Jitter im Netzwerk ist die Zeitverzögerung zwischen Paketen, die über eine Netzwerkverbindung gesendet werden
Immer wenn Datenpakete von einer Quelle zu einem Ziel übertragen werden, sollten diese Datenpakete idealerweise in regelmäßigen Zeitabständen ankommen
In der realen Welt gibt es jedoch viele Faktoren, die diese Pakete beeinflussen und zu Verzögerungen bei der Ankunft führen können. Zu diesen Faktoren gehören Überlastung des Netzwerks, Routing-Entscheidungen und Hardwareprobleme
Dies führt zu einem ungleichmäßigen Datenfluss im Netzwerk. Jitter ist eine wichtige Messgröße, insbesondere in Szenarien, in denen Echtzeitkommunikation beteiligt ist und die Konsistenz des Timings für die Servicequalität eines Produkts sehr wichtig ist
Dazu gehören Echtzeitdienste und -produkte wie Chat, Videoanrufe und Streaming
In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie sich Jitter von Latenz und Paketverlust unterscheidet
Die Latenz stellt die im Netzwerk auftretende Gesamtverzögerung im Vergleich zum Jitter dar, der ein Maß für die Variabilität der Paketverzögerung ist
Wenn ein Server geografisch weit von einem Client entfernt ist, kommt es beim Client zu Latenz. Wenn die Netzwerkausrüstung jedoch in Ordnung ist und es keine Überlastung im Netzwerk gibt, treffen die Datenpakete in regelmäßigen Zeitabständen ein und es kommt zu keiner Verzögerung Jitter im Netzwerk
Wenn Sie mehr über Latenz und welche Faktoren die Latenz beeinflussen möchten, können Sie unseren Artikel lesen: Was ist niedrige Latenz?
ist ein anderer Begriff für Jitter. Er quantifiziert die Verzögerung zwischen Paketen und der Zeit zwischen ihnen. Eine hohe Paketverzögerungsvarianz bedeutet einen hohen Jitter.
Dabei handelt es sich um die Übertragung von Datenpaketen, die in Echtzeit verarbeitet werden, beispielsweise beim Echtzeit-Videostreaming
Für Anwendungsfälle, in denen Paket-Streaming in Echtzeit erforderlich ist, ist es wichtig, Jitter in Schach zu halten. Durch die Aufrechterhaltung eines niedrigen Jitters wird sichergestellt, dass der Stream stabil ist
Hoher Jitter kann zu Problemen wie nicht synchronisiertem Audio und Video oder schlechter Videoqualität führen
Es gibt Netzwerkmechanismen, die Datenverkehr priorisieren, der Paket-Streaming in Echtzeit erfordert, und Anwendungsfälle, in denen geringer Jitter und gute Leistung erforderlich sind
Jitter-Puffer sind, wie der Name schon sagt, kleine temporäre Speicherbereiche in Netzwerkgeräten und Softwareanwendungen, die eingehende Datenpakete aus dem Internet sammeln
Die Datenpakete werden dann für einen kurzen Zeitraum gespeichert und dann in gleichmäßigen Zeitintervallen an die CPU gesendet, um die Schwankungen im Video oder einer anderen Anwendung auszugleichen
Dadurch wird den Auswirkungen von Jitter in paketvermittelten Netzwerken entgegengewirkt, indem die Ankunftszeiten der Pakete geglättet werden.
So funktioniert der gesamte Prozess der Jitter-Puffer
Pakete kommen in unterschiedlichen Abständen bei einem Gerät an, dies ist auf schlechte Netzwerkbedingungen zurückzuführen. Die Jitter-Puffer sammeln die Pakete im Speicherplatz und glätten den Paketfluss zur CPU. Außerdem ordnen sie die Pakete, die in der falschen Reihenfolge ankommen, in die richtige Reihenfolge und kompensieren so den Jitter.
Der statische Jitter-Puffer hat eine feste Größe und Verzögerungskapazität, diese werden beim Entwurf der Netzwerkanwendung festgelegt.
Der Verzögerungspuffer wird auf die geschätzten Netzwerkbedingungen und beim Entwurf des Systems eingestellt und passt sich nicht an sich ändernde Netzwerkumgebungen an
Dies ist einfacher zu implementieren, aber der Nachteil besteht darin, dass es zu Paketverlusten kommt, wenn die Jitter-Speicherkapazität größer ist, was zu einer Verschlechterung der Servicequalität führt
Und wenn der Jitter erheblich geringer ist als erwartet, führt die durch den Jitter-Puffer verursachte Verzögerung zu unnötiger Latenz im System
Die dynamischen Jitter-Puffer sind in dem Sinne hochentwickelte Puffer, dass sie ihre Größe und Verzögerung als Reaktion auf sich ändernde Netzwerkbedingungen dynamisch ändern können
Das System analysiert kontinuierlich den eingehenden Paketfluss und passt den Jitter-Puffer an, um den Kompromiss zwischen Latenz und reibungsloser Wiedergabe zu optimieren
Diese Funktion macht dynamische Jitter-Puffer besonders nützlich bei verschiedenen Arten von Netzwerkbedingungen, bei denen es unmöglich ist, die Schwankungen im Netzwerk zu bestimmen
Der einzige Nachteil dynamischer Jitter-Puffer besteht darin, dass sie schwierig zu implementieren sind und Rechenleistung erfordern, um Netzwerkbedingungen zu analysieren und die Puffergröße dynamisch an variierende Netzwerkpaketflussdaten anzupassen
Jitter-Messung ist wichtig für die Diagnose der Netzwerkleistung und die Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Echtzeit-Apps wie VoIP und Video-Streaming
Hardwarebasierte Analysatoren: Hierbei handelt es sich um physische Geräte, die mit einem Netzwerk verbunden sind und den eingehenden Datenverkehr überwachen sowie den Paketfluss und das Timing analysieren
Diese liefern Echtzeit-Einblicke in die Jitter-Stufen, indem sie die eingehenden Verkehrsdaten erfassen und das Timing zwischen Paketen und deren Variationen analysieren
Einige der bekannten Marken sind NetScout und Keysight und Tecktronics usw.
Softwarebasierte Analysegeräte: Software kann auf Routern oder Servern installiert werden, um den Netzwerkverkehr genauso zu analysieren wie hardwarebasierte Systeme. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Software Router- oder Serverressourcen verwendet, um Funktionen wie Speicher, Speicherplatz und CPU-Ressourcen auszuführen
während die hardwarebasierten Einstellungen keinerlei Auswirkungen auf die Server und Router haben.
Ein Beispiel für das softwarebasierte Tool ist Wireshark, das eine Paketinspektion ermöglicht und zur Bestimmung von Jitter-Leveln verwendet werden kann.
Jitter-Wert
Dies wird in Millisekunden gemessen, der Jitter-Wert ist der Durchschnitt oder die Spitzenvarianz der Paketverzögerung
Für die meisten Anwendungen ist der Jitter-Wert von 30 ms akzeptabel, ideal sind jedoch 10 ms oder weniger.
Paketverzögerungsvarianz (PDV)
PDV ist eine Möglichkeit, Jitter auszudrücken, es ist ein statistisches Maß für die Variabilität der Paketverzögerung und wird in der detaillierten Netzwerkanalyse verwendet, um die Verteilung und Häufigkeit der Verzögerungsvarianz zu verstehen.
Dienstqualität (QoS)
Es gibt neben Jitter noch andere Metriken, die für die Aufrechterhaltung der Netzwerkqualität ebenfalls wichtig sind.
Dazu gehören Paketverlust, Bandbreite und Latenz
Diese Metriken bieten einen umfassenden Netzwerküberblick. In den Service Level Agreements, die zwischen Unternehmen unterzeichnet werden, werden diese Metriken, einschließlich Jitter, häufig spezifiziert, um Netzwerkdienste sicherzustellen.
Interarrival Jitter
Der Interarrival-Jitter wird oft von Routern berechnet. Dies ist die mittlere Abweichung der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Datenpaketen, die vom Netzwerk kommen.
Dies ist besonders wichtig, um zu verstehen, wie sich der Jitter auf die RTP-Streams auswirkt, die bei VoIP- und Video-Streaming-Diensten von entscheidender Bedeutung sind
Es gibt neuere Router, die über eine viel leistungsfähigere Verarbeitungsleistung und einen viel größeren Speicher verfügen, die es dann ermöglichen, einen höheren Durchsatz zu bewältigen, ohne Verzögerungen zu verursachen und somit Jitter zu reduzieren
Die meisten modernen Router verfügen über leistungsstarke Prozessoren, die komplexe Dienstqualitätsregeln implementieren können, die basierend auf der Art der Anwendung, die das Internet nutzt, Prioritäten setzen können
Die Priorisierung ist wichtig für Dienste wie VoIP und Videoanrufanwendungen, aber auch für Echtzeitanwendungen, die einen geringen Jitter und Anwendungen mit hoher Bandbreite erfordern
Aktualisierte moderne Netzwerkgeräte verfügen über die neuesten Software-Updates und Optimierungen, die zur Reduzierung von Jitter beitragen können
Diese Updates bieten neue Funktionen, verbessern die Paketverwaltung und verbessern die Netzwerkinfrastruktur
Netzwerkadministratoren können die Qualität des Netzwerks verbessern und Jitter reduzieren, indem sie der Kommunikation und dem Echtzeitverkehr Priorität einräumen.
Quality of Service-Regeln können auch Bandbreite basierend auf den Anwendungen zuweisen, um Netzwerküberlastungen zu verhindern und einen reibungslosen Fluss des Internetverkehrs aufrechtzuerhalten
Anwendungen, die ein Echtzeitnetzwerk erfordern, wie z. B. Videoanrufe und Streaming, kann mehr Bandbreite zugewiesen werden.
Webbrowsing und ähnliche Anwendungen können eine niedrige Priorität haben
Netzwerküberwachungstools
Sie können eine kontinuierliche Überwachung mit Netzwerküberwachungstools implementieren. Diese Tools überwachen Faktoren wie Verkehrsfluss, Bandbreitennutzung, Latenz und Jitter-Level.
In denselben Tools können Sie auch automatisierte Benachrichtigungen implementieren. Sie können festlegen, welche Netzwerkparameter für Sie wichtig sind, und dann festlegen, dass bei Erreichen dieser Parameter automatische Warnungen ausgelöst werden
Sie können beispielsweise Jitter-Werte auf 30 ms einstellen und wenn diese erreicht werden, werden automatische Warnungen ausgelöst
Sie können mithilfe von Verkehrsanalysen auch die Quellen von Jitter ermitteln und herausfinden, was passiert, wenn bestimmte Geräte Jitter in Ihrem Netzwerk verursachen
Sie können die aktuelle Leistung auch mit einem voreingestellten Grenzwert vergleichen, der Ihrer Meinung nach für die von Ihnen ausgeführten Anwendungen am besten geeignet ist
Optimierung des Netzwerkdesigns
Effiziente Routenplanung:
Durch den Entwurf einer Netzwerktopologie, die Engpässe reduziert und eine ordnungsgemäße Datenweiterleitung gewährleistet, können Latenz und Jitter im Netzwerk reduziert werden
Dazu muss möglicherweise sichergestellt werden, dass die Netzwerkrouten korrekt sind und dass es weniger Sprünge zwischen Geräten gibt und dass Benutzer mit hoher Nachfrage segmentiert werden, um zu verhindern, dass der Datenverkehr anderer Benutzer beeinträchtigt wird
Redundanz:
Durch die Implementierung von Redundanz, beispielsweise durch mehrere ISPs und Router sowie Notstromversorgung, kann Jitter reduziert werden. Wenn ein Pfad oder ISP nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann das Netzwerk auf die Zusammenarbeit mit einem anderen ISP umgestellt werden
Dienstleisterbewertung
Die Beurteilung eines ISP vor der Anmeldung ist entscheidend für ein besseres Interneterlebnis
Sie sollten den Markt studieren und verschiedene ISPs bewerten, bevor Sie zu einer Schlussfolgerung kommen, welcher der beste in der Netzwerkinfrastruktur ist
Sie können auch Service Level Agreements mit dem ISP abschließen, um von ihm ein garantiertes Interneterlebnis zu erhalten.
Netzwerküberlastung
Netzwerküberlastung entsteht, wenn zu viel Datenverkehr durch ein Netzwerk fließt und die Kapazität des Netzwerks zur Bewältigung des Datenverkehrs überschritten wird
Dies kann zu Paketverlusten und Jitter mit übermäßiger Latenz führen
Das Rohr hat eine Kapazität, die der Wassermenge entspricht, die pro Zeiteinheit durch das Rohr fließen kann
Wenn die Rate höher ist, müssen Datenpakete warten, bis sie an die Reihe kommen, was zu Verzögerungen und Jitter im Netzwerk führt
Bei Apps wie Videoanrufen und VoIP können selbst geringfügige Verzögerungen bei der Paketübertragung, die durch Überlastung verursacht werden, zu einer schlechten Qualität des Benutzererlebnisses führen, da die Datenpakete nicht in vorhersehbaren Zeitabständen eintreffen
Um das Netzwerk zu optimieren und Überlastungen zu reduzieren, können Netzwerkadministratoren die Netzwerkbandbreite erhöhen, den Datenverkehr mithilfe von QoS-Regeln priorisieren und den Datenverkehr überwachen, um Spitzennutzungszeiten besser zu verstehen und zu verwalten
Ältere Netzwerkgeräte wie Router und Switches können erheblichen Netzwerk-Jitter verursachen. Diese Geräte verfügen möglicherweise nicht über die richtige Rechenleistung und Software-Upgrades, um die heutigen Netzwerkanforderungen zu erfüllen, und müssen daher ersetzt werden, um das Beste aus Ihrem Internet herauszuholen Verbindung
Externe Störungen können Probleme in drahtlosen Netzwerken verursachen, diese können eine erhebliche Quelle von Jitter sein
In drahtlosen Netzwerken und Geräten wie Mobiltelefonen und WLAN-fähigen Geräten kann es zu Störungen durch andere WLAN-Router und -Geräte kommen
Diese Interferenz schwächt oder verzerrt die WLAN-Signale, was zu Interferenzen und Problemen wie Jitter und Latenz führt
Physische Hindernisse wie eine Wand oder der physische Abstand zwischen den WLAN-Routern und den Geräten können ebenfalls zu Schwankungen in der Signalstärke und der Übertragungsgeschwindigkeit von Daten führen
Umgebungsfaktoren wie elektrische Störungen können ebenfalls Netzwerkstörungen verursachen und zu erhöhter Latenz und Verringerung der Bandbreitenkapazität sowie erhöhtem Jitter führen
Voice over Internet Protocol (VoIP) und Videoanrufe
VoIP- und Videoanrufe erfordern einen stetigen Paketstrom, um ein klares Audio- und Videoerlebnis zu gewährleisten.
Jitter führt dazu, dass die Datenpakete in ungleichmäßigen Zeitabständen eintreffen. Daher kann hoher Jitter die Qualität des Dienstes beeinträchtigen, z. B. Audioausfälle und abgehacktes Video, was die Anrufqualität beeinträchtigen kann
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist Jitter? Häufige Ursachen und wie man Internet-Jitter reduziert. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
