پکت لاس (Packet Loss) چیست؟ بررسی علت‌ها و راه‌های کاهش آن در تماس VoIP

 اگر موقع تماس VoIP صدای طرف مقابل برای چند لحظه قطع می‌شود، بعضی کلمات را نمی‌شنوید یا صدای مخاطب تکه‌تکه و نامفهوم به گوش می‌رسد، اگر ندانید Packet Loss چیست و از کجا ناشی می‌شود، به مشکل می‌خورید. حتی اگر اینترنت 100 مگابیتی دارید و در تست سرعت هم عدد قابل قبولی مشاهده ‌کنید، باز هم ممکن است تماس همچنان بی‌کیفیت باشد. اینجا قطعاً باید سراغ کیفیت مسیر انتقال داده رفت و به فکر رفع Packet Loss بود...

Packet Loss چیست؟ در VoIP دقیقا چه اتفاقی برای بسته‌های صوتی می‌افتد؟

صدای شما قرار نیست به شکل یک فایل یکپارچه از اینترنت عبور کند. در سیستم‌های VoIP، صدا به داده‌های کوچک‌تری تبدیل و در قالب بسته‌های شبکه ارسال می‌شود. Packet Loss به حالتی گفته می‌شود که بخشی از این بسته‌ها در مسیر شبکه به مقصد نمی‌رسند.

در تماس VoIP مکالمه یک ارتباط Real-Time یا «بلادرنگ» است. یعنی صدا باید در زمان مناسب به مقصد برسد. اگر یک بسته صوتی از دست برود، گیرنده دیگر نمی‌تواند همان اطلاعات را از شبکه دریافت کند. 

تجهیزات و نرم‌افزارهای VoIP می‌توانند در برخی شرایط با روش‌های جبرانی اثر بخشی از این فقدان را کمتر کنند، اما اگر میزان یا الگوی از دست رفتن بسته‌ها زیاد باشد، متاسفانه نتیجه برای کاربر قابل شنیدن خواهد بود: بخشی از کلمات حذف می‌شود، صدا تکه‌تکه می‌شود یا برای لحظاتی سکوت ایجاد می‌شود.

Packet Loss چطور اندازه‌گیری می‌شود؟

Packet Loss معمولا به صورت درصد بیان می‌شود. یعنی نسبت تعداد بسته‌هایی که به مقصد نرسیده‌اند به تعداد بسته‌های ارسال‌شده در یک بازه مشخص. برای نمونه، اگر از میان 1000 بسته، 10 بسته به مقصد نرسند، نرخ Packet Loss برابر با 1 درصد خواهد بود.

البته در تماس صوتی الگوی از دست رفتن بسته‌ها هم اهمیت دارد. از دست رفتن چند بسته به شکل پراکنده ممکن است با سازوکارهای جبرانی اثر محدودی روی صدا داشته باشد. اما وقتی چندین بسته پشت سر هم از دست می‌روند، شکاف‌های صوتی بزرگ‌تری ایجاد می‌شود و کاربر به‌وضوح قطع شدن یا تکه‌تکه شدن صدا را احساس می‌کند.

اگر در مرکز تماس یا سازمان خود مرتب با شکایت‌هایی مثل «صدای مشتری می‌پره»، «صداتون قطع می‌شه» یا «بعضی کلمات رو نمی‌شنوم» روبه‌رو هستید، صرفا تست سرعت اینترنت را ملاک قرار ندهید. باید بررسی کنید بسته‌های صوتی در طول مسیر چه وضعیتی دارند.

پکت لاس چه علائمی دارد و چطور باعث افت کیفیت تماس می‌شود؟

Packet Loss همیشه با یک علامت واحد خودش را نشان نمی‌دهد. گاهی کاربر فقط احساس می‌کند صدای مخاطب قطع و وصل می‌شود. صدا برای چند ثانیه کاملا از بین برود. شناخت این نشانه‌های پکت لاس کمک می‌کند قبل از اینکه سراغ تغییر تجهیزات یا تعویض سرویس اینترنت بروید، مسئله را درست تشخیص دهید.

نشانه اول) صدای تکه‌تکه و حذف شدن کلمات

ممکن است جملۀ کاربر «فاکتور را فردا برای شما ارسال می‌کنیم» باشد، به گوش شما چیزی شبیه «... را ... برای شما ... می‌کنیم» برسد. علت این اتفاق می‌تواند از دست رفتن بخشی از بسته‌های حامل صدای مکالمه باشد. هرچه بسته‌های بیشتری از دست بروند یا این اتفاق به شکل پشت‌سرهم رخ دهد، شکاف‌های صوتی بیشتر و تشخیص صحبت دشوارتر می‌شود.

نشانه دوم) قطع و وصل شدن صدا یا صدای رباتی

گاهی Packet Loss با Jitter همراه می‌شود. Jitter یعنی تغییرات و نوسان در زمان رسیدن بسته‌های شبکه به مقصد؛ به زبان ساده، بسته‌ها با فاصله زمانی یکنواخت به مقصد نمی‌رسند.

در چنین شرایطی، سیستم VoIP تلاش می‌کند با استفاده از Jitter Buffer یا «بافرِ نوسان»، بسته‌های صوتی را برای مدت کوتاهی نگه دارد تا آن‌ها را با ترتیب و زمان مناسب پخش کند. 

اگر اختلال شبکه بیشتر از ظرفیت این سازوکار باشد، بخشی از صدا ممکن است از دست برود و نتیجه به شکل صدای رباتی، بریده‌بریده یا قطع و وصل‌شدن مکالمه شنیده شود.

بنابراین هر صدای رباتی، لزوما به معنای Packet Loss نیست و هر Packet Loss هم لزوما به شکل صدای رباتی ظاهر نمی‌شود. Packet Loss، Jitter و Latency شاخص‌های متفاوتی هستند که می‌توانند همزمان یا جداگانه روی کیفیت تماس اثر بگذارند.

نشانه سوم) شنیدن صدای یک طرف و نشنیدن طرف دیگر

به این وضعیت One-Way Audio یا «صدای یک‌طرفه» گفته می‌شود. یعنی جریان صوتی فقط در یک جهت به‌درستی برقرار است. این مشکل همیشه ناشی از Packet Loss نیست و می‌تواند دلایل دیگری مانند تنظیمات فایروال، NAT، مسیر رسانه یا مشکلات اتصال داشته باشد. 

با این حال، بررسی Packet Loss در هر دو جهت ارتباط یکی از بخش‌های مهم عیب‌یابی است. در معماری‌های مبتنی بر SIP Trunk نیز باید مسیر سیگنالینگ و مسیر انتقال رسانه را جداگانه در نظر گرفت. چون برقرار شدن تماس به‌تنهایی تضمین نمی‌کند که جریان صوتی در هر دو جهت بدون مشکل منتقل شود.

تفاوت Packet Loss با Latency و Jitter چیست؟!

برای عیب‌یابی درست، نباید این سه مفهوم را با هم اشتباه بگیرید.

فهم این تفاوت برای عیب‌یابی اهمیت زیادی دارد. اگر فقط تست سرعت بگیرید، ممکن است متوجه هیچ‌کدام از این مشکلات نشوید. برای نمونه، یک اتصال می‌تواند سرعت دانلود بسیار مناسبی داشته باشد اما در ساعات شلوغی شبکه دچار Packet Loss یا Jitter شود و همان زمان تماس‌های VoIP کیفیت نامطلوبی پیدا کنند.

علت Packet Loss در VoIP چیست؟ 

وقتی Packet Loss در یک تماس VoIP اتفاق می‌افتد، معمولا یک عامل مشخص در مسیر انتقال داده وجود دارد که باعث می‌شود بسته‌ها حذف شوند یا به‌موقع به مقصد نرسند. پیدا کردن همین نقطه، بخش اصلی عیب‌یابی است. مواردی مثل افت بسته در Interface، پر شدن Buffer، ازدحام لینک و گلوگاه‌های شبکه به‌عنوان نقاط مهم بررسی اشاره می‌کند.

علت اول) شلوغی و ازدحام شبکه

یکی از رایج‌ترین دلایل Packet Loss، Network Congestion یا «ازدحام شبکه» است؛ یعنی حجم داده‌ای که قرار است از یک لینک عبور کند، برای ظرفیت موجود بیش از حد زیاد می‌شود. در چنین وضعیتی، تجهیزات شبکه نمی‌توانند همه بسته‌ها را در صف نگه دارند و بخشی از آن‌ها Drop می‌شود.

اینجاست که QoS یا Quality of Service اهمیت پیدا می‌کند. QoS مجموعه‌ای از سازوکارهای شبکه برای شناسایی و اولویت‌دهی به ترافیک‌های حساس، مثل صوت، است. با تنظیم صحیح QoS می‌توان کاری کرد که بسته‌های صوتی در زمان شلوغی شبکه در صف مناسب قرار بگیرند و ترافیک‌های حجیم داده، کیفیت مکالمه را مختل نکنند.

علت دوم) ضعف یا اشکال در Wi-Fi

اگر تماس VoIP از طریق Wi-Fi برقرار می‌شود، خود شبکه بی‌سیم هم باید در فهرست مظنونان قرار بگیرد. فاصله زیاد از Access Point، موانع فیزیکی، تداخل فرکانسی، تعداد زیاد دستگاه‌های متصل و اشباع شدن ظرفیت شبکه بی‌سیم می‌توانند باعث بی‌ثباتی ارتباط شوند.

این موضوع مخصوصا برای کاربرانی اهمیت دارد که فکر می‌کنند چون تلفن یا لپ‌تاپ «به Wi-Fi وصل است»، پس ارتباط شبکه حتما پایدار است. ممکن است Wi-Fi در ظاهر متصل باشد اما در لحظاتی دچار تأخیر، نوسان یا از دست رفتن بسته‌ها شود.

برای تماس‌های حساس و دائمی، اگر امکان استفاده از اتصال کابلی وجود دارد، Ethernet معمولا انتخاب قابل پیش‌بینی‌تری نسبت به یک اتصال Wi-Fi شلوغ است. البته کابل، پورت سوییچ، کارت شبکه و خود تجهیزات هم باید بررسی شوند.

علت سوم) خرابی یا اشکال در کابل و تجهیزات شبکه

گاهی علت پکت لاس چیزی بسیار ساده‌تر از آن چیزی است که تصور می‌کنیم. یک کابل شبکه معیوب، کانکتور نامناسب، پورت خراب سوییچ یا Interfaceای که خطا و Drop ثبت می‌کند.

برای همین، در عیب‌یابی حرفه‌ای نباید مستقیما سراغ تنظیمات پیچیده برویم. اگر فقط یک IP Phone یا یک سیستم دچار افت کیفیت است، ابتدا باید همان مسیر محلی بررسی شود. اگر چند کاربر متصل به یک سوییچ یا یک بخش مشخص شبکه همزمان همین مشکل را دارند، احتمال وجود مشکل در نقطه مشترک بیشتر می‌شود.

در عیب‌یابی تماس‌های VoIP، Interfaceها، Interface Drop، Buffer Drop و Congestion حتماً بررسی شوند. چون یک گلوگاه در هر نقطه از مسیر می‌تواند روی کیفیت جریان صوتی اثر بگذارد.

علت چهارم) کمبود پهنای باند و انتخاب کدک نامناسب

Codec یا «کدک» روشی برای کدگذاری و در بسیاری از موارد فشرده‌سازی صدای دیجیتال برای انتقال در شبکه است. هر کدک VoIP میزان مشخصی از پهنای باند و منابع شبکه را مصرف می‌کند و سربار بسته‌های شبکه نیز باید در محاسبه ظرفیت مورد نیاز در نظر گرفته شود.

به همین دلیل، اینکه یک شرکت مثلا اینترنت 20 یا 50 مگابیتی دارد، به‌تنهایی نشان نمی‌دهد که شبکه برای تماس‌های VoIP مناسب است. 

باید دید چه تعداد تماس همزمان برقرار می‌شود، از چه کدکی استفاده می‌شود، ترافیک‌های دیگر چقدر هستند و آیا شبکه در ساعات پرترافیک ظرفیت کافی دارد یا نه. خلاصه اینکه فقط Payload صدا مهم نیست و Headerهای شبکه هم بخشی از مصرف واقعی را تشکیل می‌دهند.

علت پنجم) تنظیمات نادرست شبکه و NAT یا Firewall

NAT یا Network Address Translation سازوکاری است که امکان ترجمه آدرس‌های IP خصوصی و عمومی را در شبکه فراهم می‌کند. Firewall نیز سامانه‌ای برای کنترل و فیلتر کردن ترافیک ورودی و خروجی شبکه است.

هر دو می‌توانند در معماری VoIP اهمیت داشته باشند، به‌خصوص زمانی که جریان صوتی از شبکه‌های مختلف عبور می‌کند. در بعضی سناریوها، تماس برقرار می‌شود اما جریان رسانه‌ای به‌درستی در یکی از جهت‌ها منتقل نمی‌شود و کاربر با One-Way Audio یا سکوت مواجه می‌شود.

برای مشکل صدای یک‌طرفه، علاوه بر مشکلات اتصال، مسائل مربوط به Network Handoff و ارتباط بین مبدأ و مقصد مطرح هستند. بنابراین اگر تماس برقرار می‌شود اما صدا یک‌طرفه است، نباید به‌صورت خودکار نتیجه بگیریم که پاکت لاس علت اصلی است. باید مسیر Media، تنظیمات NAT و Firewall و جریان RTP نیز بررسی شوند.

چطور پاکت لاس را کاهش دهیم؟ استفاده از QoS برای اولویت‌دهی به تماس‌های VoIP

QoS یا Quality of Service مجموعه‌ای از قابلیت‌های شبکه است که به شما اجازه می‌دهد ترافیک‌های مختلف را شناسایی و برای آن‌ها اولویت‌های متفاوت تعیین کنید. اهمیت QoS زمانی بیشتر می‌شود که تماس صوتی در کنار ترافیک‌های سنگین مثل دانلود، آپلود، پشتیبان‌گیری یا ویدئو کنفرانس از یک لینک مشترک عبور می‌کند.

مثلا یک شرکت را در نظر بگیرید که از تلفن اینترنتی VoIP استفاده می‌کند و چند کاربر هم‌زمان در حال آپلود فایل‌های حجیم روی فضای ابری هستند. اگر صف‌بندی و اولویت‌دهی مناسبی وجود نداشته باشد، بسته‌های صوتی هم مجبور می‌شوند پشت ترافیک‌های حجیم منتظر بمانند. 

نتیجه می‌تواند افزایش تأخیر، Jitter و در شرایط نامناسب Packet Loss باشد. برای ترافیک صوتی، استفاده از سازوکارهای صف‌بندی با اولویت بالا را به‌خصوص روی لینک‌های مستعد ازدحام توصیه می‌شود.

البته QoS قرار نیست جادو کند... 

اگر ظرفیت لینک اساسا کافی نباشد یا Packet Loss در خارج از شبکه سازمان اتفاق بیفتد، صرفا فعال کردن QoS مشکل را برطرف نمی‌کند. ابتدا باید محل و علت اختلال مشخص شود و بعد QoS در جای درست پیاده‌سازی شود.

اگر بررسی‌ها نشان دهد که Packet Loss همزمان با افزایش مصرف شبکه اتفاق می‌افتد، باید سراغ مدیریت پهنای باند بروید. در این شرایط، افزایش ظرفیت لینک یکی از راهکارهاست.

همچنین کدک VoIP روی میزان مصرف پهنای باند و نحوه انتقال صدای تماس اثر دارد. بنابراین در شبکه‌ای با تعداد تماس همزمان بالا، باید بدانید چه کدکی استفاده می‌شود و هر تماس چه مقدار ظرفیت واقعی از شبکه مصرف می‌کند.

جمع‌بندی

Packet Loss یکی از مهم‌ترین عواملی است که می‌تواند کیفیت تماس‌های VoIP را تحت تأثیر قرار دهد. وقتی بخشی از بسته‌های صوتی در مسیر انتقال از بین می‌روند یا آن‌قدر دیر به مقصد می‌رسند که دیگر برای پخش صدا قابل استفاده نیستند، نتیجه می‌تواند حذف کلمات، قطع و وصل شدن صدا، مکالمه تکه‌تکه و در شرایط شدیدتر، قطع کامل جریان صوتی باشد. 

برای مجموعه‌هایی که تماس بخش مهمی از ارتباطشان با مشتری است، پایش مستمر کیفیت تماس و بررسی گزارش‌های ارتباطی می‌تواند بسیار ارزشمندتر از واکنش نشان دادن به شکایت‌های موردی کاربران باشد. سرویس‌های تلفنچی زمانی بهترین نتیجه را می‌دهند که در کنار یک زیرساخت شبکه پایدار و بهینه استفاده شوند.