Le reti sono la spina dorsale dei più moderniorganizzazioni. Consentono l'accesso ai dati a chiunque ne abbia bisogno ovunque si trovino. Ma per quanto importanti e critici possano essere, le reti possono anche soffrire di alcuni problemi. In effetti, ci sono principalmente tre problemi principali che stanno causando la stragrande maggioranza di tutti i problemi di rete: latenza, jitter e perdita di pacchetti. Oggi parliamo di quest'ultimo. Cercheremo di esaminare il perché e il come della perdita di pacchetti, ma anche quali strumenti possono essere utilizzati per misurarlo e localizzarne l'origine, nonché esplorare brevemente cosa si può fare per ridurlo, se non eliminarlo.
Inizieremo cercando di definire la perdita di pacchettipoiché è importante che tutti iniziamo dalla stessa pagina. Quindi, esploreremo le varie cause della perdita di pacchetti. Le cause effettive sono innumerevoli, ma abbiamo scelto le cinque più comuni e daremo uno sguardo più approfondito a ciascuna di esse. Successivamente, vedremo alcuni strumenti che è possibile utilizzare per misurare e localizzare la perdita di pacchetti. Dopotutto, prima di poter riparare qualsiasi cosa, dobbiamo sapere che è lì e dobbiamo sapere dove si trova. E a proposito della correzione della perdita di pacchetti, questo sarà il nostro ultimo ordine.
Che cos'è la perdita di pacchetti
ioIn termini semplici, la perdita di pacchetti è il fallimento dipacchetti di dati inviati da una fonte per raggiungere la loro destinazione. I pacchetti di dati, nel caso non lo sapessi, sono piccoli blocchi di dati che vengono trasmessi su reti di computer. Ogni pezzo di dati, indipendentemente dalle sue dimensioni, è diviso in pacchetti che vengono inviati in sequenza su reti prima di essere riassemblati in dati significativi dalla parte ricevente. Per vari motivi che stiamo per esplorare, capita che alcuni pacchetti vengano persi durante il trasporto. Per analogia, immagina una lettera di più pagine che verrebbe spedita con ogni pagina in una busta separata. Questo è esattamente il modo in cui i dati vengono trasferiti su una rete. In questo esempio, la perdita di pacchetti si verifica se una delle buste viene persa durante il trasporto.
Il Cause di perdita di pacchetti
Sebbene ci siano numerose cause per la perdita di pacchetti, troppe per coprirle tutte, ne abbiamo identificate cinque tra le più comuni.
1. Congestione della rete
La congestione della rete è forse la causa principaledi perdita di pacchetti. È simile alla congestione del traffico e si verifica in genere quando vi sono più dati di quanti la rete sia in grado di gestire. Quando ciò accade, i dispositivi di rete come i router potrebbero eventualmente eliminare i pacchetti che sono stati messi in coda per troppo tempo, con conseguente perdita di pacchetti.
Alcuni collegamenti WAN e circuiti Internet lo sonotalvolta larghezza di banda limitata dal provider. Ad esempio, potrebbero fornire 2 Mbps di larghezza di banda su un circuito fisico da 10 Mbps. Se si tenta di inviare più di 2 Mbps di dati su tale circuito, la WAN o il router Internet spesso eliminano il traffico aggiuntivo, con conseguente perdita di pacchetti.
La congestione della rete può verificarsi anche durante il servizioi fornitori cancellano intenzionalmente un link. Lo fanno sulla base della logica che non tutti gli abbonati del servizio useranno la larghezza di banda contemporaneamente. Tuttavia, nei periodi di punta, quando più persone utilizzano il servizio e la domanda supera la sua capacità, si verificherà probabilmente una perdita di pacchetti derivante dalla congestione.
2. Overutilization del dispositivo
Un'altra causa comune del dispositivo di perdita di pacchettioverutilization. Succede quando un dispositivo funziona a una capacità per cui non è stato progettato. In una rete, i pacchetti possono arrivare a un router più velocemente di quanto possano essere elaborati / inviati. Per gestire queste situazioni, i dispositivi dispongono di buffer in cui trattengono temporaneamente i pacchetti fino a quando non vengono elaborati e inviati. Questi buffer non sono infiniti, tuttavia, e possono eventualmente riempirsi, causando la caduta dei pacchetti.
In molti casi, un dispositivo si esibirà in unmodo accettabile durante i normali tempi di funzionamento (non di punta) e instradare correttamente tutti i pacchetti. Durante i periodi di punta, tuttavia, potrebbe verificarsi un notevole aumento delle cadute di pacchetti.
3. Problemi hardware e software
L'hardware difettoso è ancora un'altra causa del pacchettoperdita. Abbiamo visto casi, ad esempio, di router WAN con interfacce a 100 Mbps che non erano in grado di trasmettere più di 30 Mbps di dati. Quando il traffico era basso, il problema non era evidente ma non appena superava i 30 Mbps, i pacchetti iniziavano a cadere. Lo spostamento del circuito su un'altra interfaccia dello stesso dispositivo con la stessa identica configurazione dell'interfaccia ha risolto il problema, confermando che si trattava di un problema hardware del router.
Una causa strettamente correlata di perdita di pacchetti è erratasoftware in esecuzione su un dispositivo di rete. Il firmware dei dispositivi di rete sono programmi per computer e, come tali, sono esposti a bug di programmazione. Sono software sempre più complicati ed è spesso impossibile per il loro team di sviluppo rilevare tutti i bug nel firmware dei dispositivi di rete.
4. Azione dannosa
Azione dannosa, principalmente sotto forma di Negazione diAttacchi di servizio (DoS): è un'altra causa comune di perdita di pacchetti. È, tuttavia, uno su cui spesso abbiamo poco controllo. Succede quando gli utenti malintenzionati inondano un dispositivo di rete con abbastanza traffico da non poter più svolgere i propri compiti e iniziare a far cadere i pacchetti.
Dal momento che non abbiamo alcun controllo su queste situazionisono opera di terzi, il modo migliore è evitarli del tutto. Esistono numerosi servizi che affermano di proteggere la tua rete dagli attacchi DoS. Alcuni di loro fanno un buon lavoro, anche se possono essere un po 'costosi. Ma se possono proteggerti da un attacco di cui altrimenti sarai indifeso, potrebbe valere la pena investire.
5. Errori di configurazione
L'errore umano è spesso la colpa in molte situazionie la perdita di pacchetti non è diversa. L'errore di configurazione del dispositivo è un'altra delle cause più comuni di perdita di pacchetti. Ad esempio, la velocità dell'interfaccia e la mancata corrispondenza duplex possono portare alla perdita di pacchetti. Succede, ad esempio, quando un'estremità di un collegamento è impostata su full-duplex mentre l'altra è impostata su half-duplex. Quando ciò accade, si verificano collisioni con conseguente perdita di pacchetti. Le apparecchiature di rete sono sempre più complesse ed è facile commettere errori. Gli strumenti di gestione della configurazione possono aiutarti a garantire che le tue configurazioni siano prive di errori implementando elementi di configurazione standardizzati.
Gli effetti della perdita di pacchetti
La perdita di pacchetti è comune e accade sulla maggior parte delle reti. Raramente ha un effetto evidente fino a raggiungere livelli critici. Quando lo fa, può causare vari errori. Trasferimenti di file—che usano il protocollo TCP orientato alla connessione — sono relativamente inalterato poiché nella maggior parte dei protocolli è integrata una correzione degli errori e un pacchetto mancante può essere ritrasmesso. È più problematico con trasferimenti in tempo reale o quasi in tempo reale—che invece usano il protocollo UDP senza connessione - tale come streaming video o audio o Voice over IP (VoIP) in cui può causare salti e lacune, blocco delle immagini o discorsi incomprensibili.
Alcuni strumenti per misurare e individuare la perdita di pacchetti
Se si desidera ridurre o eliminare la perdita di pacchetti,la prima cosa che devi fare è misurare se la tua rete sta vivendo e, se è, dove sta accadendo. Come abbiamo detto prima, la perdita di pacchetti è normale e sarà presente sulla maggior parte delle reti. Tuttavia, deve rimanere al di sotto di una certa soglia per garantire che non si osservino effetti negativi. Cisco Systems consiglia, ad esempio, chela perdita di pacchetti sul traffico VoIP - probabilmente il tipo di traffico maggiormente interessato da esso - dovrebbe essere mantenuta al di sotto dell'1%. Per lo streaming video, dovrebbe rimanere tra lo 0,05% e il 5% a seconda del tipo di video.
Poiché il traffico VoIP è il tipo di traffico maggiormentecolpiti dalla perdita di pacchetti, non sorprende che la maggior parte degli strumenti che abbiamo trovato per misurarli e localizzarli siano principalmente strumenti di monitoraggio della rete VoIP.
1. VoIP e gestore della qualità della rete di SolarWinds (Prova gratuita)
SolarWinds ha realizzato alcuni dei migliori strumenti di amministrazione della rete negli ultimi 20 anni circa. Il suo prodotto di punta, il Network Performance Monitor, segna costantemente tra le migliori reti SNMPstrumenti di monitoraggio. La società è anche famosa per i suoi strumenti gratuiti, realizzati per soddisfare le esigenze specifiche degli amministratori di rete. Questi strumenti gratuiti includono prodotti come TFTP Server o il Advanced Subnet Calculator.
Il VoIP di SolarWinds e Network Quality Manager è uno strumento di monitoraggio VoIP dedicato che lo èricco di ottime funzionalità. Questo strumento può essere utilizzato per monitorare le metriche sulla qualità delle chiamate VoIP, inclusi perdita di pacchetti, ma anche latenza, jitter e MOS. Può aiutare a risolvere le prestazioni delle chiamate VoIP correlando i problemi di chiamata e le prestazioni della rete. Lo strumento include anche il monitoraggio WAN in tempo reale tramite la tecnologia Cisco IP SLA. La funzione di tracciamento del percorso di chiamata VoIP dello strumento consente di visualizzare e individuare i problemi di chiamata lungo l'intero percorso di rete.
- PROVA GRATUITA: VoIP di SolarWinds e Network Quality Manager
- Link per scaricare: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
Questo strumento può eseguire il monitoraggio in tempo reale diprestazioni WAN da sito a sito e ha anche funzionalità di avviso per avvisare l'utente di qualsiasi situazione anomala. Può aiutare a garantire che i circuiti WAN funzionino come previsto utilizzando le metriche SLA IP di Cisco, i test sintetici del traffico e le soglie e gli avvisi di prestazioni personalizzate.
Ma il VoIP di SolarWinds e Network Quality Manager non monitorerà solo i tuoi circuiti WAN, ma anchevisualizzare le metriche di utilizzo e prestazioni dei gateway VoIP e dei trunk PRI. Può aiutare con la pianificazione della capacità consentendo di valutare la qualità della voce durante la pianificazione di nuove implementazioni VoIP.
Prezzi per il VoIP di SolarWinds e Network Quality Manager iniziare $ 1 615 per un massimo di 5 dispositivi sorgente SLA IP e 300 telefoni IP. Sono disponibili anche altri livelli di licenza, inclusa una licenza illimitata per dispositivo. Un libero È disponibile una versione di prova di 30 giorni se si desidera portare il prodotto per una prova.
2. PRTG Network Monitor
Il PRTG Network Monitor a partire dal Paessler è un sistema di monitoraggio della rete multiuso. Attraverso l'uso di sensori, che possono essere confrontati con componenti aggiuntivi sebbene siano inclusi con il prodotto, PRTG può essere utilizzato per monitorare molti parametri diversi di reti e sistemi. Lo strumento può monitorare praticamente qualsiasi sistema, dispositivo, traffico e applicazione nella tua infrastruttura IT.
Allo scopo di misurare e localizzare i pacchettiperdita, PRTG propone non meno di tre diversi sensori. È possibile utilizzare il sensore ping per misurare la disponibilità dei dispositivi e calcolare la perdita di pacchetti in percentuale. Il sensore di qualità del servizio consente di monitorare interi percorsi di rete, misurandoli e individuandoli. Infine, Cisco IP SLA Sensor può essere utilizzato per misurare il tasso di perdita di pacchetti sui dispositivi Cisco. Puoi scegliere di ricevere una notifica via e-mail, SMS o notifiche push su un dispositivo mobile ogni volta che viene superata la soglia in modo da poter prendere le misure appropriate.
Il PRTG Network Monitor è super facile e veloce da installare. Il sistema di rilevamento automatico dello strumento eseguirà la scansione di segmenti di rete e riconoscerà automaticamente un'ampia gamma di dispositivi e sistemi. Creerà quindi sensori da modelli di dispositivo predefiniti. Alcuni sensori VoIP specifici a volte devono essere impostati manualmente in seguito, rendendo l'installazione un po 'più lunga, ma questo è ancora uno degli strumenti più veloci da configurare.
Il PRTG Network Monitor è disponibile in una versione completa e gratuitalimitato a 100 sensori. Si noti che ogni singolo parametro monitorato conta come un sensore. Per monitorare più di 100 sensori, avrai bisogno di una licenza. I prezzi variano con il numero di sensori e partono da $ 600 per 500 sensori fino a $ 14 500 per sensori illimitati. È disponibile una versione di prova gratuita di 30 giorni illimitata per dispositivo.
3. ManageEngine OpManager con monitor VoIP
Il ManageEngine OpManager è un altro eccellente strumento di monitoraggio della rete. Monitorerà i segni vitali della tua attrezzatura e ti avviserà non appena qualcosa è fuori specifica. Lo strumento presenta un'interfaccia utente intuitiva che ti consentirà di trovare facilmente le informazioni di cui hai bisogno. Dispone inoltre di un eccellente motore di reportistica insieme ad alcuni report predefiniti e personalizzati. Per completare il pacchetto, anche le funzionalità di avviso del prodotto sono molto complete.
Quando si tratta di monitorare il jitter, il ManageEngine OpManager'S Monitor VoIP L'opzione può monitorare e riferire in modo proattivo sul tuocapacità dell'infrastruttura di gestire le chiamate VoIP. Lo strumento utilizza Cisco IP SLA per monitorare costantemente i parametri critici di qualità del servizio delle reti VoIP. I parametri VoIP monitorati includono perdita di pacchetti, ritardo, jitter, Mean Opinion Score (MOS) e Round Trip Time (RTT).
Il ManageEngine OpManager ha un prezzo basato sul numero di dispositivi monitorati. I prezzi vanno da $ 715 per 25 dispositivi a $ 14 995 per 1 000 dispositivi. Il Monitor VoIP L'opzione aggiunge $ 125 per dispositivo che lo richiede. È disponibile una versione di prova gratuita di 30 giorni in modo da poter provare il prodotto e vedere come si adatta alle tue esigenze specifiche.
4. VoIPmonitor
VoIPmonitor è uno sniffer di pacchetti di rete open source con afront-end commerciale per il monitoraggio della maggior parte dei protocolli VoIP. Funziona su Linux ed è progettato per analizzare la qualità delle chiamate VoIP in corso sulla base di parametri di rete come perdita di pacchetti e jitter secondo il modello E ITU-T G.107. Le informazioni sulla chiamata, insieme alle relative metriche, vengono salvate in un database. Ogni chiamata può essere salvata in un file pcap per ulteriori analisi con strumenti esterni come Wireshark.
VoIPmonitor può anche decodificare il parlato e riprodurlo al di sopra di essoGUI basata sul Web e salvarla su disco come file .WAV. Immediatamente, il prodotto supporta i codec G.711 alaw e ulaw e i plug-in commerciali aggiungono supporto per G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC e OPUS. VoIPmonitor è anche in grado di convertire T.38 FAX in PDF.
Il VoIPmonitor Il front-end della GUI è disponibile localmenteserver ospitato a prezzi che vanno da $ 42 / mese per 10 canali a $ 917 / mese per 6 000 canali o come servizio basato su cloud con prezzi che variano da $ 20 / mese per 3 canali a $ 200 / mese per 200 canali. Entrambe le versioni sono disponibili in una prova gratuita e illimitata di 30 giorni.
Perdita di pacchetti di riparazione
Misurare e localizzare la perdita di pacchetti se la primapasso nel ripararlo. Tutti gli strumenti sopra recensiti ti aiuteranno in questo. Di solito, la causa della perdita di pacchetti sarà evidente una volta individuato dove sta accadendo e risolverlo è una semplice questione di come affrontare la causa.
Se la rete è congestionata, aumentando la suala larghezza di banda in modo da poter spingere più traffico attraverso sembra essere la risposta ovvia. È inoltre possibile considerare l'applicazione delle funzionalità di qualità del servizio (QoS). Potrebbe consentire ad alcuni tipi di traffico, ad esempio VoIP, di avere la priorità su altro traffico non così sensibile alla perdita di pacchetti o critico per le operazioni.
Se la perdita di pacchetti è causata dal dispositivooverutilization, quindi l'unica soluzione potrebbe essere l'aggiornamento a un dispositivo ad alte prestazioni. In alcuni casi, potrebbe essere solo un componente del dispositivo che deve essere aggiornato. Ad esempio, a volte è possibile sostituire un'interfaccia del router da 100 Mbps con una da 1 Gbps.
L'hardware difettoso può essere risolto sostituendoloo, se è più conveniente, utilizzando un altro componente non difettoso dello stesso dispositivo. Ad esempio, se un'interfaccia del router è difettosa, forse puoi semplicemente utilizzare un'interfaccia diversa sullo stesso dispositivo. Sebbene questa non sia affatto una buona soluzione, è adeguata per i test o per fornire una soluzione temporanea fino a quando l'unità non può essere sostituita.
Le reti wireless sono spesso più inclini al pacchettoperdita dovuta a interferenze radio. Il passaggio a una connessione cablata potrebbe essere un modo per risolvere questo tipo di problemi, sebbene non sia sempre possibile. Ad esempio, se il dispositivo interessato è un telefono IP portatile palmare, potrebbe supportare solo una connessione wireless. In queste situazioni, passare a un canale diverso o utilizzare una frequenza diversa potrebbe migliorare la situazione o addirittura risolvere del tutto il problema.
Se la perdita di pacchetti è causata da attività dannose,devi mitigare l'attacco il più rapidamente possibile. Questo può essere semplice come usare un Elenco di controllo degli accessi per bloccare l'indirizzo IP dell'attaccante (se statico e noto). In casi più complessi, è possibile utilizzare funzionalità come l'instradamento del buco nero attivato in remoto.
Dovresti anche verificare che la tua configurazione sianon causando la perdita di pacchetti. Assicurarsi che le impostazioni duplex corrispondano alle estremità di una connessione. Personalmente tendo a stare lontano dalle impostazioni di velocità automatica e duplex perché mi ha messo nei guai più di uno. Preferisco di gran lunga forzare la velocità di ciascuna interfaccia e impostarla su full duplex. Al giorno d'oggi, non vi è alcun motivo convincente di utilizzare la modalità half-duplex. E se hai configurato QoS sui tuoi dispositivi di rete, assicurati che le dimensioni del tuo buffer siano sufficienti. Altrimenti, si corre il rischio di overflow del buffer che porta alla perdita di pacchetti.
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