Qu’est-ce que le jitter ? Définition et mesures préventives

Le jitter, ou la gigue en français, est le terme utilisé en cas de retard ou de décalage dans la transmission des paquets de données. Lorsque la gigue se produit, le problème est généralement dû à une bande passante saturée, à une ancienne infrastructure réseau, à des câbles Ethernet ou à des terminaux. Pour réduire ou même empêcher la gigue, il est recommandé de tester régulièrement votre réseau et de mettre à niveau les terminaux ou les réseaux.

L’image à l’écran sautille, la transmission audio est saccadée, ou la vidéo Zoom est décalée ? Cela peut être dû à la gigue. Derrière ce terme se cache la gigue d’horloge lors de la transmission des signaux numériques et la variation des temps d’exécution lors de la transmission des paquets de données. Cela signifie que la gigue peut provoquer un retard, un décalage ou des écarts dans les impulsions de signal, les amplitudes ou la synchronisation des phases.

Dans les réseaux TCP/IP, la gigue représente des écarts dans le temps de latence lors de la transmission de paquets de données entre les instances ou les terminaux concernés. Les paquets de données mettent donc plus de temps que d’habitude à parvenir au destinataire.

Les types de gigue suivants peuvent être identifiés en fonction de leur apparition :

• Gigue constante : dans ce cas, il y a toujours un retard dans la transmission des paquets de données.
• Gigue transitoire (Transient) : elle est causée par des paquets de données individuels et entraîne un retard bref mais perceptible dans la transmission du signal.
• Retards court terme : ils sont généralement liés à des changements dans les routes de transmission ou à une saturation des réseaux. Ils sont caractérisés par une augmentation momentanée des délais pour une certaine quantité de paquets de données et peuvent entraîner des retards qui varient d’un paquet à l’autre.

La gigue se produit généralement lors de la transmission de données entre deux systèmes. Le flux de paquets entre les systèmes est ainsi retardé de façon continue ou brève. Bien que les variations de latence soient particulièrement fréquentes sur les réseaux IP, la gigue est particulièrement frustrante dans les communications en temps réel telles que le chat vidéo, les visioconférences et les appels VoIP. Dans ces situations, les effets de la gigue se caractérisent par une dégradation de la qualité de la communication, du bruit, des grésillements, des retards dans les signaux vidéo et audio ou une transmission fragmentée des signaux. L’hébergement de bureaux ou les infrastructures VDI virtuelles peuvent également faire l’expérience de la gigue.

Les causes de la gigue peuvent varier en fonction de l’occurrence. En principe, les éléments suivants peuvent être identifiés :

• Faible qualité du matériel ou de l’infrastructure réseau : la gigue du réseau peut se produire lors de l’utilisation de routeurs, modems, ordinateurs, câbles, commutateurs ou périphériques obsolètes. Les signaux sont retardés pendant la transmission et les commandes sont exécutées avec un délai.
• Encombrement de la bande passante réseau : selon le type de réseau ou protocole réseau, la gigue se produit souvent en raison d’une surcharge du réseau. C’est le cas, par exemple, lorsque la bande passante du réseau est trop faible ou s’il y a trop d’appareils actifs.
• Réseaux sans fil avec mauvaise connexion réseau : un taux de transmission et une bande passante trop faibles peuvent entraîner une gigue, en particulier dans les réseaux sans fil. C’est pourquoi les connexions réseau câblées permettent une meilleure transmission des signaux vidéo et audio.
• Aucune priorisation des paquets ou des terminaux : si un réseau n’applique pas la priorisation de paquets de données ou de terminaux spécifiques, des écarts et des retards peuvent survenir. Cette situation est tout particulièrement perceptible lors du transfert de données audio dans les systèmes VoIP.

Le retard ou la variance de latence peuvent être calculés à l’aide de diverses mesures. Les méthodes suivantes sont souvent utilisées pour mesurer la gigue :

Le Round-Trip-Time (RTT) moyen et minimal est mesuré sous la forme d’un test ping pour les paquets vocaux. Le RTT est le temps nécessaire aux paquets de données et aux signaux pour passer d’une instance émettrice à une instance réceptrice. En termes simples, il s’agit d’un test ping similaire à la commande ping ou Traceroute.

Le délai entre les intervalles de transmission et de réception est déterminé par la gigue immédiate sur les paquets individuels.

Les tests de bande passante mesurent les variations de latence et les retards de transmission des données en fonction de la bande passante ou de la congestion du réseau. Les critères sont : la vitesse de chargement et de téléchargement des paquets de données, le temps de gigue et la capacité de bande passante du réseau. Le test de bande passante peut déterminer si la gigue est causée par le fournisseur d’accès à Internet. Les retards possibles peuvent être calculés à l’aide d’une vitesse de données théorique en Ko/s (kilobits par seconde) ou en Mo/s (mégabits par seconde). Plusieurs tests sont recommandés, car la taille des fichiers, le bruit de ligne et la surcharge du réseau et du serveur peuvent affecter les tests.

Les outils suivants sont utilisés pour analyser et mesurer la gigue :

• SolarWinds VoIP/Network Quality Manager : analyse et mesure les enregistrements d’appel pour la perte de paquets, la latence, la gigue et les avis d’utilisateurs. Les fonctionnalités incluent la surveillance WAN en temps réel, le dépannage de la qualité des appels VoIP, l’analyse visuelle du chemin d’appel VoIP, ainsi que la surveillance de la ligne principale d’interface et de la passerelle VoIP de Cisco.
• Moniteur réseau PRTG (Paessler Router Traffic Grapher) : utilisé pour mesurer et surveiller des mesures ciblées telles que les débits de données des ports de commutateur, l’utilisation du processeur ou l’utilisation de la mémoire.
• Outil de test de vitesse continu StarTrinity : utilisé pour mesurer les connexions réseau en surveillant la perte et la gigue des paquets ainsi qu’en enregistrant les horodatages. Les mesures incluent la bande passante de téléversement et de téléchargement, la gigue de téléchargement/transfert, la perte de paquets, les délais RTT et les temps d’arrêt.

Si vous souhaitez réduire activement ou même empêcher la gigue, il existe plusieurs façons de procéder :

Dans le cas du buffering, les paquets de données sont d’abord stockés temporairement avant d’arriver à la source de destination. Les applications et les services qui reçoivent des paquets de données les reçoivent à une fréquence spécifiée, ce qui peut atténuer, compenser ou limiter les retards, les fluctuations de temps et les écarts. Les tampons sont utilisés sur les routeurs, les réseaux et les commutateurs.

Les anciens câbles et commutateurs peuvent provoquer une instabilité due à de mauvaises performances. En effet, les anciens câbles Ethernet ne peuvent transmettre que 125 MHz. La mise à niveau vers un câble Ethernet récent peut augmenter le taux de transfert à 250 MHz.

Les mises à jour ou mises à niveau de programmes et de systèmes d’exploitation de très grande taille peuvent surcharger la bande passante et le réseau, provoquant une réponse lente ou même absente. Il est recommandé d’utiliser le planificateur des systèmes d’exploitation. Celui-ci peut être utilisé pour planifier des mises à jour automatiques à des heures fixes, lorsque la sollicitation du réseau est minimale.

Les applications et activités à domicile ou au bureau qui ne sont pas essentielles au travail professionnel ont un impact sur la bande passante. Cela comprend, sans s’y limiter, les vidéos en streaming et les jeux en ligne. L’utilisation inutile de la bande passante doit donc être réduite, en particulier dans les périodes de forte demande.

La gigue peut être réduite en spécifiant à l’avance des routes de transmission stables et en priorisant le trafic de données ou les terminaux pour la transmission de données.