Как исправить потери пакетов

Потеря пакетов происходит, когда ваше сетевое соединение теряет информацию, пока оно находится в пути. Это может привести к тому, что ваше сетевое подключение будет выглядеть медленнее, чем должно быть, и уменьшит надежность сетевой связи с локальными и удаленными устройствами. Прекращение потери пакетов должно быть в верхней части списка для тех, кто хочет улучшить неприятную сеть.

Что такое потеря пакетов?

Хотя проточная вода часто используется в качестве аналогии для сетевого трафика, информация не передается по сети как непрерывный поток. Скорее, он отправляется как серия дискретных единиц, называемых пакетами. Эти единицы подобны отдельным страницам в книге. Вместе они имеют некоторое значение, но только когда они связаны с другими страницами в правильном порядке, они создают целостное целое. Когда ваше сетевое соединение теряет пакеты, полная книга не может быть построена. Пакеты также могут быть неполными, поврежденными или иным образом испорченными, что приводит к их бесполезности. Исправление для этого обычно пересылает потерянный пакет.

Время от времени в большинстве сетей наблюдается очень низкий уровень потерь пакетов. Перипетии сетевых подключений таковы, что пакет, упавший каждый раз в то время, несколько неизбежен. Тем не менее, в правильно функционирующей сети потеря пакетов происходит редко, что не влияет на эффективность сетевого подключения.

Если вы видите более высокие уровни потери пакетов в вашей сети, вам нужно предпринять шаги, чтобы исправить это. Чтобы вернуться к нашей водной аналогии, значительная потеря пакетов похожа на плохо протекающую трубу. Он должен быть исправлен до того, как могут быть сделаны другие улучшения.

Что вызывает потерю пакетов в вашей сети

Потери пакетов не происходят по одной причине. Диагностика причины потери пакетов в сети скажет вам, что вам нужно исправить.

Полоса пропускания сети и перегрузка: Основной причиной потери пакетов является недостаточная пропускная способность сети для желаемого соединения. Это происходит, когда слишком много устройств пытаются обмениваться данными в одной сети.
Недостаточное оборудование: Любое оборудование в вашей сети, которое маршрутизирует пакеты, может привести к потере пакетов. Наиболее уязвимы маршрутизаторы, коммутаторы, брандмауэры и другие аппаратные устройства. Если они не могут «идти в ногу» с трафиком, который вы маршрутизируете через них, они будут отбрасывать пакеты. Подумайте об этом, как официант с их руками: если вы попросите их подобрать другую тарелку, они, вероятно, сбросят одну или несколько других тарелок.
Поврежденный кабель: Потеря пакетов может произойти на уровне 1, физическом сетевом уровне. Если ваши кабели Ethernet повреждены, неправильно подключены или слишком медленны, чтобы обрабатывать трафик сети, они будут «просачивать» пакеты.
Ошибки программного обеспечения: Нет программного обеспечения безупречно. Прошивка вашего сетевого оборудования или программного обеспечения вашего компьютера может иметь ошибки, которые вызывают потерю пакетов. В этом случае для потребителя мало что нужно делать. Вы можете попытаться решить проблему самостоятельно, но часто единственный способ устранить проблему - это исправление прошивки от поставщика, поставляющего оборудование. Обязательно сообщайте о подозрительных ошибках, когда найдете их, чтобы побудить поставщиков устранить проблему.

Обнаружение потери пакетов

Существует ряд программных приложений, которые могут обнаруживать потерю пакетов по сети. Они работают путем «обнюхивания» пакетов каким-то образом, анализируя время их поездки или просматривая пакеты. Самый простой способ узнать, есть ли потеря пакетов, - это пинговать устройства в вашей сети.

В Windows откройте окно командной строки и используйте команду ping для таргетинга на ваш маршрутизатор. Например, если локальный IP-адрес вашего маршрутизатора - 127.0.0.1, следующая команда будет пинговать маршрутизатор:

ping 127.0.0.1 -t
На MacOS или Linux откройте окно терминала и используйте следующую команду:

ping 127.0.0.1
Единственное различие заключается в отсутствии команды -t в конце команды.
После того как команда ping обработает достаточное количество пакетов (не менее 10), нажмите Ctrl + C, для остановки команды.
Посмотрите, была ли потеря пакетов. Если это конкретное соединение между пинговым устройством и целевым устройством функционирует правильно, вы должны увидеть 0% потери пакетов.

--- 127.0.0.1 статистика ping ---27 переданных пакетов, 27 полученных пакетов, 0,0% потери пакетовмин. / авг / макс / stddev = 1.820 / 8.351 / 72.343 / 14.186 мс
Вот и все.

Существуют также более совершенные инструменты для обнаружения потери пакетов.

Команда tcpdump на macOS и Linux значительно мощнее, чем ping. Довольно сложно привыкнуть, но следующая команда будет захватывать пакеты, а затем вычислять сумму потери пакетов:

tcpdump -i любой
Это приведет к запуску tcpdump по любому сетевому соединению. Он также может быть запущен с -i eth0 только для захвата основного сетевого интерфейса или с -c 10 для захвата только десяти пакетов.
После запуска команды просмотрите нижнюю строку, чтобы узнать, были ли потеряны какие-либо пакеты.

17 захваченных пакетов85 пакетов, полученных фильтром0 пакетов, сброшенных ядром
В идеале вы должны увидеть, что 0 пакетов были потеряны.

В Windows вы можете использовать tcpdump через оболочку Bash в Windows 10 или запустить Wireshark.

Процесс обнаружения пакетов довольно низкий. После того, как вы установили способ проверки связи по сети, вам необходимо следовать практике изоляции и устранения, чтобы определить источник и причину потери пакета. В большинстве случаев это потребует пинга большинства устройств в сети или выполнения сценариев, которые выполняются одинаково. Знание топологии сети будет очень полезно здесь.

Определение причины потери пакетов

Чтобы определить основную причину потери пакетов, вы должны начать с самой простой проблемы, чтобы обнаружить и проложить свой путь назад.

Сначала проверьте соединение Ethernet между устройствами. Проверьте наличие явных признаков физического повреждения и неправильной работы. Правильно ли работают эти кабели? Выключает ли кабели проблемы? Проверьте маршрутизаторы и коммутаторы аналогичным образом.

Во-вторых, определите, есть ли достаточная пропускная способность для обработки требуемых устройств в вашей сети. Является ли какая-либо часть аппаратного обеспечения значительным количеством соединений, чем нужно? Это часто процесс поиска и замены до тех пор, пока проблема не будет решена. Вы также можете использовать «известный хороший» коммутатор и маршрутизатор, заменяя его потенциально проблемными устройствами в сети, чтобы узнать, пропадет ли потеря пакетов при удалении определенного устройства.

Как исправить потери пакетов в вашей сети

Как только вы определили причину потери пакетов, есть два исправления, которые могут быть применены.

Первое включает в себя замену проблемного оборудования. Если ваше исследование приводит к неправильной работе аппаратного устройства, замените его.

Если потеря пакетов вызвана ошибками программного обеспечения, вам нужно попытаться исправить ошибку самостоятельно, попытаться обойти ошибку или сообщить об ошибке поставщику и надеяться, что они исправит это. Для внутреннего программного обеспечения легче найти исправление. Для стороннего программного обеспечения это зависит. Если вы крупный клиент, вы, возможно, сможете вытащить мышцы. Если нет, вы можете застрять в ожидании, пока пытаетесь использовать обходной путь.

Последние мысли

Пакетная потеря часто представляет собой то, что происходит медленно в сети. Конечно, что-то настолько расплывчатое может быть вызвано множеством первопричин. Если вы диагностируете неэффективную сеть, потеря пакетов должна быть в верхней части списка. Как только потеря пакетов устранена как возможность, вы можете перейти к более сложным проблемам.