jitter چیست؛ تفاوت jitter و delay در شبکه

پارامتر jitter شبکه، پکت لاس و تاخیر شبکه عواملی هستند که روی ارتباطات واضح و تجربه کاربری تاثیر مستقیم دارند. در این مقاله ابتدا معنی jitter و دلایل ایجاد جیتر در شبکه را بیان می‌کنیم و راهکارهای برطرف کردن Jitter در شبکه را بررسی می‌کنیم. سپس به این می‌پردازیم که Delay در شبکه چیست و چه تفاوتی با جیتر دارد، پکت لاس چیست و دلایل آن چیست. با توسعه شبکه آداکهمراه شما هستیم.

Jitter در شبکه چیست؟

هر آنچه در اینترنت وجود دارد به شکل بسته است: تمام تصاویر، متن ها، صدا و ویدئو در قالب بسته روی شبکه جابجا می‌شوند. وقتی ایمیل می‌فرستید یا روی صفحات وب در جستجوی مطلبی هستید، خرید و بازی آنلاین انجام می‌دهید، اطلاعات دیجیتالی ارسال و دریافت می‌شوند و در این حین به هم ریخته و سپس مرتب می‌شوند تا آماده استفاده شوند.

بسته‌هایی که در شبکه منتقل می‌شوند دارای سه قسمت هستند:

هدر: که شامل آدرس مبدا، آدرس مقصد، شماره بسته، طول بسته، پروتکل و همگامسازی است.

بدنه: بدنه اصلی بسته که حاوی اطلاعات است.

فوتر: که به دستگاه مقصد، انتهای بسته را نشان می‌دهد و شامل نوعی بررسی خطا (معمولا از CRC استفاده می‌کند) است.

به وسیله این اجزا، ترتیب و تقدم و تاخر بسته‌ها در مقصد مشخص می‌شود. یعنی ممکن است بسته ۱ زودتر از بسته ۲ به مقصد برسد مثلا با تفاوت زمانی ۱۰ میلی ثانیه، اما ترتیبی که به دست کاربر می‌رسد ترتیب درستی است. فرض کنید در حال خواندن مطلب آنلاینی هستید، این ۲۰ ثانیه تاثیر چندانی در خواندن شما ندارد اما تصور کنید که فایل صوتی یا تصویری را روی شبکه می‌گیرید. ۲۰ میلی ثانیه می‌تواند روی کیفیت صدا و تصویر بسیار تاثیرگذار باشد.

به عنوان مثال در تکنولوژی VoIP، صدای شما به بسته‌های دیتا تبدیل می‌شود تا به صورت دیجیتالی روی اینترنت جابجا شود. اگر اولویت بندی روی بسته‌ها اعمال نشود، به احتمال بسیار زیاد کاربر نهایی جیتر را تجربه خواهد کرد. پس یکی از دلایل بروز jitter در ویپ، عدم وجود اولویت بندی بسته است. اگر بسته ها به ترتیب درست دریافت نشوند، صدا به صورت ناواضح و بی کیفیت شنیده خواهد شد.

برگردیم به معنی جیتر. تفاوت زمانی در دریافت دو بسته را Jitter می‌گویند که در مثال ما ۲۰ میلی ثانیه است. Jitter یعنی تفاوت در تاخیر. جیتر روی ترتیب نرمال ارسال و دریافت بسته های دیتا موثر است و روی تجربه کاربری تاثیر به سزایی دارد.

دلایل بروز Jitter در شبکه

در تمام شبکه‌ها تاخیر وجود دارد مخصوصا در شبکه‌های WAN. معمولا تاخیر ۱۰ میلی ثانیه بین بسته‌ها تاخیر خوبی است اما جیتر بالا و افزایش این عدد به ۵۰ میلی ثانیه باعث سختی پردازش دیتا در کامپیوتر مقصد می‌شود.

جیتر باید چند باشد؟ به طور ایده‌آل جیتر باید زیر ۳۰ میلی ثانیه باشد، پکت لاس یک درصد باشد و زمان تاخیر شبکه در یک طرف ۱۵۰ و در دو طرف ۳۰۰ میلی ثانیه بیشتر نباشد.

مدیریت جیتر در شبکه کاملا به این بستگی دارد که دلایل و عوامل ایجاد jitter در شبکه های کامپیوتری را بشناسیم. انجام منظم Jitter test در شبکه از بروز جیتر جلوگیری کرده و باعث کاهش جیتر می‌شود. در ادامه به بررسی دلایل بروز جیتر می‌پردازیم.

Network Congestion: یکی از مشکلات رایج در شبکه، عدم وجود پهنای باند کافی است. اگر تعداد دستگاه‌های فعال در شبکه زیاد باشد و همه در حال استفاده از پهنای باند شبکه باشند، تراکم ترافیک در شبکه به وجود می‌آید.

کارایی پایین سخت افزار: شبکه‌های قدیمی که تجهیزات قدیمی دارند مثلا روترها و کابل‌ها و سوئیچ ها می‌توانند باعث ایجاد jitter شوند.

جیتر وایرلس: یکی از معایب استفاده از شیکه های بیسیم این است که ممکن است کیفیت اتصال شبکه کمتر باشد. تجربه کاربری در زمینه صوت و تصویر در شبکه های سیمی و Wired بهتر است.

عدم پیاده سازی اولویت بندی بسته: در سیستم های ویپ وقتی اولویت بندی انجام نشود، معمولا جیتر اتفاق می‌افتد.

راهکارهای برطرف کردن Jitter در شبکه

عیب یابی جیتر شبکه بسیار مشکل است زیرا جیتر به طور پیش‌بینی نشده رخ می‌دهد. اگر شبکه را به درستی پیاده‌سازی کرده باشید، جیتر در حداقل خواهد بود. کیفیت اتصالات شبکه، پهنای باند کافی و تاخیر قابل پیش‌بینی باعث کاهش جیتر در شبکه می‌شود.

برخی از راهکارهای برطرف کردن Jitter در شبکه عبارتند از:

1. آپگرید کردن کابل اترنت
2. بررسی فرکانس کاری تجهیزات
3. کاهش مصرف پهنای باند با قطع دستگاه های متصل خصوصا در ساعات کاری
4. زمانبندی آپدیت ها خارج از ساعات کاری
5. گرفتن تست پهنای باند
6. استفاده از جیتر بافیرینگ jitter Buffering: این میان ابزار، بسته‌های ارسالی را بر اساس زمان مشخص شده روی هر بسته در صف قرار می‌دهد.

Delay در شبکه چیست؟

Delay در شبکه یعنی زمانی که سیگنال لازم دارد در شبکه منتقل شود. این زمان هم می‌تواند ثابت باشد و هم متغیر. تعریف ساده تر درباره اینکه Delay چیست این است: مدت زمانی که طول می‌کشد تا بسته از یک نقطه به نقطه دیگر برود. اکر نقطه A را نقطه مبدا فرض کنیم و نقطه B نقطه مقصد باشد، این Delay را End to End Delay می‌نامند. انواع Delay در شبکه عبارتند از:

• Propagation delay
• Transmission delay
• Queuing delay
• Processing delay

Delay در شبکه به فاکتورهای متفاوتی بستگی دارد مثل مکان مقصد، اندازه بسته و میزان ترافیک شبکه.

تفاوت jitter و delay در شبکه

Delay مدت زمانی است که سیگنال به مقصد می‌رسد اما Jitter تنوع در این Delay Time است. اگر برنامه شما به جیتر حساس باشد مثل صوت و ویدئو، پس به Delay هم حساس است.

Latency همان Delay است به اضافه زمانی که طول می‌کشد Acknowledgement به مبدا برگردد که شامل زمان پردازش بسته در مقصد نیست.

پکت لاس Packet Loss چیست؟

پکت لاس Packet Loss یعنی بسته های از دست رفته یعنی بسته هایی که در شبکه ارسال شده‌اند اما به مقصد نرسیده‌اند. پکت لاس زمانی اتفاق می‌افتد که یک یا چند بسته داده در حین انتقال، خراب شود. پروتکل TCP فایل را به بسته‌هایی با اندازه مشخص تقسیم می‌کند. هر بسته به طور مستقل شامل شماره و آدرس مقصد است. هر بسته از راه و مسیر مجزایی به سمت مقصد حرکت می‌کند. وقتی بسته‌ها به مقصد برسند، TCP آنها را به صورت فایل اصلی ذخیره می‌کند. برای آشنایی با پروتکل TCP مقاله ” TCP IP چیست؟” را مطالعه کنید؟

اگر هر یک از این بسته‌ها با مشکلی مواجه شود و Packet Loss رخ دهد، کار اسمبل کردن دوباره بسته در مقصد با مشکل مواجه می‌شود.

حل مشکل packet loss

مدیریت پکت لاس در شبکه همانند جیتر، کاملا به این بستگی دارد که دلایل و عوامل ایجاد Packet Loss در شبکه های کامپیوتری را بشناسیم. در ادامه به بررسی دلایل بروز پکت لاس می‌پردازیم.

Network Congestion: دلیل اصلی پکت لاس در شبکه، تراکم شبکه یا Network Congestion است. تمام شبکه‌ها فضای محدودی دارند و به زبان ساده این تراکم شبیه به ساعت پیک ترافیک است.

مشکلات سخت افزاری شبکه: امروزه سخت افزارها به سرعت قدیمی شده و  از رده خارج می‌شوند. از طرفی تجهیزاتی مانند فایروال و روتر و سوئیچ شبکه برق زیادی مصرف می‌کنند که باعث ضعیف شدن سیگنالهای شبکه می‌شود. برخی سازمان ها آپدیت و تعویض تجهیزات را اولویت خود می‌دانند که نتیجه آن کاهش پکت لاس و عدم قطع ارتباط در شبکه است.

باگ های نرم افزاری: نرم افزارهایی که روی شبکه اجرا می‌شوند اگر دارای باگ باشند باعث می‌شود کارایی شبکه پایین آمده و بسته ها به مقصد نرسد. ریبوت کردن سخت افزار و نصب Patch ها می‌تواند باگ ها را برطرف کند.

بار کاری سنگین روی سخت افزارها: وقتی شبکه با بیش از ظرفیتی که برایش در نظر گرفته شده کار کند، ضعیف می‌شود و قادر به پردازش بسته ها نیست و نتیجه آن Drop شدن بسته است. البته اغلب دستگاه ها بافری دارند که بسته ها را تا هنگام ارسال در خود نگه می‌دارد.

پکت لاس در شبکه بی سیم بیشتر از شبکه سیمی و Wired است: دلیل آن هم مواردی از قبیل اینترفیس فرکانس رادیویی، سیگنال ضعیف، فاصله و موانع فیزیکی مانند دیوار است که باعث می‌شود شبکه وایرلس بسته را دراپ کند.

تهدیدهای امنیتی: اگر نرخ دراپ شدن پکت به شکل غیرعادی بالا باشد، مشکل و ایراد می‌تواند رخنه امنیتی و هک باشد. مجرمین سایبری ممکن است روتر شما را هک کنند و این باعث دراپ شدن بسته شود. و یا ممکن است حمله DoS صورت گیرد که مانع دسترسی کاربر به فایل ها و ایمیل ها و اکانت ها شود.

Ping چیست؟

پینگ مدت زمانی است که طول می‌کشد تا بسته‌ای به مقصد ارسال شود و پاسخ به مبدا بازگردد. پینگ را بر حسب میلی ثانیه اندازه می‌گیرند. هر چه عدد پینگ کمتر باشد سرعت بیشتر در شبکه داریم. برای اینکه بدانید دستور ping چیست و چه کاربردی دارد؟ روی لینک بزنید. در این لینک چگونه ping را کاهش دهیم دلایل افزایش ping و چگونگی کاهش ping در شبکه را خواهید خواند.