Meniu

Ce este pierderea pachetelor | Cum să testați și să remediați pierderea pachetelor

  • Principal
  • Alte
  • Ce este pierderea pachetelor | Cum să testați și să remediați pierderea pachetelor

what is packet loss how test

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor

Acest tutorial cuprinzător explică ce este pierderea pachetelor, care sunt cauzele, cum să verificați, cum să efectuați testul de pierdere a pachetelor și cum să îl remediați:

În acest tutorial, vom explora definiția de bază a pierderii de pachete în ceea ce privește sistemele de rețea de computer. Vom vedea motivele de bază care stau la baza pierderii în orice rețea.

Vom analiza, de asemenea, diferitele instrumente utilizate pentru a testa pierderea pachetelor și alți parametri de performanță ai rețelei, cum ar fi jitter, întârzierea pachetelor, distorsiunea, viteza rețelei și congestia rețelei, cu ajutorul diferitelor exemple și capturi de ecran. Apoi mergem și pentru verificarea diferitelor metode disponibile pentru a remedia problema.

Cum să testați și să remediați pierderea pachetelor

Ce veți învăța:

Ce este pierderea pachetelor?

Când accesăm Internetul pentru trimiterea de e-mailuri, descărcarea oricărui fișier de date sau imagine sau căutarea de informații, entitățile minuscule de date sunt trimise și primite prin Internet, acestea fiind cunoscute sub numele de pachete. Fluxul de pachete de date are loc între nodurile sursă și destinație din orice rețea și ajunge la destinația sa trecând prin diferite noduri de tranzit.

Acum, ori de câte ori aceste pachete de date nu reușesc să ajungă la destinația finală dorită, atunci condiția se numește pierdere de pachete. Are un impact asupra capacității globale de rețea și a QoS, deoarece datorită livrării nereușite a pachetelor către nodul de destinație, viteza rețelei încetinește și aplicațiile în timp real, cum ar fi streamingul video, de asemenea, jocurile sunt afectate.

Cauze de pierdere a pachetelor

Motivul din spatele pierderii poate fi explicat cu punctele menționate mai jos:

# 1) Congestiune de rețea :În timpul orelor de vârf sau al orei de ocupare a rețelei, când traficul din rețea atinge limitele maxime și lățimea de bandă a rețelei este extrem de utilizată, apare starea congestiei rețelei. Acum, în această stare, pachetele de la fiecare nod intermediar trebuie să aștepte șansa de a fi redirecționate până când congestia se elimină.

Dar dacă nodurile nu reușesc să stocheze și să redirecționeze aceste pachete, atunci le vor arunca pentru a face față vitezei rețelei. Așa se produce pierderea pachetelor în cazul congestiei rețelei. Dar există mulți algoritmi și aplicații software prin care aceste pachete pierdute pot fi retransmise pentru a ajunge la destinație.

# 2) Bug-uri software: Aceasta este una dintre cele mai obișnuite cauze ale pachetelor de date pierdute, care este introdusă în sistem în timpul actualizărilor software și va avea ca rezultat comportamentul anormal al rețelei din cauza bug-urilor introduse. Acest lucru poate fi minimizat prin repornirea sistemului și prin introducerea de patch-uri software.

# 3) Problema cu hardware-ul de rețea :Creșterea infrastructurii de rețea utilizând elemente de rețea vechi și învechite, cum ar fi routerele, comutatoarele, hub-urile, firewall-urile și computerul, vor duce la pierderea pachetelor, deoarece prin utilizarea dispozitivelor vechi, rețeaua generală va încetini, ceea ce va duce la un randament slab și, de asemenea, la pierderea în rețea. conectivitate. Acestea pot fi îmbunătățite prin utilizarea dispozitivelor de rețea actualizate.

# 4) Amenințări la adresa securității :Dacă întâmpinați o scădere bruscă a pachetelor de date și o încetinire a vitezei rețelei, cauza posibilă din spatele acestui lucru ar putea fi un atac de virus rău intenționat în rețeaua dvs. Aceasta înseamnă că cineva primește acces neautorizat la rețeaua dvs. și execută refuzul de serviciu, astfel încât încărcarea pe router să crească și, prin urmare, să solicite routerului să renunțe la pachetele de date, astfel încât rețeaua să eșueze.

Astfel de atacuri nedorite asupra rețelei dvs. cauzează pierderea pachetelor din cauza supraîncărcării traficului și a vitezei reduse a rețelei. Acest lucru poate fi minimizat utilizând software-ul actualizat de securitate a rețelei și firewall-ul care detectează astfel de amenințări de rețea și le elimină.

# 5) Dispozitiv supraîncărcat și infrastructură inadecvată pentru manipularea rețelei :Dacă sistemul dvs. nu mai are memorie și își atinge capacitatea, atunci va începe să renunțe la pachetele de date din cauza suprautilizării resurselor.

În această situație, pachetele nu vor putea ajunge la destinație în ciuda cozii și tampoanelor, deoarece atunci vor susține până la o anumită limită și, după aceea, vor începe să renunțe la pachetele de date.

În mod similar, dacă administratorul rețelei nu este suficient de inteligent pentru a face față stării de suprasarcină a sistemului, performanța rețelei se va degrada și pierderea pachetelor va avea loc în mod repetat.

Lectură recomandată => CELE MAI BUNE Instrumente de sniffer de pachete

Efectele pachetelor de date pierdute

Afectează diferite aplicații în diferite moduri. De exemplu, dacă căutăm și descărcăm orice fișier de pe Internet și există o pierdere de pachete, atunci acesta va încetini viteza de descărcare.

Dar dacă latența este foarte mică, ceea ce înseamnă că pierderea este mai mică de 10%, atunci utilizatorul nu va observa latența și pachetul pierdut va fi re-transmis și va fi primit de către utilizator la intervalul de timp dorit.

Dar dacă pierderea este mai mare de 20%, atunci sistemul va dura mai mult timp pentru a descărca datele decât viteza obișnuită și, astfel, întârzierea va fi vizibilă. În acest caz, utilizatorul trebuie să aștepte ca pachetul să fie re-transmis de sursă și apoi să îl primească.

Pe de altă parte, pentru aplicațiile în timp real, chiar și o pierdere de pachete de 3% nu este acceptabilă deoarece va fi vizibil și ar putea schimba semnificația conversației în curs și a datelor în timp real dacă unul dintre șirurile de pachete este modificat sau dispare.

Protocolul TCP are modelul pentru retransmiterea pachetelor pierdute și atunci când protocolul TCP este utilizat pentru livrarea pachetelor de date, acesta identifică pachetele pierdute și retransmite pachetele care nu sunt recunoscute de către receptor. Dar protocolul UDP nu are niciun scenariu bazat pe confirmare pentru retransmiterea pachetelor de date, prin urmare pachetele pierdute nu vor fi recuperate.

Cum se remediază pierderea pachetelor?

Nu există nicio modalitate de a obține o pierdere de pachete zero la sută, motivele care stau la baza pierderii, cum ar fi supraîncărcarea sistemului, prea mulți utilizatori, probleme de rețea etc. apar în permanență. Deci, putem lua măsuri pentru a minimiza pierderea de pachete pentru a obține o rețea de bună calitate.

Următoarele metode de practică zilnică pot reduce în mare măsură pierderea generală de pachete.

  • Verificați conexiunile fizice :Vă rugăm să vă asigurați că conexiunile dintre toate dispozitivele sunt realizate corect. Toate porturile sunt conectate corespunzător cu cablul necesar la dispozitive. Dacă conexiunea este slăbită și cablurile sunt conectate greșit, atunci va apărea pierderea pachetelor.
  • Reporniți sistemul :Dacă nu ați repornit sistemul de mult timp, apoi reporniți-l rapid, acest lucru va șterge toate erorile și, de asemenea, poate rezolva problema pierderii.
  • Actualizați software-ul :Utilizarea software-ului actualizat și a celui mai recent sistem de operare va reduce automat șansele de a pierde pachete.
  • Utilizarea unei conexiuni de cablu fiabile în loc de Wi-Fi: Dacă folosim cablul de fibră optică și cablul Ethernet pentru conexiunile de rețea în locul rețelei Wi-Fi, calitatea rețelei poate fi îmbunătățită și există mai puține șanse de pierdere a pachetelor, deoarece rețeaua Wi-Fi este mai predispusă la aceasta.
  • Înlocuiți hardware-ul învechit :Înlocuirea hardware-ului învechit, cum ar fi routerele și comutatoarele vechi, care au o capacitate limitată, cu dispozitive noi de rețea actualizate de mare capacitate va reduce la minimum pierderea de pachete. Deoarece hardware-ul învechit este mai predispus la funcționarea defectuoasă, care la rândul său va scădea pachetele și va crește pierderea pachetelor.
  • Detectarea tipurilor de erori și remedierea corespunzătoare :Dacă pierderea pachetului de aliniere a interfeței are loc cu erorile FCS, atunci există o nepotrivire a modului duplex între cele două capete ale interfeței routerului. Astfel, în acest caz, potriviți interfața pentru a remedia pierderea. Dacă apare doar pierderea FCS, atunci există o problemă cu conexiunile prin cablu, verificând astfel conexiunile pentru a remedia pierderile.
  • Balanța legăturii :Dacă lățimea de bandă a legăturii dintre sursă și destinație este afectată din cauza utilizării mari și excesive a capacității legăturii, atunci va începe să renunțe la pachete, cu excepția cazului în care traficul devine normal. În acest caz, putem deplasa jumătate din trafic către legătura de protecție sau legătura redundantă care este în stare inactivă pentru a depăși situația de pierdere ridicată a pachetelor și furnizarea unei bune servicii de calitate. Acest lucru este cunoscut sub numele de echilibru link.

Test de pierdere a pachetelor

De ce efectuăm testul pentru pierderea pachetelor? Pierderea pachetelor este responsabilă pentru multe dintre problemele de rețea, în special în conectivitatea WAN și rețelele Wi-Fi. Rezultatele testului de pierdere a pachetelor concluzionează motivele care stau la baza acesteia, deoarece problema se datorează conectivității rețelei sau calității rețelei se degradează din cauza pierderii de pachete TCP sau UDP.

Pentru testarea pierderii sunt utilizate diferite instrumente, unul dintre acestea este Instrument de monitorizare a rețelei PRTG care ajută la confirmarea pachetelor pierdute, localizarea problemelor de pierdere a pachetelor UDP și TCP și, de asemenea, examinarea utilizării rețelei prin calcularea lățimii de bandă a rețelei, disponibilitatea nodurilor și prin verificarea adreselor IP ale dispozitivelor de rețea pentru o performanță mai bună a rețelei.

Arhitectura PRTG:

Arhitectura PRTG

(imagine sursă )

# 1) Test de pierdere a pachetelor PRTG

Senzor pentru calitatea serviciului (QoS) unidirecțional: Acest instrument este utilizat pentru a determina diverși parametri care sunt legați de calitatea unei rețele între două noduri cunoscute și sub numele de sonde.

Acesta este utilizat pentru a monitoriza pierderea pachetelor în conexiunile Voice over IP (VoIP).

Pentru a rula acest test este necesar să instalați sonda de la distanță PRTG pe un sistem de operare Windows la un capăt care ar trebui să fie conectat la sonda de server PRTG.

Acum, odată ce conexiunea este stabilită între sonda de la distanță și server, senzorul va transmite o grămadă de pachete UDP de la sonda de origine la capătul de la distanță și va evalua acești factori de mai jos:

de ce software aveți nevoie pentru a crea o aplicație
  1. Zgomot sau fluctuație în milisecunde (min, maxim și mediu)
  2. Abaterea întârzierii pachetului în milisecunde (min, maxim și mediu)
  3. Pachete de replici (%)
  4. Pachete distorsionate (%)
  5. Pachete pierdute (%)
  6. Pachete scoase din comandă (%)
  7. Ultimul pachet livrat (în milisecunde)

Senzor QoS unidirecțional

Mergeți la setările senzorului și apoi alegeți sonda de zonă a serverului ca capăt de destinație și sonda de capăt la distanță ca gazdă, apoi PRTG va începe automat să redirecționeze pachetele de date înainte și înapoi între cele două sonde selectate. Astfel va monitoriza performanța conexiunii la rețea.

În acest fel, vom putea localiza datele pierdute împreună cu ceilalți parametri care sunt esențiali pentru o bună performanță a rețelei. Trebuie doar să alegem și să selectăm dispozitivul gazdă și de la distanță printre care dorim să testăm pierderea pachetului.

Reflector PRTG QoS: Cel mai bun lucru despre utilizarea acestui reflector este că poate funcționa și pe oricare dintre sistemele de operare Linux, deci nu este obligatorie utilizarea sistemului Windows și a sondei de la distanță pentru ieșire.

Acesta este un fel de script Python care transmite pachetele de date între noduri cunoscute sub numele de puncte finale și PRTG. Astfel, prin trimiterea pachetelor de date între două puncte finale, va măsura toți parametrii QoS ai rețelei. Astfel, extragând aceste date și făcând analize și comparații, putem afla fluctuația, abaterea în întârzierea pachetelor, pachetele pierdute, pachetele distorsionate etc.

Senzor Ping: Acest senzor transmite un pachet de date de solicitare a unui mesaj de ecou Internet Control Message Protocol (ICMP) între două noduri ale rețelei pe care trebuie să verificăm parametrii de rețea și pierderea de pachete și dacă receptorul este disponibil, acesta va reveni la pachetele de răspuns de ecou ICMP ca răspuns la cerere.

Parametrii pe care îi arată sunt:

  1. Timp de ping
  2. Timpul de ping este minim dacă se utilizează mai mult de un ping pe interval
  3. Timpul de ping este maxim dacă se utilizează mai mult de un ping pe interval
  4. Pierderea pachetului (%) pentru utilizarea mai multor ping pe interval
  5. Timpul mediu dus-întors în milisecunde.

Setarea implicită pentru ping este de patru pings pe interval de timp de scanare pentru sistemul de operare Windows și sistemul de operare bazat pe Unix, ping-ul va rula în continuare până când vom apăsa câteva cuvinte cheie pentru a-l opri.

Acum, să testăm pierderea de pachete între laptop și rețeaua Wi-Fi.

Urmați pașii de mai jos:

  1. Mergeți la promptul de comandă selectând meniul Start și apoi tastați „cmd”.
  2. Acum se va deschide fereastra de comandă, apoi utilizați ping 192.168.29.1 și apăsați Enter.
  3. Aceasta va face ping la adresa IP dată și ne va oferi ieșirea care este prezentată mai jos.

Ieșire:

ping succes

Acum, conform rezumatului de mai sus, putem vedea că nu există pierderi de pachete și că pingul are succes.

Luați în considerare cazul în care pierderea este acolo, atunci rezultatul pingului va fi ca în imaginea de mai jos, unde există o pierdere de pachete de 100%, deoarece utilizatorul nu poate accesa rețeaua Wi-Fi.

pierderea pachetului ping

senzor ping

# 2) Instrument MTR pentru testul de pierdere a pachetelor

Am studiat deja pe scurt despre instrumentul de ping și tracerout într-unul din articolele anterioare. Link-ul este dat mai jos-

Trebuie citit => Pași și instrumente de bază pentru depanarea rețelei

Așadar, să trecem la instrumentul MTR care combină caracteristicile atât ale ping-urilor, cât și ale traceroute-ului și utilizate pentru depanarea și monitorizarea performanței rețelei și a parametrilor de pierdere a pachetelor.

Putem rula comanda MTR din promptul de comandă utilizând MTR urmată de adresa IP a gazdei de destinație. Odată ce vom executa comanda, acesta va continua să urmărească destinația urmând diferitele rute. Pentru a o opri pentru a efectua investigația, putem introduce tasta q și tasta CTRL + C.

Să vedem cum putem analiza diverși parametri ai conectivității rețelei folosind acest instrument din exemplul de mai jos și ieșirea unuia dintre rețele:

Test MTR

(imagine sursă )

  • Conectivitate cu nodul de destinație :Aici, urmărirea MTR arată în ieșire că atinge saltul final al destinației fără eșec, așa cum putem vedea din imaginea de mai sus, este clar că nu există nicio problemă între conectivitatea finală sursă și destinație.
  • Pierdere de pachete: Acest câmp indică% din pierderea pachetelor la fiecare salt intermediar în timp ce ne deplasăm de la sursă la destinație. Pierderea de pachet de 0%, așa cum se arată în imaginea de mai sus, nu indică nicio problemă, dar dacă prezintă o anumită pierdere, trebuie să verificăm acel hop.
  • Timp dus-întors (RTT): Aceasta reprezintă timpul total luat de pachete pentru a ajunge la destinație de la sursă. Se calculează în milisecunde și dacă aceasta este foarte mare înseamnă că distanța dintre cele două hamei este foarte mare. După cum putem vedea, diferența de timp RTT între hop 6 și hop 7 în captura de ecran de mai sus este imensă, deoarece ambele hamei sunt situate în țări diferite.
  • Deviație standard: Acest parametru reflectă abaterea în întârzierea pachetului care este calculată în milisecunde.
  • Jitter :Aceasta este distorsiunea care se observă de obicei în timpul comunicării vocale în rețea. Instrumentul MTR poate evalua, de asemenea, cantitatea de jitter la fiecare nivel de salt între sursă și destinație, adăugând doar câmpul în setările implicite și executând comanda show jitter.

Să luăm un alt exemplu în care rulăm comanda MTR cu câteva setări diferite decât cea implicită. Aici vom trimite pachete la fiecare al doilea mijloc succesiv, viteza va fi foarte rapidă pentru a observa pierderea pachetelor și, de asemenea, vom trimite 50 de pachete de date în fiecare salt.

Acum, în captura de ecran de mai jos, putem vedea că, prin creșterea vitezei de transmisie a pachetelor și trimiterea mai multor pachete pe salt, există erori de pachete în hop 1, hop 2 și hop 3 cu 100% eșec de pachete la hop 2. Astfel, înseamnă că există este congestia rețelei la aceste hamei. Trebuie să luăm măsuri pentru a le corecta.

Exemplu de testare MTR

Concluzie

În acest articol, am învățat elementele fundamentale ale pierderii pachetelor cu motivul și metodele de remediere a acestuia în orice rețea.

Pierderea de pachete este o problemă de rețea foarte frecventă care apare din cauza unor probleme de bază, cum ar fi o problemă de software de sistem, o defecțiune a cablului etc. Am aflat, de asemenea, faptul că nu poate fi neutralizat complet, poate fi minimizat doar luând măsuri de precauție. și utilizarea diferitelor instrumente pentru monitorizarea și testarea rețelei.

De asemenea, am analizat modalități de a evalua pierderea pachetelor prin studierea diferitelor metode de testare cu ajutorul capturilor de ecran și a imaginilor.

Lectură recomandată

^