ネットワークは最新のバックボーンです組織。どこにいても必要な人がデータにアクセスできます。しかし、ネットワークは重要かつ重要である可能性がありますが、ネットワークにもいくつかの問題があります。実際、すべてのネットワークの問題の大部分を引き起こしている主に3つの主な問題があります：遅延、ジッター、およびパケット損失。今日、私たちは後者について話している。パケット損失の理由と方法だけでなく、それを測定してその原因を特定するために使用できるツール、およびそれを削減しないとしても削減するためにできることを簡単に調べます。
パケット損失を定義することから始めます全員が同じページから開始することが重要です。次に、パケット損失のさまざまな原因を調べます。実際の原因は数え切れないほどありますが、最も一般的な5つを選択し、それぞれについて詳しく見ていきます。それに続いて、パケット損失の測定と特定に使用できるツールをいくつか見ていきます。結局、何かを修正する前に、それがそこにあることを知り、それがどこにあるかを知る必要があります。そして、パケット損失の修正について話します。それが私たちの最後の業務となります。
パケット損失とは
私n簡単に言えば、パケット損失は送信元から送信されて宛先に到達するデータパケット。知らない場合のデータパケットは、コンピューターネットワークで送信される小さなデータの塊です。データのすべての部分は、そのサイズに関係なく、パケットに分割され、受信側によって意味のあるデータに再構築される前にネットワーク経由で順次送信されます。これから検討するさまざまな理由により、一部のパケットが転送中に失われることがあります。類推として、各ページを別々の封筒に入れて郵送する複数ページの手紙を想像してください。これは、ネットワークを介したデータの転送方法とまったく同じです。この例では、エンベロープの1つが送信中に失われると、パケット損失が発生します。
の パケット損失の原因
パケット損失の原因は多数ありますが、すべてをカバーするには多すぎますが、最も一般的なもののうち5つを特定しました。
1. ネットワーク輻輳
ネットワークの輻輳が主な原因である可能性がありますパケット損失の。これはトラフィックの輻輳に似ており、通常、ネットワークが処理できるよりも多くのデータがある場合に発生します。その場合、ルーターなどのネットワークデバイスは、キューに入れられた時間が長すぎるパケットを最終的にドロップし、パケットが失われる可能性があります。
一部のWANリンクとインターネット回線はプロバイダーによって帯域幅が制限される場合があります。たとえば、10 Mbpsの物理回線で2 Mbpsの帯域幅を提供できます。このような回線で2 Mbpsを超えるデータを送信しようとすると、WANまたはインターネットルーターが余分なトラフィックをドロップすることが多く、パケット損失が発生します。
ネットワークの輻輳は、サービス時にも発生する可能性がありますプロバイダーは意図的にリンクをオーバーサブスクライブします。サービスのすべてのサブスクライバーが帯域幅を同時に使用するとは限らないという理論的根拠に基づいてこれを行います。ただし、ピーク時に、より多くの人がサービスを使用しており、需要がその容量を超えている場合、輻輳によるパケット損失が発生する可能性があります。
2. デバイスの過剰使用
パケット損失デバイスのもう1つの一般的な原因過剰利用。デバイスが設計されていない容量で動作している場合に発生します。ネットワークでは、パケットは処理/送信よりも速くルーターに到着する場合があります。これらの状況を処理するために、デバイスには、処理して送信するまでパケットを一時的に保持するバッファがあります。ただし、これらのバッファは無限ではなく、最終的にいっぱいになる可能性があり、その結果パケットがドロップされます。
多くの場合、デバイスは通常の（ピーク時以外の）動作時に許容される方法で、すべてのパケットを適切にルーティングします。ただし、ピーク時には、パケットドロップが顕著に増加する可能性があります。
3. ハードウェアとソフトウェアの問題
障害のあるハードウェアはパケットの別の原因です損失。たとえば、100 Mbpsのインターフェイスを備えたWANルーターが30 Mbpsを超えるデータを送信できない場合があります。トラフィックが少ない場合、問題は目立ちませんでしたが、30 Mbpsを超えるとすぐにパケットのドロップが開始されました。まったく同じインターフェイス設定で同じデバイスの異なるインターフェイスに回線を移動すると、問題が修正され、ルーターハードウェアの問題であることが確認されました。
パケット損失の密接に関連する原因はバグですネットワークデバイスで実行されているソフトウェア。ネットワークデバイスのファームウェアはコンピュータープログラムであるため、プログラミングのバグにさらされています。これらはますます複雑化するソフトウェアであり、開発チームがネットワークデバイスファームウェアのすべてのバグをキャッチすることはしばしば不可能です。
4. 悪意のあるアクション
悪意のあるアクション-主に拒否の形でサービス（DoS）攻撃-パケット損失のもう1つの一般的な原因です。ただし、多くの場合、ほとんど制御できません。悪意のあるユーザーが十分なトラフィックでネットワークデバイスをあふれさせ、その職務を実行できなくなり、パケットのドロップを開始すると発生します。
私たちはこれらの状況を制御できないのでそれらは第三者の仕事であり、最善の方法はそれらを完全に回避することです。ネットワークをDoS攻撃から保護すると主張するサービスがいくつかあります。それらのいくつかは、少し高価になる傾向がありますが、かなり良い仕事をします。しかし、彼らがあなたが無防備になる攻撃からあなたを守ることができれば、それは投資の価値があるかもしれません。
5. 構成エラー
多くの場合、人為的ミスはしばしば非難されるパケット損失も同じです。デバイス構成エラーも、パケット損失の最も一般的な原因の1つです。たとえば、インターフェイス速度とデュプレックスの不一致は、パケット損失につながる可能性があります。たとえば、リンクの一方の端が全二重に設定され、もう一方の端が半二重に設定されている場合に発生します。その場合、衝突が発生し、結果としてパケット損失が発生します。ネットワーク機器はますます複雑になり、間違いを犯しやすくなります。構成管理ツールは、標準化された構成要素を実装することにより、構成にエラーがないことを確認するのに役立ちます。
パケット損失の影響
パケット損失は一般的であり、ほとんどのネットワークで発生します。重大なレベルに達するまで、目立った効果はほとんどありません。実行すると、さまざまなエラーが発生する可能性があります。ファイル転送—接続指向のTCPプロトコルを使用する ほとんどのプロトコルにはエラー修正が組み込まれており、欠落パケットは再送信されるため、比較的影響を受けません。リアルタイムまたはほぼリアルタイムの転送ではさらに問題が発生します—代わりにコネクションレスUDPプロトコルを使用します— ストリーミングビデオ、オーディオ、またはVoice over IP（VoIP）として、スキップやギャップ、画像のフリーズ、または読みにくい音声が発生する可能性があります。
パケット損失を測定して特定するためのいくつかのツール
パケット損失を削減または排除する場合は、最初に行う必要があるのは、ネットワークで何らかの問題が発生しているかどうか、および発生している場合はどこで発生しているかを測定することです。前述したように、パケット損失は正常であり、ほとんどのネットワークで発生します。ただし、悪影響が観察されないように、一定のしきい値を下回っておく必要があります。 シスコシステムズは、たとえば、VoIPトラフィック（おそらく最も影響を受けるトラフィックの種類）のパケット損失は、1％未満に抑える必要があります。ビデオストリーミングの場合、ビデオのタイプに応じて、0.05％〜5％の範囲で維持する必要があります。
VoIPトラフィックが最もトラフィックの種類であるためパケット損失の影響を受けても、それを測定および特定するためのツールのほとんどが主にVoIPネットワーク監視ツールであることは驚くことではありません。
1. SolarWinds VoIPおよびネットワーク品質マネージャー （無料トライアル）
SolarWinds 過去20年ほどの間、最高のネットワーク管理ツールのいくつかを作成してきました。その主力製品、 ネットワークパフォーマンスモニター、最高のSNMPネットワーク間で一貫してスコアリング監視ツール。同社は、ネットワーク管理者の特定のニーズに対応するために作られた無料のツールでも有名です。これらの無料ツールには、 TFTP Sアーバー または アドバンストSubnet Cアルキュレーター.
の SolarWinds VoIPおよびネットワーク品質マネージャー 専用のVoIP監視ツールです素晴らしい機能が満載。このツールを使用すると、パケット損失だけでなく、遅延、ジッター、MOSなどのVoIP通話品質メトリックを監視できます。コールの問題とネットワークパフォーマンスを相関させることにより、VoIPコールパフォーマンスのトラブルシューティングに役立ちます。このツールには、Cisco IP SLAテクノロジーを使用したリアルタイムWANモニタリングも含まれています。このツールのVoIPコールパストレース機能を使用すると、ネットワークパス全体でコールの問題を特定できます。
- 無料トライアル： SolarWinds VoIPおよびネットワーク品質マネージャー
- ダウンロードリンク： https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
このツールは、リアルタイムの監視を実行できますサイト間WANパフォーマンス。また、異常な状況を通知するアラート機能も備えています。 Cisco IP SLAメトリック、総合トラフィックテスト、およびカスタムパフォーマンスのしきい値とアラートを利用して、WAN回線が期待どおりに動作することを保証できます。
しかし SolarWinds VoIPおよびネットワーク品質マネージャー WAN回線を監視するだけでなく、VoIPゲートウェイとPRIトランクの使用率とパフォーマンスメトリックを表示します。新しいVoIP展開を計画するときに音声品質を評価できるようにすることで、容量計画に役立ちます。
の価格 SolarWinds VoIPおよびネットワーク品質マネージャー 最大5台のIP SLAソースデバイスと300台のIP電話で1,615ドルを開始します。他のライセンスレベル（デバイス無制限ライセンスなど）も利用できます。無料 30日間のトライアルが利用可能です 製品を試運転する場合
2. PRTGネットワークモニター
の PRTG ネットワークモニター から ペスラー 多目的ネットワーク監視システムです。センサーは製品に含まれていますが、アドオンと比較できますので、 PRTG ネットワークおよびシステムのさまざまなパラメータを監視するために使用できます。このツールは、ITインフラストラクチャ内のほぼすべてのシステム、デバイス、トラフィック、およびアプリケーションを監視できます。
パケットを測定および特定するためPRTGは3つ以上の異なるセンサーを提案しています。 Pingセンサーを使用して、デバイスの可用性を測定し、パケット損失をパーセンテージとして計算できます。 Quality of Service Sensorを使用すると、ネットワークパス全体を監視し、それによってそれを測定および特定できます。最後に、Cisco IP SLAセンサーを使用して、Ciscoデバイスのパケット損失率を測定できます。しきい値を超えると、電子メール、SMS、またはプッシュ通知をモバイルデバイスで通知するように選択できるため、適切な対策を講じることができます。
の PRTGネットワークモニター 非常に簡単かつ迅速にインストールできます。 ツールの自動検出システムはネットワークセグメントをスキャンし、さまざまなデバイスやシステムを自動的に認識します。次に、定義済みのデバイステンプレートからセンサーを作成します。特定のVoIPセンサーは、後で手動でセットアップする必要がある場合があり、インストールが少し長くなりますが、これは依然としてセットアップが最も速いツールの1つです。
の PRTGネットワークモニター 無料のフル機能バージョンで利用可能100個のセンサーに制限されています。単一の監視対象パラメーターは1つのセンサーとしてカウントされることに注意してください。 100を超えるセンサーを監視するには、ライセンスが必要です。価格はセンサーの数によって異なり、500個のセンサーでは600ドルから、無制限のセンサーでは14500ドルまでです。無料のデバイス無制限の30日間試用版が利用可能です。
3. VoIPモニターを備えたManageEngine OpManager
の ManageEngine OpManager 別の優れたネットワーク監視ツールです。 機器のバイタルサインを監視し、仕様から外れるとすぐに警告します。このツールは、必要な情報を簡単に見つけることができる直感的なユーザーインターフェイスを備えています。また、いくつかの事前に作成されたカスタムレポートとともに、優れたレポートエンジンを備えています。パッケージを完成させるために、製品のアラート機能も非常に包括的です。
ジッタの監視に関しては、 ManageEngine OpManagerの VoIPモニター オプションは、あなたのVoIP通話を処理するインフラストラクチャの能力。このツールは、Cisco IP SLAを使用して、VoIPネットワークの重要なサービス品質パラメーターを継続的に監視します。監視対象のVoIPパラメーターには、パケット損失、遅延、ジッター、平均オピニオン評点（MOS）、および往復時間（RTT）が含まれます。
の ManageEngine OpManager 監視対象デバイスの数に基づいて価格設定されます。価格の範囲は、25台のデバイスで715ドルから、1,000台のデバイスで14,995ドルです。の VoIPモニター オプションは、それを必要とするデバイスごとに125ドルを追加します。 30日間の無料トライアルが利用できるため、製品を試して、特定のニーズにどのように適合するかを確認できます。
4. VoIPモニター
VoIPモニター は、オープンソースネットワークパケットスニファーであり、ほとんどのVoIPプロトコルを監視するための商用フロントエンド。 Linux上で実行され、ITU-T G.107 Eモデルに従ってパケット損失やジッターなどのネットワークパラメーターに基づいて進行中のVoIPコールの品質を分析するように設計されています。コール情報は、メトリックとともにデータベースに保存されます。 Wiresharkなどの外部ツールでさらに分析するために、各呼び出しをpcapファイルに保存できます。
VoIPモニター また、音声をデコードし、その上でそれを再生することができますWebベースのGUIだけでなく、.WAVファイルとしてディスクに保存します。製品はそのままでG.711 alawおよびulawコーデックをサポートし、商用プラグインはG.722、G.729a、G.723、iLBC、Speex、GSM、Silk、iSAC、およびOPUSのサポートを追加します。 VoIPmonitorは、T.38 FAXをPDFに変換することもできます。
の VoIPモニター GUIフロントエンドは、ローカルまたは10チャネルの場合は42ドル/月、6000チャネルの場合は917ドル/月、3チャネルの場合は20ドル/月から200チャネルの場合は200ドル/月までの価格のクラウドベースのサービスとしてホストされているサーバー。どちらのバージョンも、30日間の無料試用版で利用できます。
パケット損失の修正
最初の場合のパケット損失の測定と特定それを修正するステップ。上記で確認したツールのいずれかが役立ちます。通常、パケット損失の原因は、発生している場所を特定すると明らかになります。それを修正するには、原因に対処するだけです。
ネットワークが混雑している場合、その増加より多くのトラフィックをプッシュできるようにするための帯域幅は明らかな答えのようです。また、サービス品質（QoS）機能の適用を検討することもできます。特定の種類のトラフィック（VoIPなど）を、パケット損失の影響を受けにくい、または運用に重要でない他のトラフィックよりも優先させることができます。
パケット損失がデバイスで発生した場合過剰使用の場合、唯一の解決策は、より高性能なデバイスにアップグレードすることです。場合によっては、アップグレードが必要なのはデバイスのコンポーネントだけかもしれません。たとえば、100 Mbpsのルーターインターフェイスを1 Gbpsのインターフェイスに置き換えることができます。
故障したハードウェアは交換することで対処できますまたは、より便利な場合は、同じデバイスの別の障害のないコンポーネントを使用します。たとえば、ルーターインターフェイスに欠陥がある場合は、同じデバイスで別のインターフェイスを使用するだけで済みます。これは決して良い解決策ではありませんが、ユニットの交換が可能になるまでテストや一時的な修正に適しています。
多くの場合、無線ネットワークはパケットを発生しやすい無線干渉による損失。常に可能とは限りませんが、有線接続への切り替えは、この種の問題に対処する方法になる可能性があります。たとえば、影響を受けるデバイスがハンドヘルドポータブルIP電話の場合、ワイヤレス接続のみをサポートしている可能性があります。これらの状況では、別のチャネルに切り替えるか、別の周波数を使用すると、状況が改善されるか、問題が完全に解決される場合があります。
パケット損失が悪意のあるアクティビティによって引き起こされた場合、できるだけ早く攻撃を軽減する必要があります。これは、アクセス制御リストを使用して攻撃者のIPアドレスをブロックするのと同じくらい簡単です（静的で既知の場合）。より複雑なケースでは、リモートトリガーブラックホールルーティングなどの機能を使用できます。
また、設定が正しいことも確認する必要がありますパケット損失を引き起こしていません。接続の両端でデュプレックス設定が一致していることを確認してください。個人的には、複数のトラブルに巻き込まれているため、自動速度と二重設定には近づかない傾向があります。各インターフェイスの速度を強制し、全二重に設定することを好みます。とにかく、半二重を使用する説得力のある理由は現在ありません。ネットワークデバイスでQoSを設定している場合は、バッファーのサイズが十分であることを確認してください。そうしないと、パケットの損失につながるバッファオーバーフローのリスクが発生します。
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