Jitter là một hiện tượng xảy ra khi các gói dữ liệu truyền qua mạng không đến đúng thời điểm như đã được lên kế hoạch, gây ra sự biến động về độ trễ giữa các gói. Trong các mạng truyền tải thời gian thực, như VoIP, video call, hoặc các trò chơi trực tuyến, jitter có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng dịch vụ. Hãy cùng Việt Tuấn tìm hiểu chi tiết Jitter là gì, nguyên nhân gây và tác động đối với các ứng dụng mạng.
Jitter là gì?
Jitter là sự chậm trễ hoặc biến đổi về độ trễ trong quá trình truyền và nhận các gói dữ liệu qua mạng. Hiện tượng này xảy ra khi các gói dữ liệu không đến nơi với khoảng thời gian đều đặn, dẫn đến gián đoạn trong việc sử dụng các dịch vụ trực tuyến yêu cầu tính thời gian thực.
Ví dụ, bạn đang thực hiện một cuộc gọi video giữa hai văn phòng. Để đảm bảo chất lượng cuộc gọi, các gói dữ liệu âm thanh và hình ảnh cần đến đúng thời gian và theo thứ tự. Tuy nhiên, khi mạng bị tắc nghẽn, một số gói có thể bị chậm trễ lâu hơn những gói khác, làm cho khoảng thời gian giữa các gói dữ liệu đến nơi không đồng đều, gây ra hiện tượng giật, méo tiếng hoặc mất hình ảnh.
Jitter có ảnh hưởng lớn đến các hoạt động trực tuyến phụ thuộc vào giao tiếp hai chiều, thời gian thực của trò chơi trực tuyến, cuộc gọi hội nghị âm thanh và video hoặc việc sử dụng camera an ninh. Khi jitter xuất hiện, trải nghiệm người dùng sẽ bị suy giảm nghiêm trọng, làm mất đi tính ổn định và hiệu quả của các dịch vụ này.
Nguyên nhân gây nên độ trễ trong mạng
Độ trễ mạng là hiện tượng dữ liệu truyền từ nguồn đến đích không đúng thời gian mong muốn, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và trải nghiệm của người dùng. Hiện tượng Jitter thường xảy ra do sự kết hợp của nhiều yếu tố, cụ thể:
Nghẽn mạng
Nghẽn mạng xảy ra khi lưu lượng dữ liệu trên mạng vượt quá khả năng xử lý của hệ thống. Các bộ định tuyến hiện đại được thiết kế để hỗ trợ các nhu cầu băng thông lớn như các cuộc gọi video hoặc truyền dữ liệu lớn.
Để giảm thiểu tình trạng nghẽn, mạng thường sử dụng các giao thức định tuyến động, cho phép điều chỉnh đường dẫn dữ liệu tránh các khu vực đông đúc. Tuy nhiên, quá trình này có thể dẫn đến các đường truyền dữ liệu không ổn định, làm tăng độ nhiễu và chậm trễ.
Mất gói tin
Mất gói tin xảy ra khi có sự cố trong hệ thống mạng chẳng hạn như thiết bị định tuyến bị lỗi hoặc cáp kết nối bị hỏng. Khi gói tin không đến đích đúng lúc hoặc bị mất hoàn toàn, luồng dữ liệu bị gián đoạn, làm giảm chất lượng truyền tải.
Chất lượng tín hiệu không dây bị suy giảm
Sự cố giật hình hoặc chậm trễ thường gặp nhất trên các kết nối không dây như WiFi. Mạng không dây sử dụng tín hiệu để truyền dữ liệu giữa các thiết bị và điểm truy cập. So với kết nối có dây, tín hiệu không dây dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu từ các thiết bị điện tử khác như mạng WiFi lân cận hoặc các yếu tố môi trường như tường dày hay đồ vật cản sóng. Những tác nhân này làm suy yếu hoặc gây dao động tín hiệu, dẫn đến phân phối dữ liệu không đồng nhất, gây gián đoạn trải nghiệm của người dùng.
Hiện nay, các chuẩn WiFi mới như IEEE 802.11ac và 802.11ax (Wi-Fi 6) đã cải thiện đáng kể độ tin cậy và giảm thiểu độ trễ so với các thế hệ trước.
>>> Tham khảo thêm thông tin về các chuẩn wifi mới nhất tại đây
Thời gian đến của gói tin khác nhau
Dữ liệu trên mạng được truyền theo cách có tổ chức. Tuy nhiên, để ưu tiên các thông điệp khẩn cấp, hệ thống mạng đôi khi sẽ trì hoãn dữ liệu ít quan trọng hơn. Việc phân bổ không đồng đều này làm rối loạn nhịp độ truyền dữ liệu, gây ra hiện tượng nhiễu và làm giảm hiệu suất hoạt động.
Nhiễu tín hiệu mạng
Nhiễu tín hiệu xảy ra khi các yếu tố bên ngoài như nhiễu điện từ (EMI) hoặc nhiễu tần số vô tuyến (RFI) can thiệp vào luồng dữ liệu trong mạng. Tương tự như việc sử dụng bộ đàm và gặp nhiễu, dữ liệu truyền qua mạng cũng có thể bị gián đoạn hoặc nhận không đúng thứ tự khiến gói tin đến không đều, làm tăng độ trễ mạng và ảnh hưởng đến chất lượng kết nối.
Băng thông không đủ
Băng thông là khả năng xử lý dữ liệu của một mạng. Nếu băng thông không đáp ứng được nhu cầu sử dụng, hiện tượng tắc nghẽn sẽ xảy ra. Ví dụ, mạng giống như một con đường và dữ liệu là các phương tiện giao thông. Khi có quá nhiều dữ liệu cần truyền tải giống như quá nhiều xe cố gắng chen qua một con đường hẹp, mạng sẽ trở nên chậm chạp và không ổn định.
Vấn đề về định tuyến
Hệ thống mạng sử dụng các giao thức định tuyến để tìm đường đi tốt nhất cho dữ liệu. Tương tự như GPS, các giao thức này đôi khi phải thay đổi lộ trình để tránh các khu vực quá tải. Tuy nhiên, có thể khiến các gói dữ liệu di chuyển ở tốc độ khác nhau. Kết quả là dữ liệu không đến đích một cách đồng đều, gây ra độ nhiễu trong quá trình truyền tải.
Vấn đề về thiết bị mạng
Các thiết bị mạng như bộ định tuyến và bộ chuyển mạch đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu. Nếu các thiết bị này đã cũ, không được bảo trì đúng cách hoặc bị lỗi, hiệu suất của mạng sẽ bị ảnh hưởng. Những sự cố như mất gói tin, chậm trễ trong việc xử lý dữ liệu có thể xảy ra, dẫn đến hiện tượng giật hình hoặc mất kết nối.
Ảnh hưởng của Jitter đến VoIP và video call
Jitter là sự dao động trong thời gian truyền dữ liệu, có thể gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng đối với các dịch vụ yêu cầu giao tiếp thời gian thực như VoIP (Voice over IP) và video call.
Khi jitter xuất hiện, các gói dữ liệu âm thanh đến không đều và không đúng thứ tự khiến âm thanh bị ngắt quãng hoặc xuất hiện các khoảng trống bất thường trong cuộc trò chuyện. Người tham gia cuộc gọi có thể cảm thấy khó theo dõi và hiểu được nội dung trao đổi, làm giảm hiệu quả giao tiếp.
Jitter ở mức độ cao có thể khiến âm thanh trở nên méo mó hoặc giống như tiếng máy móc. Hiện tượng này xảy ra do các gói dữ liệu âm thanh bị chậm trễ hoặc đến sai thời điểm, khiến hệ thống xử lý không thể ghép nối chúng một cách chính xác. Kết quả là người nghe có thể cảm nhận âm thanh bị lệch hoặc lặp lại như tiếng vọng.
Khi jitter vượt quá khả năng bù trừ của hệ thống, cuộc gọi có thể bị rớt hoàn toàn. Hiện tượng này đặc biệt gây khó chịu trong các cuộc họp trực tuyến hoặc hội nghị kinh doanh, nơi mà sự gián đoạn không chỉ làm giảm hiệu quả làm việc mà còn gây ấn tượng không tốt đối với các bên tham gia.
Jitter không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh mà còn làm giảm năng suất tổng thể trong môi trường kinh doanh. Các cuộc gọi quan trọng bị gián đoạn, thông tin truyền đạt không rõ ràng hoặc phải lặp lại nội dung nhiều lần đều gây mất thời gian và hiệu quả làm việc.
Cách đo jitter mạng
Có 3 phương pháp đo jitter mạng mà bạn có thể tham khảo như sau:
- Thử nghiệm jitter điểm cuối duy nhất: Loại phép đo này đánh giá độ biến động từ một thiết bị hoặc vị trí này đến một điểm khác trong mạng. Bạn có thể kiểm tra hiện tượng biến động điểm cuối duy nhất bằng cách sử dụng các công cụ đo điểm cuối duy nhất uy tín, gửi ping đến địa chỉ IP của bạn hoặc thực hiện theo dõi.
- Kiểm tra jitter điểm cuối kép: Phép đo jitter điểm cuối kép xoay quanh việc tính toán jitter trên hành trình khứ hồi của các gói dữ liệu, về cơ bản là đo jitter trên đường đi từ nguồn đến đích rồi quay lại nguồn. Bạn có thể thực hiện kiểm tra bằng cách sử dụng các công cụ đo điểm cuối kép uy tín có thể hỗ trợ đo RTT và jitter tức thời.
- Kiểm tra băng thông: Loại thử nghiệm này đo lượng băng thông có sẵn trên kết nối mạng. Vì các gói tin bị trì hoãn hoặc bị rớt trong quá trình kiểm tra jitter mạng nên các mạng bị tắc nghẽn với băng thông không đủ không thể hoạt động bình thường, làm lộ ra các sai sót của chúng. Để có kết quả đáng tin cậy, bạn nên thực hiện kiểm tra bằng các công cụ kiểm tra băng thông uy tín vài lần trong ngày.
Mức jitter có thể chấp nhận được là bao nhiêu?
Trong các ứng dụng như VoIP và truyền phát video, mức jitter lý tưởng được khuyến nghị không vượt quá 30 mili giây. Đây được xem là giới hạn tối đa để đảm bảo chất lượng âm thanh và video ổn định.
Ví dụ, nếu kết nối internet của bạn đến nhà cung cấp VoIP mất khoảng 150 mili giây thì jitter 30 mili giây sẽ tương đương với độ lệch 20% trong tổng thời gian truyền dữ liệu. Mức độ này vẫn nằm trong ngưỡng chấp nhận được để đảm bảo các ứng dụng hoạt động trơn tru.
Bên cạnh đó, không chỉ jitter mà các yếu tố khác như độ trễ và tỷ lệ mất gói dữ liệu cũng cần được kiểm soát. Để đạt được trải nghiệm tối ưu, độ trễ phải càng thấp càng tốt và tỷ lệ mất gói không nên vượt quá 1%. Điều này sẽ đảm bảo âm thanh rõ ràng, video không bị gián đoạn và các ứng dụng trực tuyến như cuộc gọi VoIP, họp video hay duyệt web diễn ra mượt mà mà không gặp tình trạng lag.
Cách khắc phục hiện tượng Jitter
Thiết lập bộ đệm jitter
Một cách hiệu quả để giảm thiểu ảnh hưởng của jitter là sử dụng bộ đệm jitter giúp lưu trữ tạm thời các gói dữ liệu đến, sau đó sắp xếp lại chúng theo đúng thứ tự và thời gian trước khi chuyển đến ứng dụng.
Bộ đệm jitter làm giảm sự biến động trong thời gian đến của gói, cải thiện việc truyền tải dữ liệu trong các ứng dụng yêu cầu thời gian thực như gọi VoIP hay hội nghị truyền hình. Bạn có thể duy trì một luồng dữ liệu ổn định ngay cả khi có sự thay đổi đột ngột trong độ trễ mạng.
Nâng cấp cáp Ethernet
Một nguyên nhân phổ biến của jitter là cáp Ethernet chất lượng thấp hoặc cũ. Các cáp này có thể không đủ khả năng truyền tải dữ liệu với tốc độ cao, dẫn đến sự trì hoãn và gián đoạn trong quá trình truyền dữ liệu. Việc nâng cấp lên các loại cáp như Cat 6 hoặc Cat 7 sẽ giúp cải thiện tốc độ truyền tải, giảm thiểu hiện tượng giật mạng.
Ưu tiên các gói
Trong các ứng dụng thời gian thực VoIP hoặc truyền phát video, việc ưu tiên các gói dữ liệu quan trọng là rất cần thiết, đảm bảo các gói cần thiết được xử lý trước và không bị trì hoãn bởi các gói ít quan trọng hơn.
Bằng cách cấu hình mạng để ưu tiên những gói này, bạn có thể giảm thiểu khả năng tắc nghẽn mạng và hiện tượng jitter, giúp cải thiện sự ổn định và chất lượng của các cuộc gọi và video call.
Theo dõi tần số thiết bị của bạn
WiFi có thể gặp vấn đề nhiễu khi các thiết bị hoạt động trên cùng một tần số, có thể làm tăng jitter và gây ra hiện tượng giật hình trong các cuộc gọi hoặc video call. Để khắc phục, bạn có thể theo dõi và quản lý tần số mà các thiết bị mạng của bạn đang sử dụng. Sử dụng bộ định tuyến băng tần kép sẽ giúp phân tách các thiết bị sử dụng tần số 2,4 GHz và 5 GHz, giảm thiểu sự nhiễu loạn và nâng cao độ ổn định của mạng, giúp kết nối không bị gián đoạn.
Vô hiệu hóa tường lửa dựa trên kiểm tra gói tin
Tường lửa có thể góp phần làm tăng độ trễ mạng khi chúng phải kiểm tra tất cả các gói tin đến bao gồm cả các gói thoại. Nếu kiểm tra từng khung hình trong một gói tin có thể làm giảm tốc độ truyền tải dữ liệu, đặc biệt là với các ứng dụng nhạy cảm như cuộc gọi VoIP.
Để giảm thiểu sự cố này, bạn nên cấu hình bộ định tuyến để chỉ thực hiện các tác vụ đơn giản, giúp các cổng băng thông rộng hoạt động nhanh hơn. Bật tính năng Cut-Through Forwarding (CTF) sẽ giúp tăng tốc hiệu suất mạng, làm giảm độ trễ và tối ưu hóa băng thông.
Kích hoạt Chất lượng Dịch vụ (QoS)
Một vấn đề phổ biến trong các mạng là sự bão hòa lưu lượng không phải thoại, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của dịch vụ VoIP. Để giải quyết vấn đề này, bạn cần lên lịch truyền tải các dữ liệu lớn vào ngoài giờ làm việc, tránh chiếm dụng băng thông trong giờ cao điểm.
Chỉ định lưu lượng VoIP để có mức ưu tiên cao nhất giúp bảo vệ chất lượng cuộc gọi. Sử dụng lớp DSCP 46 (gói thoại) sẽ đảm bảo rằng các gói thoại không bị xếp hàng, từ đó giúp duy trì băng thông cần thiết cho các cuộc gọi VoIP và hội nghị truyền hình.
QoS không ảnh hưởng đến tốc độ tải xuống hoặc tải lên nhưng giúp đảm bảo băng thông không bị phân tán cho các loại lưu lượng không cần thiết.
>>>Tham khảo thêm: QoS là gì? Hoạt động và cách điều chỉnh băng thông qua QoS
Bảo trì và giám sát mạng thường xuyên
Để đảm bảo chất lượng cuộc gọi VoIP, việc bảo trì và giám sát mạng là rất quan trọng. Đầu tiên, bạn cần duy trì phần cứng và phần mềm của mình ở trạng thái cập nhật. Các bản cập nhật chương trình cơ sở và trình điều khiển mới sẽ giúp cải thiện hiệu suất và ổn định của bộ định tuyến, bộ chuyển mạch và các thiết bị mạng khác. Phần mềm lỗi thời có thể gây ra sự cố và làm tăng độ nhiễu trong mạng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ.
Ngoài ra, bạn cũng cần theo dõi các chỉ số hiệu suất chính (KPI), độ trễ, mất gói tin và mức độ dao động. Từ đó, bạn sẽ có thông tin chi tiết theo thời gian thực về tình trạng mạng của bạn và cảnh báo về bất kỳ bất thường hoặc dao động quá mức nào để giám sát hiệu quả dao động mạng.
Tổng kết
Tóm lại, Jitter là một yếu tố quan trọng cần được quan tâm trong việc duy trì chất lượng các cuộc gọi VoIP và video call. Mặc dù không thể tránh khỏi hoàn toàn nhưng việc nhận diện nguyên nhân và tác động của jitter giúp người dùng và doanh nghiệp có thể thực hiện các biện pháp cải thiện mạng lưới và tối ưu hóa trải nghiệm giao tiếp trực tuyến. Hy vọng, qua bài viết này, bạn đã hiểu hơn về jitter là gì và từ đó có thể áp dụng những giải pháp thích hợp để nâng cao chất lượng cuộc gọi và tránh những gián đoạn không mong muốn.
Bài viết hay, rất hữu ích.