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.