ネットワーク ジッター

ネットワーク ジッターは、パケット遅延分散とも呼ばれ、パケットがネットワーク上を移動する際の小さな遅延のことを指します。ネットワークでジッターが大きいと、パケットは安定したストリームとは対照的に不規則な間隔で配信されます。いくつかのパケットは時間どおりに送信されるかもしれませんが、他のパケットは一度に送信されたり、順番を間違えたり、まったく送信されなかったりするかもしれません。

ジッターは最終的にパケット損失につながり、リアルタイム サービスの品質を著しく低下させる原因となります。VoIPジッターは、ネットワーク ジッターと同じですが、VoIP（Voice over Internet）プロトコルに関連するものです。

多くのアプリケーションやエンドポイントで帯域が競合する大企業では、ネットワーク ジッターの正確な原因を特定することは困難です。

しかし、ジッターの原因としてよく知られているのは、次の4つです。

1. ネットワーク輻輳：ネットワークでジッターの問題がある場合、ネットワーク輻輳が原因である可能性があります。同時に帯域幅を使用するユーザー、デバイス、アプリケーション、サーバーが多すぎると、それに追いつくためにインターネットの速度が低下します。接続が遅くなるとパケットがドロップされ、ジッターの原因となります。
2. Wi-Fi接続：Wi-Fiネットワークは、パケットをドロップしたり、ネットワーク ジッターを引き起こすことで知られています。Wi-Fi接続でパケットが移動する際、一部のパケットが途中で失われることがあり、高品質のVoIPコールを維持することが難しくなります。
3. ハードウェアの老朽化または不具合：古いモデム、不具合のあるイーサネット ケーブル、誤った設定のルーターは、インターネット接続を弱め、ジッターの原因になることがあります。
4. 不十分なパケット優先順位：ネットワークのインターネット接続に問題がない場合、ジッターはQoS（サービス品質）設定によって引き起こされることもあります。QoS設定により、特定の種類のトラフィックに優先順位を付けて最も広い帯域幅を受け取ることができます。これらの設定が有効でない場合、または有効に使用されていない場合、VoIPコールに必要な帯域幅を知らず知らずのうちに奪っている可能性があります。

ジッターを低減するには、以下の方法があります。

• ジッター バッファを使用
• 光ファイバーまたはイーサネット接続を使用
• インターネット接続をアップグレード
• 帯域幅とQoSの設定を再評価
• ハードウェアをアップデート

しかし、ジッターのトラブルシューティングに入る前に、ネットワーク ジッターを測定する方法が必要です。標準的なネットワーク監視ツールを使用してジッターを監視し、測定できますが、VoIPジッターの監視に特化したツールを使用すれば、より詳細な結果を得ることができます。

遅延はパケットが宛先に到着するまでの時間を計測し、ジッターはパケットの行程におけるあらゆる遅延を計測します。

ジッターとは、パケット伝送の遅延をミリ秒単位で表したもので、遅延とは、データが送信元から宛先まで正常に伝送されるのにかかる時間をミリ秒単位で表したものです。ジッターは遅延のサブセクションと考えることができます。

また、遅延とジッターには、Wi-Fi接続の不備、古いハードウェア、ネットワークの過負荷、容量不足など、いくつかの共通した原因があります。しかし、ジッターとは異なり、遅延にはインターネット接続とは無関係の原因が多く存在します。たとえば、ネットワークの設定に誤りがあると、遅延の問題が発生することがあります。

ネットワーク遅延は、最終的にパケットが転送されている時間に起因します。この時間は、インターネット接続の強度と、ネットワークの構成および最適化によって決まります。遅延のトラブルシューティングを行う場合、考慮すべき変数が多くなります。

遅延を測定する最も一般的な方法は、「ラウンドトリップ タイム（RTT）」を計算することです。その名のとおり、パケットが送信元から宛先まで正常に移動するのにかかる時間（ミリ秒単位）です。また、「最初の1バイトを受信するまでの時間（TTFB）」により遅延を測定することも可能です。TTFBは、パケットの最初の1バイトが送信元を出た瞬間から、同じパケットの最初の1バイトが宛先に到着するまでの時間差を測定するものです。

ジッターと遅延のもう1つの重要な違いは、遅延を制御および排除できるのに対し、ジッターはできないことです。

遅延を解決するための一般的な方法としては、以下のようなものがあります。

• 問題のあるエンドポイントの切り分け
• ボトルネックの発見と解消
• コンテンツ配信ネットワーク（CDN）の利用

ジッターに関しては、発生したときにそれを減らすための対策を講じ、ネットワークで発生するジッターをできるだけ少なくする環境を作ることが一番です。

すべてのネットワークはジッターの影響を受けやすいですが、特にVoIP電話、ビデオ会議、ストリーミング サービス、オンライン ゲームなどを扱うネットワークでは、高レベルのジッターが問題になることがあります。VoIP音声通話をするたびに、音声は数百万個のデータ パケットに分解され、インターネット接続を経由して通話相手のユーザーに送信されます。セグメント化された音声データが移動するとき、帯域幅の公平な共有のために、ネットワーク上の他のビジネスクリティカルな操作と競合しなければなりません。これらの操作をサポートするのに十分な帯域幅があれば、VoIPコールは問題なく、また許容できるジッター レベルで通過できます。そうしないと、通話中に声が途切れたり、雑音が多い音になったりしてしまいます。

VoIPコールで、他のネットワーク操作に比べてジッターが発生しやすい理由は何ですか？メール送信とVoIP送信中におけるドロップされたパケットとジッターの違いは、再組み立てにあります。メール パケットは、宛先への最終送信直前に正しい順序に組み立て直せます。一般に、VoIPパケットの再組み立てには時間がかかり、ネットワークにジッターがあると、最終的な送信に間に合うようにVoIPを明確に再組み立てすることはできません。そのため、通話品質が悪くなります。

VoIPコールに関しては、クリアな通話と解読不能な通話の境界線は非常に細いです。リアルタイム配信に満たないものは、通話の切断、受信の途切れ、音声の途切れを引き起こす可能性があるため、ネットワーク内のジッター レベルを頻繁にチェックすることが非常に重要です。

どのようなネットワークでもジッターは発生します。ネットワーク ジッターが許容範囲内であれば、サービスに支障が出ることは全くありません。

以下のレベルのジッターは、一般的に許容範囲とみなされます。

• ジッターは30ms未満、望ましくは20ms未満
• パケット損失は1%未満
• ネットワーク全体の遅延は150ms未満

これらのしきい値のいずれかを超えた場合、通話品質が急激に低下することがあります。声が歪んだり、ゆがんだり、通話そのものが途切れたりすることがあります。

ジッターはいろいろな方法で計算できます。ジッターを手動で見つけるには、まずジッターを調べたい宛先にpingを送信します。各パケット シーケンス間の平均時間差を見つけることで、ジッターを見つけることができます。もちろん、大規模なネットワークでこれらすべての計算を行うには、長い時間がかかります。このプロセスを支援するために、オンラインで利用可能な自動ジッター計算機があります。

また、ジッター テストを使用してジッターを確認することもできます。ジッター テストは、ネットワーク トラフィック、特にパケット配送時間を観測し、パケット配送にかかる時間の差を計算します。通常、コンピュータと外部サーバーを接続し、両者間でデータ パケットを送信し、その結果を分析することで行われます。

SolarWinds VoIP & Network Quality Managerは、ジッターの影響を監視、管理、軽減するために必要なツールを備えた、非常にインテリジェントで専門性の高いネットワーク ジッター監視ツールとして設計されています。このツールを使えば、VoIPトラフィックをパケット ストリームから直接キャプチャして分析し、その結果をジッターや遅延の計算に利用できます。VNQMは、ネットワーク ジッターを定期的に監視することで、VoIP通信の通話品質を維持できます。

その他の特筆すべき機能は以下のとおりです。

• Cisco SIPおよびCUBEトランク監視
• VoIPゲートウェイおよびPRIトランク監視
• IP SLAの自動設定
• サイト間のWANパフォーマンスのリアルタイムWAN監視とアラート
• プロアクティブなVoIP QoS管理

SolarWinds VoIP & Network Quality Managerを使用すれば、VoIPコールが大きくクリアに聞こえるようにするために必要なものがすべて揃います。