Menu

Co je paketová ztráta | Jak otestovat a opravit ztrátu paketů

  • Hlavní
  • Jiný
  • Co je paketová ztráta | Jak otestovat a opravit ztrátu paketů

what is packet loss how test

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů

Tento obsáhlý výukový program vysvětluje, co je ztráta paketů, jaké jsou její příčiny, jak ji zkontrolovat, jak provést test ztráty paketů a jak jej opravit:

V tomto kurzu prozkoumáme základní definici ztráty paketů z hlediska počítačových síťových systémů. Uvidíme základní důvody ztráty v jakékoli síti.

Pomocí různých příkladů a snímků obrazovky se také podíváme na různé nástroje používané k testování ztráty paketů a dalších parametrů výkonu sítě, jako je jitter, zpoždění paketů, zkreslení, rychlost sítě a zahlcení sítě. Pak také přejdeme ke kontrole různých dostupných metod k opravě.

Jak otestovat a opravit ztrátu paketů

Co se naučíte:

Co je paketová ztráta?

Když přistupujeme k internetu za účelem odesílání e-mailů, stahování jakýchkoli datových nebo obrazových souborů nebo hledání jakýchkoli informací, drobné entity dat jsou odesílány a přijímány přes internet, což jsou známé jako pakety. Tok datových paketů probíhá mezi zdrojovými a cílovými uzly v jakékoli síti a do svého cíle se dostává průchodem různými tranzitními uzly.

Nyní, kdykoli tyto datové pakety nedosáhnou požadovaného konečného cíle, pak se podmínka nazývá ztráta paketu. Ovlivňuje celkovou propustnost sítě a QoS, protože v důsledku neúspěšného doručování paketů do cílového uzlu se rychlost sítě zpomaluje a ovlivňují se také aplikace v reálném čase, jako je streamování videa, hraní her.

Příčiny ztráty paketů

Důvod ztráty lze vysvětlit níže uvedenými body:

# 1) Přetížení sítě :Ve špičce nebo v hodině zaneprázdnění sítě, když provoz v síti dosáhne svých maximálních limitů a je vysoce využívána šířka pásma sítě, nastane stav přetížení sítě. Nyní, během této podmínky, pakety v každém mezilehlém uzlu musí čekat na svou šanci se přeposlat, dokud se přetížení nevymaže.

Pokud ale uzly selžou při ukládání a předávání těchto paketů, zahodí je, aby zvládly rychlost sítě. Takto dochází ke ztrátě paketů v případě přetížení sítě. Existuje ale mnoho algoritmů a softwarových aplikací, pomocí kterých lze tyto ztracené pakety znovu přenášet do cíle.

# 2) Chyby softwaru: Toto je jedna z nejběžnějších příčin ztracených datových paketů, která se do systému zavádí během aktualizací softwaru a bude mít za následek abnormální chování sítě kvůli zavedeným chybám. To lze minimalizovat restartováním systému a zavedením opravy softwaru.

# 3) Problém se síťovým hardwarem :Rostoucí síťová infrastruktura pomocí starých a zastaralých síťových prvků, jako jsou směrovače, přepínače, rozbočovače, brány firewall a počítač, bude mít za následek ztrátu paketů, protože při použití starých zařízení se celková síť zpomalí, což bude mít za následek špatnou propustnost a také ztrátu v síti připojení. Ty lze vylepšit pomocí aktualizovaných síťových zařízení.

# 4) Bezpečnostní hrozby :Pokud narazíte na náhlý pokles datových paketů a zpomalení rychlosti sítě, možnou příčinou může být škodlivý virový útok na vaši síť. To znamená, že někdo získává neoprávněný přístup k vaší síti a provádí odmítnutí služby tak, aby se zvyšovalo zatížení routeru, a v důsledku toho váš router požádá o zrušení datových paketů, aby síť selhala.

Takový druh nežádoucích útoků na vaši síť způsobuje ztrátu paketů v důsledku přetížení provozu a nízké rychlosti sítě. To lze minimalizovat pomocí aktualizovaného softwaru pro zabezpečení sítě a brány firewall, které takové síťové hrozby detekují a eliminují.

# 5) Přetížené zařízení a nedostatečná infrastruktura pro manipulaci se sítí :Pokud v systému dochází paměť a dosáhne své kapacity, začne zahodit datové pakety z důvodu nadměrného využití prostředků.

V této situaci pakety nebudou schopny dosáhnout cíle přes fronty a vyrovnávací paměti, protože pak vydrží až do určitého limitu a poté začnou rušit datové pakety.

Podobně, pokud správce sítě není dostatečně chytrý na to, aby zvládl stav přetížení systému, sníží se výkon sítě a opakovaně dojde ke ztrátě paketů.

Doporučené čtení => NEJLEPŠÍ nástroje pro sniffer paketů

Účinky ztracených datových paketů

Ovlivňuje různé aplikace různými způsoby. Například pokud prohledáváme a stahujeme jakýkoli soubor z Internetu a dojde ke ztrátě paketů, zpomalí to rychlost stahování.

Pokud je ale latence velmi nízká, což znamená ztrátu menší než 10%, pak si uživatel nevšimne latence a ztracený paket bude znovu vyslán a bude přijat uživatelem v požadovaném časovém intervalu.

Pokud je však ztráta větší než 20%, potom bude stahování systému trvat déle, než je jeho obvyklá rychlost, a proto bude patrné zpoždění. V takovém případě musí uživatel počkat, až bude paket znovu vyslán zdrojem, a poté jej přijmout.

Na druhou stranu pro aplikace v reálném čase není přijatelná ani ztráta 3% paketů protože to bude patrné a mohlo by to změnit význam probíhající konverzace a dat v reálném čase, pokud se některý řetězec paketu změní nebo zmizí.

Protokol TCP má model pro opětovný přenos ztracených paketů, a když se protokol TCP používá k doručování datových paketů, identifikuje ztracené pakety a znovu vysílá pakety, které přijímač nepotvrdil. Protokol UDP však nemá žádný scénář založený na potvrzení opakovaného přenosu datových paketů, proto se ztracené pakety neobnoví.

Jak opravit ztrátu paketů?

Neexistuje způsob, jak dosáhnout nulové ztráty paketů, protože příčiny ztráty, jako je přetížení systému, příliš mnoho uživatelů, problémy se sítí atd., Se neustále objevují. Můžeme tedy přijmout opatření k minimalizaci ztráty paketů, abychom dosáhli kvalitní sítě.

Následující metody každodenního cvičení mohou do značné míry minimalizovat celkovou ztrátu paketů.

  • Zkontrolujte fyzická připojení :Ujistěte se, že spojení mezi všemi zařízeními je správně provedeno. Všechny porty jsou správně připojeny požadovaným kabelem k zařízením. Pokud je připojení uvolněné a kabely jsou nesprávně připojeny, dojde ke ztrátě paketů.
  • Restartujte systém :Pokud jste svůj systém nerestartovali dlouho a pak jej rychle restartujete, vymažou se všechny chyby a může se také vyřešit problém se ztrátou.
  • Aktualizujte software :Používání aktualizovaného softwaru a nejnovějšího operačního systému automaticky sníží pravděpodobnost ztráty paketů.
  • Používání spolehlivého kabelového připojení namísto Wi-Fi: Pokud pro připojení k síti namísto sítě Wi-Fi použijeme kabel z optických vláken a ethernetový kabel, lze zlepšit kvalitu sítě a je menší šance na ztrátu paketů, protože síť Wi-Fi je k tomu náchylnější.
  • Vyměňte zastaralý hardware :Výměna zastaralého hardwaru, jako jsou staré směrovače a přepínače, které mají omezenou kapacitu, za nová aktualizovaná vysokokapacitní síťová zařízení, minimalizuje ztrátu paketů. Vzhledem k tomu, že zastaralý hardware je náchylnější k nesprávné funkci, což zase způsobí pokles paketů a zvýšení ztráty paketů.
  • Zjišťování typů chyb a odpovídající oprava :Pokud dojde ke ztrátě paketu zarovnání rozhraní s chybami FCS, pak mezi dvěma konci rozhraní routeru existuje nesoulad duplexního režimu. V tomto případě tedy spárujte rozhraní a opravte ztrátu. Dojde-li pouze ke ztrátě FCS, pak nastává problém s kabelovým připojením, proto zkontrolujte připojení a napravte ztráty.
  • Zůstatek odkazu :Pokud je šířka pásma spojení mezi zdrojem a cílem zúžena kvůli vysoké a nadměrné využití kapacity spojení, pak začne klesat pakety, pokud se přenos nestane normálním. V tomto případě můžeme přesunout polovinu provozu na ochrannou linku nebo redundantní linku, která je v nečinném stavu, abychom překonali situaci vysoké ztráty paketů a poskytování dobré kvality služby. Toto se označuje jako link Balance.

Test ztráty paketů

Proč provádíme test ztráty paketů? Ztráta paketů je zodpovědná za mnoho problémů se sítí, zejména v konektivitě WAN a v sítích Wi-Fi. Výsledky testu ztráty paketů uzavírají důvody, za nimiž je problém, jako je problém kvůli připojení k síti nebo zhoršení kvality sítě kvůli ztrátě paketu TCP nebo UDP.

Pro testování ztráty se používají různé nástroje, jeden takový nástroj je Nástroj pro monitorování sítě PRTG který pomáhá potvrdit ztracené pakety, lokalizovat problémy se ztrátou paketů UDP a TCP a také zkoumat využití sítě výpočtem šířky pásma sítě, dostupnosti uzlů a kontrolou IP adres síťových zařízení pro lepší výkon sítě.

Architektura PRTG:

Architektura PRTG

(obraz zdroj )

# 1) Test ztráty paketů PRTG

Jednosměrný senzor Quality of Service (QoS): Tento nástroj se používá k určení různých parametrů, které jsou spojeny s kvalitou sítě mezi dvěma uzly známými také jako sondy.

Slouží k monitorování ztráty paketů v připojeních Voice over IP (VoIP).

K provedení tohoto testu je nutné nainstalovat na jeden konec vzdálenou sondu PRTG do operačního systému Windows, který by měl být připojen k sondě serveru PRTG.

Nyní, jakmile je navázáno spojení mezi vzdálenou a koncovou sondou serveru, snímač přenese spoustu paketů UDP z původní sondy na vzdálený konec a vyhodnotí tyto níže uvedené faktory:

zobrazit můj web v různých prohlížečích
  1. Šum nebo chvění v milisekundách (min., Max. A průměr)
  2. Odchylka v zpoždění paketu v milisekundách (min, max a průměr)
  3. Replika paketů (%)
  4. Zkreslené pakety (%)
  5. Ztracené pakety (%)
  6. Pakety mimo objednávku (%)
  7. Poslední doručený paket (v milisekundách)

Jednosměrný senzor QoS

Přejít na nastavení senzoru a poté zvolit serverovou sondu jako cílový konec a vzdálenou koncovou sondu jako hostitele, PRTG automaticky začne předávat datové pakety sem a tam mezi dvěma vybranými sondami. Bude tedy sledovat výkon síťového připojení.

Tímto způsobem budeme schopni najít ztracená data spolu s dalšími parametry, které jsou nezbytné pro dobrý výkon sítě. Musíme jen vybrat a vybrat hostitele a vzdálené zařízení, mezi nimiž chceme otestovat ztrátu paketů.

Reflektor PRTG QoS: Nejlepší na použití tohoto reflektoru je to, že může běžet také na kterémkoli z operačních systémů Linux, takže není nutné používat pro výstup systém Windows a vzdálenou sondu.

Jedná se o druh skriptu Pythonu, který přenáší datové pakety mezi uzly známými jako koncové body a PRTG. Takže odesláním datových paketů mezi dvěma koncovými body bude měřit všechny parametry QoS sítě. Extrakcí těchto dat a analýzou a porovnáním tedy můžeme zjistit chvění, odchylku zpoždění paketů, ztracené pakety, zkreslené pakety atd.

Senzor Ping: Toto čidlo vysílá datové pakety požadavku na odezvu na zprávu ICMP (Internet Control Message Protocol) mezi dvěma uzly sítě, na které musíme zkontrolovat síťové parametry a ztrátu paketů, a pokud je přijímač k dispozici, vrátí pakety odpovědi na odezvu ICMP jako odpověď na žádost.

Parametry, které zobrazuje, jsou:

  1. Ping čas
  2. Čas ping je minimální, pokud používáte více než jeden ping na interval
  3. Čas ping je maximální, pokud používáte více než jeden ping na interval
  4. Ztráta paketů (%) za použití více než jednoho pingu za interval
  5. Průměrná doba zpáteční cesty v milisekundách.

Výchozí nastavení pro ping jsou čtyři pingy na časový interval skenování pro operační systém Windows a operační systém založený na Unixu, ping bude pokračovat, dokud nestiskneme některá klíčová slova, která ho zastaví.

Nyní otestujme ztrátu paketů mezi notebookem a sítí Wi-Fi.

Postupujte podle následujících kroků:

  1. Přejděte do příkazového řádku výběrem nabídky Start a zadejte „cmd“.
  2. Nyní se otevře příkazové okno, poté použijte příkaz ping 192.168.29.1 a stiskněte klávesu enter.
  3. To provede ping na danou IP adresu a dá nám výstup, který je uveden níže.

Výstup:

ping úspěch

Nyní, podle výše uvedeného shrnutí, vidíme, že nedochází ke ztrátě paketů a ping je úspěšný.

Zvažte případ, kdy dojde ke ztrátě, pak bude výsledek ping vypadat jako na následujícím snímku obrazovky, kde dojde ke 100% ztrátě paketů, protože uživatel není schopen dosáhnout sítě Wi-Fi.

ping ztráta paketů

ping senzor

# 2) Nástroj MTR pro test ztráty paketů

V jednom z předchozích článků jsme již stručně studovali nástroj ping a traceroute. Odkaz je uveden níže -

Musí číst => Kroky a nástroje pro základní řešení potíží se sítí

Pojďme tedy k nástroji MTR, který kombinuje funkce obou příkazů ping a traceroute a slouží k řešení potíží a sledování výkonu sítě a parametrů ztráty paketů.

Příkaz MTR můžeme spustit z příkazového řádku pomocí MTR následovaného IP adresou cílového hostitele. Jakmile spustíme příkaz, bude sledovat cíl po různých trasách. Chcete-li zastavit provádění vyšetřování, můžeme zadat klávesu q a klávesu CTRL + C.

Podívejme se, jak můžeme analyzovat různé parametry síťového připojení pomocí tohoto nástroje z níže uvedeného příkladu a výstupu jedné ze sítí:

MTR test

(obraz zdroj )

  • Připojení s cílovým uzlem :Tady trasování MTR ukazuje na výstupu, že dosahuje konečného skoku cíle bez jakýchkoli selhání, jak vidíme z výše uvedeného obrázku, je zřejmé, že mezi připojením zdroje a cíle není žádný problém.
  • Ztráta paketů: Toto pole označuje% ztráty paketů při každém mezilehlém přeskakování, když se pohybujeme ze zdroje na konec cíle. Ztráta 0% paketů, jak je znázorněna na obrázku výše, naznačuje, že neexistuje žádný problém, ale pokud vykazuje určitou ztrátu, musíme zkontrolovat konkrétní směr.
  • Zpáteční doba (RTT): To představuje celkový čas, který pakety potřebují k dosažení cíle ze zdroje. Vypočítává se v milisekundách, a pokud je to velmi velké, znamená to, že vzdálenost mezi dvěma chmely je velmi velká. Jak vidíme, časový rozdíl RTT mezi hopem 6 a hopem 7 na výše uvedeném snímku obrazovky je obrovský, protože oba chmele se nacházejí v různých zemích.
  • Standardní odchylka: Tento parametr odráží odchylku zpoždění paketu, která se počítá v milisekundách.
  • Jitter :Toto je zkreslení, které je obvykle pozorováno během hlasové komunikace v síti. Nástroj MTR může také vyhodnotit množství chvění na každé úrovni skoku mezi zdrojem a cílem pouhým přidáním pole ve výchozím nastavení a spuštěním příkazu show jitter.

Uveďme si další příklad, ve kterém spustíme příkaz MTR s některými odlišnými nastaveními, než jsou výchozí. Zde budeme posílat pakety každou druhou sekundou, rychlost bude velmi rychlá, abychom si všimli ztráty paketů, a také pošleme 50 datových paketů v každém skoku.

Nyní na níže uvedeném snímku obrazovky vidíme, že zvýšením rychlosti přenosu paketů a odesláním více paketů na směrování dochází k selhání paketů v směrování 1, směrování 2 a směrování 3 se 100% selháním paketů v směrování 2. Znamená to tedy, že je přetížení sítě u těchto chmelů. Musíme podniknout kroky k jejich nápravě.

Příklad testu MTR

Závěr

V tomto článku jsme se naučili základy ztráty paketů s důvodem a způsoby, jak to opravit v jakékoli síti.

Ztráta paketů je velmi častým problémem se sítí, ke kterému dochází v důsledku základních problémů, jako je problém se systémovým softwarem, porucha kabelu atd. Také jsme se dozvěděli, že jej nelze zcela neutralizovat, lze jej minimalizovat pouze preventivními opatřeními a používání různých nástrojů pro monitorování a testování sítě.

Podívali jsme se také na způsoby, jak vyhodnotit ztrátu paketů studiem různých testovacích metod pomocí snímků obrazovky a obrázků.

Doporučené čtení

^