сегментированные речевые данные находятся в пути, они конкурируют с диапазоном другого трафика, проходящего через вашу сеть. Все эти данные влияют на сетевые ресурсы, что иногда приводит к задержке. Эта задержка может не проявляться при загрузке файла, но когда ваш голос проходит через неорганизованные пакеты, это может привести к путанице и искажению того, что вы первоначально сказали пользователю.
Напротив, когда вы отправляете электронное письмо, пакеты повторно собираются непосредственно перед тем, как они достигают пользователя на другом конце. С вызовами VoIP на это нет времени, и поэтому ваш голос звучит не по порядку. Именно по этой причине VoIP является одной из ключевых проблем, когда речь идет о дрожании сети, поскольку он является одним из наиболее восприимчивых. Это верно и для других сервисов реального времени, таких как видеозвонки и видеоигры..
Одной из наиболее распространенных причин дрожания услуг VoIP является отсутствие приоритетов пакетов. Если голосовые пакеты не имеют приоритета, то конечный пользователь, скорее всего, получит дрожание. Решение заключается в том, чтобы перейти к маршрутизатору и определить приоритеты пакетов, которые передаются по сети (подробнее о расстановке приоритетов мы рассмотрим ниже).
Как найти джиттер с помощью инструментов мониторинга сети
Мониторинг джиттера очень важен, потому что он позволяет вам действовать в тот момент, когда он становится проблемой. Это также дает вам контекст проблемы производительности, чтобы вы могли проводить информированное устранение неполадок в будущем. Благодаря появлению возможности дрожания сети ваши усилия по устранению и предотвращению дрожания сети в будущем будут более информированными и эффективными..
В следующем разделе мы рассмотрим, как вы можете использовать инструменты мониторинга сети для реализации мониторинга QoS. Следя за проблемами производительности, такими как дрожание и задержка, вы сможете определить, когда ваша сеть работает хорошо и когда вам нужно вмешаться.
Вот два лучших инструмента для борьбы с дрожанием сети:
Мониторинг QoS для джиттера: PRTG Network Monitor (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ВЕРСИЯ)
Paessler PRTG Сетевой монитор предлагает ряд функций, которые очень полезны для мониторинга джиттера. Инструмент включает в себя QOS датчик прохождения сигнала, Односторонний датчик QOS, Cisco IP SLA Sensor, и, в частности, Датчик дрожания пинга предназначен для измерения степени влияния джиттера на ваш сервис. Датчик Ping Jitter отправляет ICMP-запросы на URL для определения статистического значения джиттера и времени выполнения.
Результат показан на циферблатах с прозрачным цветом, как показано на рисунке выше. Эта функция полезна для тех, кто хочет определить, насколько сильно дрожание влияет на ключевой сервис. Также вы можете использовать PRTG Сетевой монитор настроить свои собственные уникальные оповещения, чтобы уведомлять вас, когда у службы возникают проблемы с производительностью. В реальной среде это помогает вам быстро реагировать на дрожание, когда оно происходит. Вы можете попробовать Paessler Ping Jitter Sensor который поставляется в комплекте в Paessler PRTG Сетевой монитор на 30-дневную бесплатную пробную версию.
Сетевой монитор Paessler PRTG с датчиком Ping Jitter Скачать 30-дневную бесплатную пробную версию
Мониторинг QoS для телефонов VoIP: VoIP SolarWinds & Менеджер качества сети (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ВЕРСИЯ)
Учитывая, что дрожание сети является проблемой, которая очень проблематична для вызовов VoIP, принятие Решение по мониторингу QoS для VoIP поможет вам устранить неполадки для поддержания этой важной службы. Инструменты сетевого мониторинга, такие как SolarWinds VoIP & Менеджер по качеству сети позволяют измерять такие показатели, как дрожание, задержка, и потеря пакета которые влияют на конечную производительность вызовов VoIP.
SolarWinds VoIP & Менеджер по качеству сети Это хороший выбор, потому что он не только отслеживает эти метрики, но и активно уведомляет вас при обнаружении джиттера. Это означает, что вы будете получать оповещение каждый раз, когда выполнение вызова падает против любого количества предопределенных параметров. Знание того, как именно ваш звонок терпит неудачу, позволяет вам устранять неполадки с гораздо большей информацией. SolarWinds VoIP & Менеджер по качеству сети доступна на 30-дневную бесплатную пробную версию для оценки.
SolarWinds VoIP & Диспетчер качества сетиСкачать 30-дневная БЕСПЛАТНАЯ пробная версия
Как предотвратить дрожание
Конечно, как только вы обнаружите, что у вас есть дрожание сети, вам нужно будет принять меры для его устранения. Есть несколько различных способов сделать это от приоритезации определенного трафика до развертывания буфера дрожания. В этом разделе мы собираемся обсудить некоторые из наиболее распространенных способов борьбы с дрожанием сети и вернуть сеть к полной работе..
Самое замечательное в большинстве этих техник состоит в том, что они удваиваются, чтобы уменьшить задержку. Некоторые из приведенных ниже шагов позволяют вам «убить двух зайцев одним выстрелом», чтобы устранить задержки и дрожание одновременно. Перед выполнением любого из этих изменений вы должны быть абсолютно уверены в влиянии джиттера на вашу сеть (идентифицируя его с помощью инструмента сетевого мониторинга).
Буферы джиттера для минимизации джиттера
В контексте VoIP или видеовызова это привело бы к меньшему дрожанию и разговору, который остается понятным для обеих сторон. Буфер дрожания будет задержать пакеты данных перед отправкой в попытке чтобы убедиться, что пакеты поступают в последовательности. В вызове VoIP конечный результат сводит к минимуму дрожание и перерывы в качестве вызова.
Однако важно отметить, что с помощью буфера дрожания вы будете увеличивать общую задержку в вашей сети. Удерживая пакеты буфер дрожания буквально добавляет задержку на службу. Аналогично, вы должны быть осторожны с настройкой буферов дрожания при реализации полнодуплексной связи. В результате вы хотите проверить канал передачи перед развертыванием буфера дрожания.
Основная проблема с буферами дрожания состоит в том, что они являются решением проблемы с полосой. Они не обращаются к основной причине дрожания, они только обращаются к признакам. Если вы хотите полностью устранить дрожание сети, вам нужно углубиться в сердце вашего маршрутизатора. Добавление новых настроек QoS позволит вам начать решать корень проблемы и улучшить свой сервис.
Настройки QoS: расстановка приоритетов пакетов
Для поддержки вызова VoIP и обеспечения наилучшего качества вам необходимо убедиться, что любые пакеты, содержащие медиаданные VoIP, имеют приоритет над другим трафиком. Вы должны установить канал передачи данных с «высоким приоритетом», чтобы этот трафик обрабатывался раньше всего. В случае перегрузки канала передачи данных неприоритетный трафик будет отброшен до приоритетного трафика..
Чтобы расставить приоритеты VoIP-трафика, вы можете приоритезировать транспортный протокол в реальном времени (RTP) пакеты. Как это сделать, будет зависеть от дизайна вашего роутера. Например, на маршрутизаторе Linksys вы можете перейти к представлению QoS в веб-интерфейсе. Чтобы расставить приоритеты RTP-трафика, вы должны ввести следующее номера портов:
После перезапуска трафик RTP будет более привилегированным, чем любой другой трафик. Независимо от того, какое устройство вы используете, вы хотите сохранить настройки как можно более простыми, чтобы не перегружать свои конфигурации.
Другие решения
Здесь мы рассмотрим некоторые другие решения, которые, тем не менее, не являются наиболее распространенными способами предотвращения дрожания сети, тем не менее, заслуживают рассмотрения..
1. Купите новый, более мощный маршрутизатор
Если ваш маршрутизатор недостаточно мощный, чтобы справиться с текущими сетевыми требованиями, неудивительно, что вы испытываете дрожание. Покупка нового маршрутизатора может быть одним из самых быстрых способов улучшить ваш сервис и устранить дрожание сети. Однако вы должны убедиться, что тщательно изучили свой новый маршрутизатор перед его развертыванием. Самое главное, чтобы убедиться, что он имеет пропускную способность для хорошей обработки вашего сетевого трафика.
2. Увеличьте пропускную способность или перейдите на высокоскоростное подключение к Интернету.
В ряде случаев проблема заключается не в вашей инфраструктуре, а в скорости вашего соединения. Низкие скорости соединения имеют тенденцию создавать дрожание, особенно при совместном использовании полосы пропускания с другими устройствами. Увеличение пропускной способности вашего текущего интернет-провайдера или смена поставщиков услуг может привести к заметному улучшению обслуживания, которое устраняет дрожание.
QoS останавливает дрожание сети
В большинстве случаев дрожание сети не является большой проблемой. Однако, если вы начнете использовать расширенные сервисы, такие как системы VoIP-телефонов и программное обеспечение для видеоконференций, вам, скорее всего, потребуется внедрить QoS для управления дрожанием сети. Даже если вы не страдаете от джиттера в сети, оставайтесь на связи и следите за качеством своих услуг с помощью монитора производительности сети, чтобы убедиться, что джиттер не станет нерешенной проблемой.
Как только дрожание сети становится очевидным, измерьте, насколько оно сильное. Если он превышает пороговые значения, указанные Cisco, тогда стоит вмешаться и принять меры. Вы можете сделать это, установив приоритет передачи критических пакетов и развернув буфер дрожания. Хотя обновление пропускной способности также является возможным решением, оно часто лучше оптимизировать текущую пропускную способность, чем просто покупать больше пропускной способности.
Принимая упреждающий подход к смягчению последствий дрожания сети, вы убедитесь, что в следующий раз, когда вы общаетесь с клиентом или коллегой, весь разговор протекает естественно. Помните, что плохое голосовое общение не только неудобно, но и потенциально может стоить вам значительной суммы денег (особенно если вы общаетесь с клиентом!). Инвестирование в инструменты мониторинга сети и другие решения теперь поможет вам сэкономить деньги в будущем.
Джиттер-буфер
Иногда мы можем встретиться с проблемой задержки голоса во время разговора. В некоторых случаях одним из решений может послужить включение и настройка джиттер-буфера.
Задержка зачастую происходит из-за неравномерности передачи голосовых пакетов по протоколу RTP. В данном случае буфер несет смысл выравнивания передачи пакетов. Т.е. в некотором случае уменьшает задержку.
В веб интерфейсе FreePBX настройку джиттера можно выполнить по пути:
Vanila asterisk:
Рассмотрим основные параметры:
FreePBX: 
Vanila asterisk:
FreePBX: 
Vanila asterisk:
Vanila asterisk:
Режим «adaptive» не рекомендуется из-за возможных негативных последствий.
FreePBX: 
Vanila asterisk:
Vanila asterisk:
С одной стороны значение не может быть слишком большим, чтобы искусственно не увеличивать задержку. С другой стороны, маленький размер буфера вызовет потери пакетов. Отсюда и происходит одно из главных противоречий, между интернет провайдерами и пользователями IP телефонии.
Рекомендуемые значения для локальной сети от 50-100. Для интернета 150-200. Так же стоит учитывать используемые кодеки, т.к. в зависимости от кодека зависит размер пакета.
На FreePBX:
Vanila Asterisk: