Jitter y RTT: Claves para una Red Impecable

En el mundo interconectado de hoy, una conexión de red estable y confiable es indispensable. La productividad empresarial depende de ella aún más, ahora que una fuerza laboral distribuida globalmente es la norma para muchas organizaciones. Es vital que tu red de Comunicaciones Unificadas y Colaboración (UC&C), incluyendo Voz sobre Protocolo de Internet (VoIP) y videollamadas, funcione de manera óptima en todo momento, a través de cada dispositivo y ubicación, y que la calidad de internet sea siempre alta. Uno de los principales culpables de la mala calidad de la comunicación es el jitter de la red. En esta guía completa, analizaremos qué es exactamente el jitter de internet, cuáles se consideran niveles normales y las consecuencias de una mala conexión de red. Una vez que comprendas claramente qué causa el jitter, los equipos de TI estarán en una mejor posición para abordarlo e incluso prevenirlo.

¿Qué es exactamente el Jitter de Red?

El jitter es la variación en el retardo de tiempo entre el momento en que se transmite una señal y el momento en que se recibe a través de una conexión de red, midiendo la variabilidad en el ping. Este retardo de tiempo a menudo es causado por la congestión de la red, un rendimiento deficiente del hardware o la falta de implementación de la priorización de paquetes. Cuanto mayor sea el retardo, mayor será la probabilidad de llamadas de audio entrecortadas, video de mala calidad, incapacidad para cargar o descargar archivos y otros problemas que pueden secuestrar tu red y provocar tiempos de ininactividad no deseados. El jitter de red puede ser causado por una serie de factores y se encuentra en el mismo grupo de complicaciones de rendimiento de la red que la latencia y la pérdida de paquetes.

Jitter, Latencia y Ping: Entendiendo las Diferencias

Los términos jitter, latencia y ping están interconectados, pero representan diferentes áreas del rendimiento de tu red. La latencia se refiere al retardo general causado por el jitter en toda la red. Resulta en una entrega irregular de paquetes de datos. El ping es una medida del tiempo de reacción de tu conexión, o qué tan rápido recibes una respuesta cuando se realiza una solicitud. El ping se mide en milisegundos (ms) y cuanto menor sea el número de ping, más rápida será tu conexión. En esencia, la latencia es el retardo total, el ping es una forma de medir ese retardo, y el jitter es la variación de ese retardo.

La Tecnología Detrás del Jitter: Los Paquetes de Datos

Para definir el jitter en redes, todo se reduce a los paquetes de datos y la pérdida de paquetes. Todos los datos, de hecho, todo lo que haces en internet, implica paquetes. Todo el texto, imágenes, audio o video se transmite en paquetes de datos a través de una ruta de red determinada. Cuando envías o recibes un correo electrónico, buscas información en páginas web, haces streaming, juegas o compras en línea, la información digital se envía, recibe, 'descodifica' y 'reensambla' lista para ver y escuchar.

La mayoría de los paquetes de datos de red se dividen en tres partes:

• Encabezado (Header): Contiene instrucciones sobre los datos transportados por el paquete, como la longitud del paquete (algunas redes tienen paquetes de longitud fija, mientras que otras dependen del encabezado para contener esta información), sincronización (para ayudar al paquete a alinearse con la red), número de paquete (identificando qué paquete en la secuencia), protocolo (define qué tipo de paquete se está transmitiendo, ya sea correo electrónico, página web, video en streaming), dirección de destino (a dónde va el paquete) y dirección de origen (de dónde vino el paquete).
• Carga útil (Payload): Es la información o el cuerpo real que se entrega al destino. Si un paquete es de longitud fija, la carga útil puede completarse con información en blanco para que tenga el tamaño correcto.
• Cola (Trailer): A veces llamado pie de página, le dice al dispositivo receptor que ha llegado al final del paquete. También puede tener algún tipo de verificación de errores.

Una enorme cantidad de información se transmite constantemente de un lado a otro (millones de paquetes cada segundo), y todos estos datos afectan los recursos de la red, lo que a menudo resulta en un retardo. El retardo en el envío de estos paquetes de datos puede no ser tan evidente al descargar un archivo o un correo electrónico, pero cuando tu voz llega en paquetes desorganizados, sonará distorsionada y fuera de secuencia, lo que es el efecto directo del jitter.

Los Efectos del Jitter en tu Experiencia Digital

Monitores con parpadeo, transmisión de datos retardada al hacer streaming de video y un rendimiento deficiente del procesador son todos resultados del jitter de internet. El jitter IP en la comunicación VoIP puede afectar gravemente la calidad de las llamadas telefónicas y las videoconferencias, incluso causando que las conversaciones se 'corten', se mezclen y sean difíciles de entender. Si bien algunos niveles de jitter pueden ser comunes para la mayoría de las redes, cuando alcanza niveles altos, es un problema para aplicaciones en tiempo real como la comunicación digital de voz y video, así como el streaming y los juegos.

¿Qué es un Nivel Aceptable de Jitter en la Red?

Algunas aplicaciones y servicios tienen un nivel de tolerancia al jitter más alto que otros, por lo que depende de lo que estemos dispuestos a aceptar de nuestro proveedor de servicios de internet como irregularidades y fluctuaciones en las transferencias de datos. Pero la mala calidad de audio en las llamadas VoIP y la calidad de video conducen a una mala experiencia de usuario y pueden afectar la rentabilidad de una organización. Los valores de jitter más bajos (por debajo de 30 ms) son los mejores. La pérdida de paquetes no debe ser superior al 1%, y la latencia no debe exceder los 150 ms en un sentido (300 ms de ida y vuelta).

A continuación, se presentan los niveles aceptables de jitter para diversas aplicaciones:

• VoIP: Menos de 30 ms
• Videoconferencia: Menos de 30-50 ms
• Juegos en línea: Menos de 30 ms
• Streaming de medios: Menos de 100 ms
• Transferencia general de datos: Menos de 100 ms o más

Puedes realizar una prueba de ping jitter para ver si tu jitter de VoIP y la latencia promedio están dentro de los niveles normales. Para hacer esto, calcula el tiempo medio de ida y vuelta y el tiempo mínimo de ida y vuelta para múltiples paquetes de datos. Luego puedes usar esta información para verificar el jitter con una medición instantánea de jitter. Esto calcula el promedio entre las mediciones instantáneas de jitter y las mediciones promedio de jitter en múltiples paquetes de datos.

Causas Comunes del Jitter

El jitter es producto de varios factores dentro del proceso de transmisión de datos. Comprender y gestionar estos factores a través de tecnologías y estrategias apropiadas es crucial para mantener el rendimiento y la confiabilidad de las aplicaciones de red en tiempo real:

• Ancho de Banda: Un alto ancho de banda significa que tu red puede manejar más datos simultáneamente, lo que reduce la congestión y la probabilidad de retrasos en los paquetes. Esto generalmente resulta en un jitter más bajo porque es menos probable que los paquetes se pongan en cola o se pierdan. Un ancho de banda bajo puede provocar congestión dentro de tu red, especialmente durante los picos de uso o cuando hay varios dispositivos conectados. La congestión hace que los paquetes se retrasen o se pongan en cola por períodos más largos, lo que aumenta el jitter.
• Latencia: Las redes con baja latencia tienen tiempos de transmisión más rápidos, lo que generalmente resulta en una entrega de paquetes más consistente. Esta consistencia reduce la variación en los tiempos de llegada de los paquetes, minimizando así el jitter. Las redes de alta latencia son propensas a una mayor variabilidad en los tiempos de entrega de los paquetes. El aumento del tiempo de viaje puede llevar a diferencias más significativas en el tiempo que tardan en llegar los paquetes, lo que aumenta el jitter.
• Pérdida de Paquetes y Retransmisiones: Las conexiones de alta velocidad a menudo tienen una mejor infraestructura y tecnología para manejar la pérdida de paquetes de manera eficiente. Cuando ocurre la pérdida de paquetes, estos deben retransmitirse, lo que puede provocar variaciones en los tiempos de llegada de los paquetes y aumentar el jitter. Las redes de alta velocidad suelen manejar las retransmisiones de manera más eficiente debido a mejores protocolos de corrección de errores y tiempos de procesamiento más rápidos, lo que reduce el impacto en el jitter.
• Calidad de Servicio (QoS): La calidad de servicio (QoS) es la tecnología que gestiona el tráfico de datos para reducir el jitter en tu red y prevenir o reducir la degradación de la calidad. QoS controla y gestiona los recursos de la red estableciendo prioridades por las cuales los datos se envían en la red. También existen herramientas y técnicas que a menudo se incluyen en el Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA) de una organización para garantizar un nivel aceptable de rendimiento.

Cómo Solucionar Problemas de Jitter en la Red

La resolución de problemas de jitter en la red puede ser complicada debido a su imprevisibilidad. Mantener el jitter al mínimo implica varios factores. Asegurar una conexión de red de calidad, suficiente ancho de banda y una latencia predecible puede ayudar a reducir el jitter.

• Buffer de Jitter: Los puntos finales de VoIP, como teléfonos de escritorio y ATAs, suelen incluir buffers de jitter para retrasar intencionalmente los paquetes de datos entrantes. Un buffer de jitter asegura que el dispositivo receptor pueda almacenar un número determinado de paquetes y luego realinearlos en el orden correcto, de modo que el receptor experimente una distorsión mínima del sonido.
• Realiza una prueba de ancho de banda: Las pruebas de ancho de banda envían archivos a través de una red a una computadora específica, luego miden el tiempo necesario para que los archivos se descarguen en el destino. Esto determina una velocidad de datos teórica entre los dos puntos, medida en kilobits por segundo (Kbps) o megabits por segundo (Mbps). Las pruebas de ancho de banda pueden variar mucho. Los factores que afectan las pruebas pueden ser el tráfico de internet, el ruido en las líneas de datos, los tamaños de los archivos y la demanda de carga en el servidor en el momento de la prueba. Idealmente, las pruebas de ancho de banda deben realizarse varias veces para determinar un rendimiento promedio.
• Interferencia inalámbrica: La interferencia electrónica de otros dispositivos y redes vecinas, junto con la congestión, la poca intensidad de la señal y los problemas de cobertura, son culpables comunes.
• Reduce el uso innecesario de ancho de banda durante el horario laboral: El uso de grandes cantidades de ancho de banda para actividades no relacionadas con el trabajo, como juegos en red o streaming de contenido de video, puede empeorar el jitter.
• Programa las actualizaciones fuera del horario comercial: Las actualizaciones de aplicaciones y sistemas operativos deben realizarse fuera del horario de trabajo para liberar capacidad para comunicaciones más esenciales.

Reducir la Congestión de la Red

La congestión de la red es una sobrecarga de datos que ralentiza el tráfico en toda tu red. Las bajas velocidades de conexión a internet, una conexión a internet defectuosa o la carga de videos, pueden afectar la productividad, la experiencia del usuario y, en última instancia, costarte tiempo y dinero. Hay varias formas de ayudar a reducir la congestión de la red:

• Monitorea y analiza el tráfico en tu red: La herramienta de monitoreo de red adecuada puede proporcionar respuestas. Por ejemplo, tu programa de descubrimiento de red puede escanear las redes virtuales de tu empresa, los servidores en la nube y todas las demás redes y dispositivos inalámbricos para ayudar a identificar dispositivos, servidores e incluso usuarios, que representan porciones significativas del ancho de banda disponible.
• Prioriza el tráfico de red: Para que los procesos en línea importantes funcionen sin problemas, puedes priorizar el tráfico de VoIP y el tráfico de video de maneras que reserven ancho de banda para ciertos usuarios, dispositivos o plataformas, y esto puede significar ralentizar las conexiones de red para funciones o dispositivos no esenciales o de menor prioridad.
• Aumenta el ancho de banda: A menudo puedes reducir la congestión dentro de tu red simplemente aumentando el ancho de banda disponible. Cuando aumentas el ancho de banda de tu red, la propia red podrá manejar más datos y más dispositivos al mismo tiempo.

Comprendiendo el RTT (Round-Trip Time)

El tiempo de ida y vuelta (RTT) o latencia de ida y vuelta es el tiempo que tarda una señal en viajar desde un punto de inicio hasta un punto de destino y viceversa. Es fundamentalmente lo mismo que el tiempo de ping. El RTT es una medida directa de la latencia total de una conexión, y su estabilidad es clave para una experiencia de red fluida.

Varios factores influyen en el tiempo de ida y vuelta (RTT):

• Distancia: La distancia física afecta al RTT porque cuanto más lejos esté el host de la fuente, más tardará en recibir una respuesta. Por lo tanto, un método para reducir el RTT es acercar los dos puntos de conexión de la comunicación. También puedes utilizar una red de entrega de contenido (CDN) para distribuir el contenido más cerca de los usuarios.
• Medio de transmisión: La velocidad de conexión se ve afectada por el medio de entrega. Por ejemplo, las conexiones de fibra óptica generalmente entregan datos más rápido que las conexiones de cobre, mientras que las conexiones de frecuencia inalámbrica se comportan de manera diferente a la comunicación por satélite.
• Número de saltos de red: Un nodo de red es un punto de conexión de red, como un servidor o un enrutador, que puede enviar, recibir o reenviar paquetes de datos. El término salto de red se refiere al proceso en el que los paquetes de datos pasan de un nodo de red a otro a medida que se transfieren del origen al destino. A medida que aumenta el número de saltos de red, también aumenta el RTT. Cada nodo tarda cierto tiempo en procesar el paquete antes de reenviarlo, lo que aumenta los retrasos.
• Congestión de red: El RTT aumenta debido a los altos volúmenes de tráfico. Cuando una red está sobrecargada, el número de nodos de la red aumenta. Esto hace que el tráfico se ralentice y las solicitudes de los usuarios se retrasen. También puede provocar que aumente la latencia, lo que afecta a la velocidad de comunicación entre los nodos y prolonga el tiempo de ida y vuelta.
• Tiempo de respuesta del servidor: El tiempo de respuesta del servidor afecta directamente al RTT. Cuando el servidor recibe una solicitud, a menudo tiene que comunicarse con otros servidores, como un servidor de base de datos o API externas, para procesar la solicitud. Demasiadas solicitudes provocan retrasos, ya que el servidor puede verse obligado a poner en cola nuevas solicitudes mientras resuelve las anteriores.
• Tráfico de red de área local: Una red corporativa suele estar compuesta por redes de área local (LAN) interconectadas más pequeñas. Los datos se transfieren de la LAN a la red externa y viceversa. El tráfico interno de la red corporativa puede provocar cuellos de botella, incluso si la red externa cuenta con recursos suficientes y funciona de manera eficaz. Por ejemplo, si varios empleados de una oficina acceden a la vez a un servicio de streaming de video, esto también puede afectar al RTT de otras aplicaciones.

¿Cómo se Calcula el Jitter?

El jitter se calcula tomando la variación en el tiempo de latencia/respuesta entre muestras consecutivas, en milisegundos. Las conexiones confiables reportan constantemente la misma latencia una y otra vez. Mucha variación (o 'jitter') es una indicación de problemas.

Para medir el Jitter, tomamos la diferencia absoluta entre las latencias de muestras consecutivas, luego sumamos esas diferencias y dividimos por el número de muestras menos 1.

Ejemplo de cálculo de Jitter:

Hemos recolectado 5 muestras con las siguientes latencias: 136 ms, 184 ms, 115 ms, 148 ms, 125 ms (en ese orden).

1. Diferencia entre la 1ª y 2ª muestra: |184 - 136| = 48 ms
2. Diferencia entre la 2ª y 3ª muestra: |115 - 184| = 69 ms
3. Diferencia entre la 3ª y 4ª muestra: |148 - 115| = 33 ms
4. Diferencia entre la 4ª y 5ª muestra: |125 - 148| = 23 ms

La diferencia total es la suma de estas diferencias: 48 + 69 + 33 + 23 = 173 ms.

Para obtener el Jitter promedio, se toma el valor de la diferencia total (173 ms) dividido por el número de diferencias calculadas (que es el número de muestras menos 1, es decir, 5 - 1 = 4). Así, 173 dividido por 4, el resultado del jitter es 43.25 ms.

Conclusión

Un alto jitter, la pérdida de paquetes y la latencia de red son obstáculos importantes que se interponen en el camino de una comunicación clara y pueden afectar seriamente tu experiencia de usuario. Esto resalta la necesidad de las soluciones adecuadas de monitoreo y gestión del rendimiento. Entender y mitigar estos problemas no solo mejora la calidad de las videollamadas y el rendimiento de los juegos, sino que también optimiza la productividad de cualquier organización. Al implementar las estrategias adecuadas para gestionar el ancho de banda, priorizar el tráfico y solucionar las causas raíz del jitter y el RTT, puedes asegurar una infraestructura de red robusta y una experiencia digital fluida para todos los usuarios.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué es el jitter de red?

R: El jitter es una métrica que describe la fluctuación en el retardo entre el momento en que se transmiten los paquetes de datos y el momento en que se reciben a través de una conexión de red. Estas fluctuaciones pueden interrumpir la comunicación en tiempo real con audio entrecortado y video de mala calidad.

P: ¿Qué causa el jitter de red?

R: Hay varios factores que pueden causar jitter, ya sea individual o colectivamente. La congestión de la red y las limitaciones de ancho de banda son las más comunes.

P: ¿Cuál es un nivel aceptable de jitter?

R: Un nivel de jitter aceptable para aplicaciones VoIP y de video generalmente es inferior a 30 ms. Cualquier valor superior puede causar interrupciones notables y una calidad disminuida.

P: ¿Cómo se reduce el jitter?

R: Para reducir el jitter, configura los ajustes de Calidad de Servicio (QoS) en tu router para priorizar el tráfico de red. Limitar las aplicaciones de alto ancho de banda y usar un buffer de jitter también puede ayudar a reducirlo.

P: ¿Cómo afecta el jitter a la comunicación?

R: En las llamadas VoIP, distorsiona el audio, dificultando la comprensión de las conversaciones. En las videoconferencias, provoca una reproducción de video entrecortada, afectando las discusiones. En la transmisión de datos en tiempo real, como el comercio financiero, provoca desviaciones en los pulsos de la señal, lo que podría conducir a errores costosos.

P: ¿Cómo afecta el jitter al rendimiento de internet?

R: Los paquetes de datos deben enviarse en un flujo continuo y constante y espaciados uniformemente, de lo contrario, puede causar inestabilidad, un rendimiento errático de internet e interrupciones en la comunicación.

P: ¿Cómo puedo probar el jitter en mi red?

R: Existen varios métodos para probar si sospechas que tu red está experimentando jitter, incluyendo pruebas de ancho de banda, pruebas de ping jitter y herramientas de monitoreo de red.

P: ¿Cuál es la diferencia entre jitter y latencia?

R: La latencia describe el retardo general en el tiempo que tardan los paquetes de datos en llegar a su destino, mientras que el jitter describe la fluctuación en ese retardo.

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