Netzwerke sind das Rückgrat der modernstenOrganisationen. Sie ermöglichen den Zugriff auf Daten von jedem, der sie benötigt, wo immer er sich befindet. So wichtig und kritisch sie auch sein mögen, Netzwerke können auch unter einigen Problemen leiden. Tatsächlich gibt es hauptsächlich drei Hauptprobleme, die die überwiegende Mehrheit aller Netzwerkprobleme verursachen: Latenz, Jitter und Paketverlust. Heute sprechen wir über Letzteres. Wir werden versuchen, das Warum und das Wie des Paketverlusts zu untersuchen, aber auch zu untersuchen, welche Tools zum Messen und Lokalisieren der Quelle verwendet werden können.
Wir beginnen mit dem Versuch, den Paketverlust zu definierenEs ist wichtig, dass wir alle auf derselben Seite beginnen. Dann werden wir die verschiedenen Ursachen des Paketverlusts untersuchen. Die tatsächlichen Ursachen sind unzählig, aber wir haben die fünf häufigsten ausgewählt und werden uns jeden einzelnen genauer ansehen. Anschließend werfen wir einen Blick auf einige Tools, mit denen sich Paketverluste messen und lokalisieren lassen. Bevor wir irgendetwas reparieren können, müssen wir wissen, dass es da ist und wir müssen wissen, wo es ist. Apropos Paketverlust, das wird unsere letzte Aufgabe sein.
Was ist Paketverlust?
ichIn einfachen Worten, Paketverlust ist das Scheitern vonDatenpakete, die von einer Quelle gesendet werden, um ihr Ziel zu erreichen. Datenpakete sind, falls Sie es nicht wissen, kleine Datenblöcke, die in Computernetzwerken übertragen werden. Jedes Datenelement, unabhängig von seiner Größe, wird in Pakete unterteilt, die nacheinander über Netzwerke gesendet werden, bevor sie von der empfangenden Partei zu aussagekräftigen Daten zusammengesetzt werden. Aus verschiedenen Gründen, die wir untersuchen werden, kann es vorkommen, dass einige Pakete während des Transports verloren gehen. Stellen Sie sich als Analogie einen mehrseitigen Brief vor, der mit jeder Seite in einem separaten Umschlag verschickt wird. Genau so werden Daten über ein Netzwerk übertragen. In diesem Beispiel tritt ein Paketverlust auf, wenn einer der Umschläge während der Übertragung verloren geht.
Das Ursachen von Paketverlust
Es gibt zwar zahlreiche Ursachen für Paketverluste - viel zu viele, um sie alle abzudecken. Wir haben jedoch fünf der häufigsten Ursachen ermittelt.
1. Netzüberlastung
Eine Überlastung des Netzwerks ist möglicherweise die Hauptursachevon Paketverlust. Dies ähnelt einer Überlastung des Datenverkehrs und tritt normalerweise auf, wenn mehr Daten vorhanden sind, als das Netzwerk verarbeiten kann. In diesem Fall können Netzwerkgeräte wie Router möglicherweise Pakete verwerfen, die zu lange in der Warteschlange gestanden haben, was zu Paketverlusten führt.
Einige WAN-Verbindungen und Internetverbindungen sindManchmal ist die Bandbreite vom Anbieter begrenzt. Sie könnten beispielsweise eine Bandbreite von 2 Mbit / s auf einer physischen 10-Mbit / s-Leitung bereitstellen. Wenn Sie versuchen, mehr als 2 Mbit / s Daten auf einer solchen Leitung zu senden, wird der zusätzliche Datenverkehr vom WAN- oder Internet-Router häufig unterbrochen, was zu Paketverlusten führt.
Netzwerküberlastung kann auch im Servicefall auftretenAnbieter haben einen Link absichtlich überzeichnet. Sie tun dies auf der Grundlage, dass nicht alle Teilnehmer des Dienstes gleichzeitig die Bandbreite nutzen. In Spitzenzeiten, wenn mehr Menschen den Dienst nutzen und die Nachfrage seine Kapazität übersteigt, kommt es wahrscheinlich zu Paketverlusten aufgrund von Überlastung.
2. Geräteüberlastung
Eine weitere häufige Ursache für Paketverlust GerätÜberlastung. Dies passiert, wenn ein Gerät mit einer Kapazität betrieben wird, für die es nicht ausgelegt ist. In einem Netzwerk können Pakete schneller an einem Router ankommen, als sie verarbeitet / versendet werden können. Um diese Situationen zu bewältigen, verfügen Geräte über Puffer, in denen sie Pakete vorübergehend aufbewahren, bis sie verarbeitet und gesendet wurden. Diese Puffer sind jedoch nicht unendlich und können sich schließlich füllen, was dazu führt, dass Pakete verworfen werden.
In vielen Fällen arbeitet ein Gerät in einemwährend der normalen Betriebszeiten (außerhalb der Spitzenzeiten) akzeptabel verhalten und alle Pakete ordnungsgemäß weiterleiten. In Spitzenzeiten kann es jedoch zu einem spürbaren Anstieg der Paketverluste kommen.
3. Hardware- und Softwareprobleme
Eine fehlerhafte Hardware ist eine weitere Ursache für das PaketVerlust. Wir haben zum Beispiel Fälle von WAN-Routern mit 100-Mbit / s-Schnittstellen gesehen, die nicht mehr als 30 Mbit / s Daten übertragen konnten. Bei geringem Datenverkehr war das Problem nicht erkennbar. Sobald es jedoch 30 Mbit / s überschritt, wurden Pakete verworfen. Das Versetzen des Schaltkreises auf eine andere Schnittstelle desselben Geräts mit genau derselben Schnittstellenkonfiguration behebt das Problem und bestätigt, dass es sich um ein Problem mit der Routerhardware handelt.
Eine eng verwandte Ursache für Paketverlust ist fehlerhaftSoftware, die auf einem Netzwerkgerät ausgeführt wird. Bei der Firmware von Netzwerkgeräten handelt es sich um Computerprogramme, die daher Programmierfehlern ausgesetzt sind. Sie werden immer komplizierter und es ist für das Entwicklerteam oft unmöglich, alle Fehler in der Firmware der Netzwerkgeräte zu erkennen.
4. Böswillige Handlung
Böswillige Handlung - hauptsächlich in Form von Ablehnung vonService (DoS) -Angriffe sind eine weitere häufige Ursache für Paketverlust. Es ist jedoch eines, über das wir oft wenig Kontrolle haben. Dies geschieht, wenn böswillige Benutzer ein Netzwerkgerät mit genügend Datenverkehr überfluten, sodass es seine Aufgaben nicht mehr erfüllen kann, und Pakete verwerfen.
Da wir keine Kontrolle über diese Situationen habenSie sind die Arbeit eines Dritten. Der beste Weg ist, sie ganz zu vermeiden. Es gibt mehrere Dienste, die Ihr Netzwerk vor DoS-Angriffen schützen sollen. Einige von ihnen machen einen ziemlich guten Job, obwohl sie dazu neigen können, ein bisschen teuer zu sein. Aber wenn sie Sie vor einem Angriff schützen können, gegen den Sie sonst wehrlos sind, ist es möglicherweise die Investition wert.
5. Konfigurationsfehler
In vielen Situationen ist oft menschliches Versagen schuldund Paketverlust ist nicht anders. Ein Gerätekonfigurationsfehler ist eine der häufigsten Ursachen für Paketverlust. Beispielsweise können Schnittstellengeschwindigkeit und Duplex-Nichtübereinstimmung zu Paketverlust führen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Ende einer Verbindung auf Vollduplex und das andere auf Halbduplex eingestellt ist. In diesem Fall treten Kollisionen mit daraus resultierendem Paketverlust auf. Netzwerkgeräte werden immer komplexer und es ist leicht, Fehler zu machen. Mithilfe von Konfigurationsmanagement-Tools können Sie sicherstellen, dass Ihre Konfigurationen fehlerfrei sind, indem Sie standardisierte Konfigurationselemente implementieren.
Die Auswirkungen von Paketverlust
Paketverlust ist weit verbreitet und tritt in den meisten Netzwerken auf. Es macht sich selten bemerkbar, bis es kritische Werte erreicht. In diesem Fall kann es zu verschiedenen Fehlern kommen. Dateiübertragungendie das verbindungsorientierte TCP-Protokoll verwenden - sind Relativ unbeeinflusst, da in den meisten Protokollen eine Fehlerkorrektur eingebaut ist und ein fehlendes Paket erneut übertragen werden kann. Bei Übertragungen in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit ist dies problematischer.die stattdessen das verbindungslose UDP-Protokoll verwenden - z als Streaming von Video oder Audio oder Voice over IP (VoIP), bei dem es zu Sprüngen und Lücken, zum Einfrieren von Bildern oder zu unverständlicher Sprache kommen kann.
Einige Tools zum Messen und Lokalisieren von Paketverlusten
Wenn Sie den Paketverlust reduzieren oder eliminieren möchten,Als Erstes müssen Sie messen, ob in Ihrem Netzwerk ein Problem auftritt, und wenn ja, wo es auftritt. Wie bereits erwähnt, ist der Paketverlust normal und tritt in den meisten Netzwerken auf. Es muss jedoch unter einer bestimmten Schwelle bleiben, um sicherzustellen, dass keine negativen Auswirkungen beobachtet werden. Cisco Systems empfiehlt dies beispielsweiseDer Paketverlust im VoIP-Verkehr - möglicherweise die Art des Verkehrs, die am stärksten davon betroffen ist - sollte unter 1% gehalten werden. Beim Video-Streaming sollte der Wert je nach Videotyp zwischen 0,05% und 5% liegen.
Da VoIP-Verkehr die Art des Verkehrs am meisten istEs ist nicht verwunderlich, dass die meisten Tools, die wir zum Messen und Auffinden von Paketen gefunden haben, in erster Linie VoIP-Netzwerküberwachungstools sind.
1. SolarWinds VoIP und Network Quality Manager (Kostenlose Testphase)
SolarWinds hat in den letzten 20 Jahren einige der besten Tools für die Netzwerkadministration entwickelt. Sein Flaggschiffprodukt, das Netzwerkleistungsmonitor, zählt durchweg zu den besten SNMP-NetzwerkenÜberwachungstools. Das Unternehmen ist auch für seine kostenlosen Tools bekannt, die speziell auf die Bedürfnisse von Netzwerkadministratoren zugeschnitten sind. Diese kostenlosen Tools umfassen Produkte wie das TFTP Sirren oder der Fortgeschrittene Subnet CRechner.
Das SolarWinds VoIP und Network Quality Manager ist ein dediziertes VoIP-Überwachungstool, das istvollgepackt mit tollen funktionen. Dieses Tool kann zur Überwachung der VoIP-Anrufqualitätsmetriken verwendet werden, einschließlich Paketverlust, aber auch Latenz, Jitter und MOS. Es kann zur Fehlerbehebung bei VoIP-Anrufen beitragen, indem Anrufprobleme und die Netzwerkleistung in Beziehung gesetzt werden. Das Tool umfasst auch die Echtzeit-WAN-Überwachung mithilfe der Cisco IP SLA-Technologie. Mit der VoIP-Anrufpfadverfolgungsfunktion des Tools können Sie Anrufprobleme auf dem gesamten Netzwerkpfad anzeigen und lokalisieren.
- KOSTENLOSE TESTPHASE: SolarWinds VoIP und Network Quality Manager
- Download-Link: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
Dieses Tool kann eine Echtzeitüberwachung von durchführenStandort-zu-Standort-WAN-Leistung und Warnfunktionen, die Sie über ungewöhnliche Situationen informieren. Mithilfe von Cisco IP SLA-Metriken, synthetischen Verkehrstests sowie benutzerdefinierten Leistungsschwellenwerten und Warnungen kann sichergestellt werden, dass WAN-Verbindungen erwartungsgemäß funktionieren.
Aber die SolarWinds VoIP und Network Quality Manager überwacht nicht nur Ihre WAN-Verbindungen, sondern kann es auchZeigen Sie die Auslastungs- und Leistungsmetriken Ihrer VoIP-Gateways und PRI-Amtsleitungen an. Dies kann bei der Kapazitätsplanung hilfreich sein, da Sie die Sprachqualität bei der Planung neuer VoIP-Bereitstellungen bewerten können.
Preise für die SolarWinds VoIP und Network Quality Manager Starten Sie $ 1 615 für bis zu 5 IP SLA-Quellgeräte und 300 IP-Telefone. Andere Lizenzstufen - einschließlich einer geräteunbeschränkten Lizenz - sind ebenfalls verfügbar. Eine kostenlose Eine 30-Tage-Testversion ist verfügbar sollten Sie das Produkt für einen Testlauf nehmen wollen.
2. PRTG-Netzwerkmonitor
Das PRTG Netzwerkmonitor von Paessler ist ein Mehrzweck-Netzwerküberwachungssystem. Durch die Verwendung von Sensoren, die mit Add-Ons verglichen werden können, obwohl sie im Lieferumfang des Produkts enthalten sind, PRTG kann verwendet werden, um viele verschiedene Parameter von Netzwerken und Systemen zu überwachen. Das Tool kann praktisch jedes System, Gerät, Datenverkehr und jede Anwendung in Ihrer IT-Infrastruktur überwachen.
Zum Messen und Lokalisieren von PaketenVerlust schlägt PRTG nicht weniger als drei verschiedene Sensoren vor. Mit dem Ping-Sensor können Sie die Verfügbarkeit Ihrer Geräte messen und den Paketverlust in Prozent berechnen. Mit dem Quality of Service-Sensor können Sie ganze Netzwerkpfade überwachen und diese dadurch messen und lokalisieren. Schließlich kann der Cisco IP SLA-Sensor verwendet werden, um die Paketverlustrate auf Ihren Cisco-Geräten zu messen. Sie können wählen, ob Sie per E-Mail, SMS oder Push-Benachrichtigungen auf einem mobilen Gerät benachrichtigt werden möchten, wenn der Schwellenwert überschritten wird, damit Sie geeignete Maßnahmen ergreifen können.
Das PRTG-Netzwerkmonitor ist super einfach und schnell zu installieren. Das Auto-Discovery-System des Tools durchsucht Netzwerksegmente und erkennt automatisch eine Vielzahl von Geräten und Systemen. Anschließend werden Sensoren aus vordefinierten Gerätevorlagen erstellt. Bestimmte VoIP-Sensoren müssen manchmal manuell eingerichtet werden, wodurch die Installation etwas länger dauert. Dies ist jedoch immer noch eines der schnellsten Tools für die Einrichtung.
Das PRTG-Netzwerkmonitor ist in einer kostenlosen Vollversion verfügbarlimitiert auf 100 sensoren. Beachten Sie, dass jeder einzelne überwachte Parameter als ein Sensor zählt. Um mehr als 100 Sensoren zu überwachen, benötigen Sie eine Lizenz. Die Preise variieren je nach Anzahl der Sensoren und beginnen bei 600 USD für 500 Sensoren bis zu 14.500 USD für unbegrenzte Sensoren. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ohne Gerätebeschränkung ist verfügbar.
3. ManageEngine OpManager Mit VoIP-Monitor
Das ManageEngine OpManager ist ein weiteres hervorragendes Tool zur Netzwerküberwachung. Es überwacht die Vitalfunktionen Ihrer Ausrüstung und alarmiert Sie, sobald etwas nicht den Spezifikationen entspricht. Das Tool verfügt über eine intuitive Benutzeroberfläche, mit der Sie die benötigten Informationen leicht finden können. Es bietet außerdem eine hervorragende Berichts-Engine sowie einige vorgefertigte und benutzerdefinierte Berichte. Um das Paket zu vervollständigen, sind auch die Warnfunktionen des Produkts sehr umfassend.
Wenn es um die Überwachung auf Jitter geht, ist die ManageEngine OpManager'S VoIP-Monitor Option kann proaktiv überwachen und über IhreKapazität der Infrastruktur für VoIP-Anrufe. Das Tool verwendet Cisco IP SLA, um kritische Quality of Service-Parameter von VoIP-Netzwerken kontinuierlich zu überwachen. Die überwachten VoIP-Parameter umfassen Paketverlust, Verzögerung, Jitter, den Mean Opinion Score (MOS) und die Round Trip Time (RTT).
Das ManageEngine OpManager Der Preis richtet sich nach der Anzahl der überwachten Geräte. Die Preise reichen von 715 US-Dollar für 25 Geräte bis zu 14.995 US-Dollar für 1.000 Geräte. Das VoIP-Monitor Mit dieser Option werden 125 US-Dollar pro Gerät hinzugefügt, für das dies erforderlich ist. Es ist eine kostenlose 30-Tage-Testversion verfügbar, mit der Sie das Produkt testen und feststellen können, wie es Ihren spezifischen Anforderungen entspricht.
4. VoIPmonitor
VoIPmonitor ist ein Open Source Network Packet Sniffer mit einemkommerzielles Frontend zur Überwachung der meisten VoIP-Protokolle. Es läuft unter Linux und dient zur Analyse der Qualität laufender VoIP-Anrufe anhand von Netzwerkparametern wie Paketverlust und Jitter gemäß dem ITU-T G.107 E-Modell. Anrufinformationen werden zusammen mit ihren Metriken in einer Datenbank gespeichert. Jeder Anruf kann zur weiteren Analyse mit externen Tools wie Wireshark in einer pcap-Datei gespeichert werden.
VoIPmonitor kann auch Sprache dekodieren und über sie abspielenWeb-basierte GUI sowie speichern Sie es auf der Festplatte als .WAV-Datei. Das Produkt unterstützt standardmäßig die Codecs G.711 alaw und ulaw sowie kommerzielle Plug-ins, die Unterstützung für G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC und OPUS bieten. VoIPmonitor kann auch T.38 FAX in PDF konvertieren.
Das VoIPmonitor Das GUI-Frontend ist entweder lokal verfügbarGehosteter Server zu Preisen zwischen 42 USD / Monat für 10 Kanäle und 917 USD / Monat für 6.000 Kanäle oder als Cloud-basierter Service mit Preisen zwischen 20 USD / Monat für 3 Kanäle und 200 USD / Monat für 200 Kanäle. Beide Versionen sind als kostenlose und unbegrenzte 30-Tage-Testversion erhältlich.
Paketverlust beheben
Paketverlust messen und lokalisieren, wenn der ersteSchritt in der Reparatur. Jedes der oben beschriebenen Tools hilft Ihnen dabei. In der Regel ist die Ursache des Paketverlusts offensichtlich, sobald Sie den Ort ermittelt und behoben haben. Dies lässt sich auf einfache Weise beheben.
Wenn das Netzwerk überlastet ist, erhöhen Sie seineBandbreite, damit Sie mehr Verkehr durchschieben können, scheint die naheliegende Antwort zu sein. Sie können auch QoS-Funktionen (Quality of Service) anwenden. Dadurch kann bestimmten Arten von Datenverkehr, z. B. VoIP, Vorrang vor anderem Datenverkehr eingeräumt werden, der nicht so anfällig für Paketverluste oder betriebskritisch ist.
Wenn ein Paketverlust verursacht wird, ist das GerätEine Überlastung kann die einzige Lösung sein, ein Upgrade auf ein Gerät mit höherer Leistung durchzuführen. In einigen Fällen muss möglicherweise nur eine Komponente des Geräts aktualisiert werden. Beispielsweise können Sie manchmal eine 100-Mbit / s-Router-Schnittstelle durch eine 1-Gbit / s-Router-Schnittstelle ersetzen.
Fehlerhafte Hardware kann durch Austausch behoben werdenoder, wenn es bequemer ist, durch Verwenden einer anderen nicht fehlerhaften Komponente desselben Geräts. Wenn beispielsweise eine Router-Schnittstelle defekt ist, können Sie einfach eine andere Schnittstelle auf demselben Gerät verwenden. Dies ist zwar keine gute Lösung, aber es reicht aus, um das Gerät zu testen oder vorübergehend zu reparieren, bis es ausgetauscht werden kann.
Drahtlose Netzwerke sind häufig anfälliger für PaketeVerlust durch Funkstörung. Der Wechsel zu einer Kabelverbindung könnte eine Möglichkeit sein, um diese Art von Problemen zu lösen, obwohl dies nicht immer möglich ist. Wenn es sich bei dem betroffenen Gerät beispielsweise um ein tragbares Handheld-IP-Telefon handelt, wird möglicherweise nur eine drahtlose Verbindung unterstützt. In diesen Situationen kann das Umschalten auf einen anderen Kanal oder die Verwendung einer anderen Frequenz die Situation verbessern oder sogar das Problem insgesamt lösen.
Wenn der Paketverlust durch böswillige Aktivitäten verursacht wird,Sie müssen den Angriff so schnell wie möglich abmildern. Dies kann so einfach sein wie die Verwendung einer Zugriffssteuerungsliste, um die IP-Adresse des Angreifers zu blockieren (falls statisch und bekannt). In komplexeren Fällen können Sie Funktionen wie das remote ausgelöste Black Hole Routing verwenden.
Sie sollten auch überprüfen, ob Ihre Konfiguration korrekt istPaketverlust nicht verursachen. Stellen Sie sicher, dass die Duplexeinstellungen an beiden Enden einer Verbindung übereinstimmen. Ich persönlich neige dazu, mich von den automatischen Geschwindigkeits- und Duplexeinstellungen fernzuhalten, da ich dadurch mehr als nur in Schwierigkeiten geraten bin. Ich ziehe es sehr vor, die Geschwindigkeit jeder Schnittstelle zu erzwingen und auf Vollduplex einzustellen. Es gibt heutzutage sowieso keinen zwingenden Grund, Halbduplex zu verwenden. Wenn Sie QoS auf Ihren Netzwerkgeräten konfiguriert haben, stellen Sie sicher, dass die Größe Ihres Puffers ausreicht. Andernfalls besteht das Risiko eines Pufferüberlaufs, der zu Paketverlust führt.
Bemerkungen