As redes são a espinha dorsal das redes mais modernasorganizações. Eles permitem que os dados sejam acessados por quem precisar, onde quer que estejam. Por mais importantes e críticas que sejam, as redes também podem sofrer alguns problemas. De fato, existem principalmente três problemas principais que estão causando a grande maioria de todos os problemas de rede: latência, tremulação e perda de pacotes. Hoje, estamos falando sobre o último. Vamos tentar analisar o porquê e o como da perda de pacotes, mas também quais ferramentas podem ser usadas para medi-lo e localizar sua fonte, além de explorar brevemente o que pode ser feito para reduzir, se não eliminá-lo.
Vamos começar tentando definir a perda de pacotespois é importante que todos começemos na mesma página. Em seguida, exploraremos as várias causas da perda de pacotes. As causas reais são inúmeras, mas escolhemos as cinco mais comuns e teremos uma visão mais profunda de cada uma. A seguir, veremos algumas ferramentas que podemos usar para medir e localizar a perda de pacotes. Afinal, antes que possamos consertar qualquer coisa, precisamos saber que está lá e precisamos saber onde está. E falando em consertar a perda de pacotes, essa será nossa última ordem de negócios.
O que é perda de pacotes
EuEm termos simples, a perda de pacotes é a falha dopacotes de dados enviados de uma fonte para alcançar seu destino. Pacotes de dados, caso você não saiba, são pequenos pedaços de dados transmitidos em redes de computadores. Cada parte dos dados, independentemente do seu tamanho, é dividida em pacotes que são enviados seqüencialmente pelas redes antes de serem remontados em dados significativos pela parte receptora. Por vários motivos que estamos prestes a explorar, acontece que alguns pacotes são perdidos em trânsito. Como analogia, imagine uma carta de várias páginas que seria enviada com cada página em um envelope separado. É exatamente assim que os dados são transferidos pela rede. Neste exemplo, a perda de pacotes acontece se um dos envelopes for perdido em trânsito.
o Causas de perda de pacotes
Embora existam inúmeras causas para perda de pacotes - muitas para cobrir todas, identificamos cinco das mais comuns.
1. Congestionamento de rede
O congestionamento da rede é possivelmente a principal causade perda de pacotes. É semelhante ao congestionamento de tráfego e geralmente ocorre quando há mais dados do que a rede pode suportar. Quando isso acontece, dispositivos de rede, como roteadores, podem acabar descartando pacotes que estão na fila por muito tempo, resultando em perda de pacotes.
Alguns links WAN e circuitos da Internet sãoàs vezes, largura de banda limitada pelo provedor. Por exemplo, eles poderiam fornecer 2 Mbps de largura de banda em um circuito físico de 10 Mbps. Se você tentar enviar mais de 2 Mbps de dados em um circuito desse tipo, o roteador WAN ou Internet frequentemente eliminará o tráfego extra, resultando em perda de pacotes.
O congestionamento da rede também pode ocorrer quando o serviçoos provedores assinam intencionalmente um link. Eles fazem isso com base na lógica de que nem todos os assinantes do serviço usarão a largura de banda simultaneamente. No entanto, em períodos de pico, quando mais pessoas estiverem usando o serviço e a demanda exceder sua capacidade, provavelmente haverá perda de pacotes resultante do congestionamento.
2. Superutilização de dispositivos
Outra causa comum do dispositivo de perda de pacotessuperutilização. Isso acontece quando um dispositivo está operando com uma capacidade para a qual não foi projetado. Em uma rede, os pacotes podem chegar ao roteador mais rapidamente do que podem ser processados / enviados. Para lidar com essas situações, os dispositivos possuem buffers onde mantêm pacotes temporariamente até serem processados e enviados. Porém, esses buffers não são infinitos e podem ser preenchidos, resultando na queda de pacotes.
Em muitos casos, um dispositivo irá executar em umde maneira aceitável durante os períodos normais de operação (fora do pico) e roteie adequadamente todos os pacotes. Durante os períodos de pico, no entanto, pode haver um aumento notável na queda de pacotes.
3. Problemas de hardware e software
O hardware defeituoso é mais uma causa do pacoteperda. Vimos instâncias, por exemplo, de roteadores WAN com interfaces de 100 Mbps que não foram capazes de transmitir mais de 30 Mbps de dados. Quando o tráfego era baixo, o problema não era perceptível, mas assim que ultrapassava 30 Mbps, os pacotes começaram a ser descartados. Mover o circuito para uma interface diferente do mesmo dispositivo com a mesma configuração de interface corrigiu o problema, confirmando que era um problema de hardware do roteador.
Uma causa intimamente relacionada à perda de pacotes é o buggysoftware em execução em um dispositivo de rede. O firmware dos dispositivos de rede são programas de computador e, como tal, são expostos a erros de programação. Eles são peças de software cada vez mais complicadas e geralmente é impossível para sua equipe de desenvolvimento detectar todos os erros no firmware dos dispositivos de rede.
4. Ação maliciosa
Ação maliciosa - principalmente na forma de Negação deAtaques de serviço (DoS) - é outra causa comum de perda de pacotes. No entanto, é sobre o qual geralmente temos pouco controle. Isso acontece quando usuários mal-intencionados inundam um dispositivo de rede com tráfego suficiente para que ele não possa mais desempenhar suas funções e começa a soltar pacotes.
Como não temos controle sobre essas situações, comoeles são obra de terceiros, a melhor maneira é evitá-los completamente. Existem vários serviços que pretendem proteger sua rede contra ataques de DoS. Alguns deles fazem um bom trabalho, embora possam tender a ser um pouco caros. Mas se eles puderem protegê-lo de um ataque do qual, de outra forma, você ficará indefeso, pode valer a pena o investimento.
5. Erros de configuração
O erro humano costuma ser o culpado em muitas situaçõese perda de pacotes não é diferente. O erro de configuração do dispositivo é outra das causas mais comuns de perda de pacotes. Por exemplo, a velocidade da interface e a incompatibilidade duplex podem levar à perda de pacotes. Isso acontece, por exemplo, quando uma extremidade de um link é configurada para full-duplex enquanto a outra é configurada para half-duplex. Quando isso acontece, ocorrem colisões com a perda de pacotes resultante. O equipamento de rede é cada vez mais complexo e é fácil cometer erros. As ferramentas de gerenciamento de configuração podem ajudar a garantir que suas configurações estejam livres de erros, implementando elementos de configuração padronizados.
Os efeitos da perda de pacotes
A perda de pacotes é comum e acontece na maioria das redes. Raramente tem um efeito perceptível até atingir níveis críticos. Quando isso ocorre, pode causar vários erros. Transferências de arquivos—que usam o protocolo TCP orientado a conexão - são relativamente não afetado, pois há alguma correção de erro embutida na maioria dos protocolos e um pacote ausente pode ser retransmitido. É mais problemático com transferências em tempo real ou quase em tempo real -que usam o protocolo UDP sem conexão - como como streaming de vídeo ou áudio ou Voice over IP (VoIP), onde pode causar pulos e falhas, congelamento de imagem ou fala ininteligível.
Algumas ferramentas para medir e localizar a perda de pacotes
Se você deseja reduzir ou eliminar a perda de pacotes,a primeira coisa que você precisa fazer é avaliar se a sua rede está com alguma e, se estiver, onde está acontecendo. Como dissemos anteriormente, a perda de pacotes é normal e estará presente na maioria das redes. No entanto, deve permanecer abaixo de um certo limite para garantir que não sejam observados efeitos negativos. A Cisco Systems recomenda, por exemplo, quea perda de pacotes no tráfego de VoIP - possivelmente o tipo de tráfego mais afetado por ele - deve ser mantida abaixo de 1%. Para streaming de vídeo, ele deve permanecer entre 0,05% e 5%, dependendo do tipo de vídeo.
Como o tráfego VoIP é o tipo de tráfego maisafetado pela perda de pacotes, não será uma surpresa que a maioria das ferramentas que encontramos para medi-las e localizá-las sejam principalmente ferramentas de monitoramento de rede VoIP.
1. SolarWinds VoIP e gerente de qualidade de rede (Teste grátis)
SolarWinds cria algumas das melhores ferramentas de administração de rede nos últimos 20 anos. Seu principal produto, o Monitor de desempenho de rede, pontua consistentemente entre as melhores redes SNMPferramentas de monitoramento. A empresa também é famosa por suas ferramentas gratuitas, feitas para atender a necessidades específicas dos administradores de rede. Essas ferramentas gratuitas incluem produtos como o TFTP Server ou o Advanced Subnet Calculador.
o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds é uma ferramenta dedicada de monitoramento de VoIP que éembalado com ótimos recursos. Essa ferramenta pode ser usada para monitorar as métricas de qualidade de chamada VoIP, incluindo perda de pacotes, mas também latência, jitter e MOS. Ele pode ajudar a solucionar problemas de desempenho de chamadas VoIP, correlacionando problemas de chamadas e desempenho de rede. A ferramenta também inclui monitoramento em tempo real da WAN usando a tecnologia Cisco IP SLA. O recurso de rastreamento de caminho de chamada de VoIP da ferramenta permite ver e identificar problemas de chamada ao longo de todo o caminho de rede.
- TESTE GRÁTIS: Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds
- Link para Download: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
Essa ferramenta pode executar o monitoramento em tempo real dedesempenho da WAN site a site e também possui recursos de alerta para notificá-lo sobre qualquer situação anormal. Isso pode ajudar a garantir que os circuitos da WAN estejam executando conforme o esperado, utilizando métricas de Cisco IP SLA, teste de tráfego sintético e limites e alertas de desempenho personalizados.
Mas o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds não monitorará apenas seus circuitos de WAN, ele também podeexiba as métricas de utilização e desempenho de seus gateways VoIP e troncos PRI. Ele pode ajudar no planejamento da capacidade, permitindo avaliar a qualidade da voz ao planejar novas implantações de VoIP.
Preços para o Gerente de Qualidade de Rede e VoIP da SolarWinds inicie $ 1.615 para até 5 dispositivos de origem IP SLA e 300 telefones IP. Outros níveis de licenciamento - incluindo uma licença ilimitada por dispositivo - também estão disponíveis. Um livre Teste de 30 dias está disponível Se você quiser levar o produto para uma execução de teste.
2. Monitor de rede PRTG
o PRTG Monitor de rede de Paessler é um sistema de monitoramento de rede multiuso. Através do uso de sensores, que podem ser comparados a complementos, embora estejam incluídos no produto, PRTG pode ser usado para monitorar muitos parâmetros diferentes de redes e sistemas. A ferramenta pode monitorar praticamente qualquer sistema, dispositivo, tráfego e aplicativo em sua infraestrutura de TI.
Com o objetivo de medir e localizar pacotesperda, o PRTG propõe nada menos que três sensores diferentes. Você pode usar o sensor de ping para medir a disponibilidade de seus dispositivos e calcular a perda de pacotes como uma porcentagem. O sensor de qualidade de serviço permite monitorar caminhos de rede inteiros e, assim, medir e localizá-lo. Por fim, o sensor Cisco IP SLA pode ser usado para medir a taxa de perda de pacotes nos seus dispositivos Cisco. Você pode optar por ser notificado por e-mail, SMS ou notificações push em um dispositivo móvel sempre que o limite for excedido, para que você possa tomar as medidas apropriadas.
o Monitor de rede PRTG é super fácil e rápido de instalar. O sistema de detecção automática da ferramenta varrerá os segmentos de rede e reconhecerá automaticamente uma ampla variedade de dispositivos e sistemas. Ele criará sensores a partir de modelos de dispositivos predefinidos. Às vezes, sensores VoIP específicos precisam ser configurados manualmente posteriormente, tornando a instalação um pouco mais longa, mas essa ainda é uma das ferramentas mais rápidas de configurar.
o Monitor de rede PRTG está disponível em uma versão gratuita e completalimitado a 100 sensores. Observe que qualquer parâmetro monitorado único conta como um sensor. Para monitorar mais de 100 sensores, você precisará de uma licença. Os preços variam de acordo com o número de sensores e começam em US $ 600 para 500 sensores até US $ 14 500 para sensores ilimitados. Está disponível uma versão de avaliação gratuita por 30 dias, ilimitada por dispositivo.
3. ManageEngine OpManager com monitor de VoIP
o ManageEngine OpManager é outra excelente ferramenta de monitoramento de rede. Ele monitorará os sinais vitais do seu equipamento e alertará você assim que algo estiver fora das especificações. A ferramenta possui uma interface de usuário intuitiva que permitirá encontrar facilmente as informações necessárias. Ele também possui um excelente mecanismo de relatório, juntamente com alguns relatórios pré-criados e personalizados. Para concluir o pacote, os recursos de alerta do produto também são muito abrangentes.
Quando se trata de monitorar a instabilidade, o ManageEngine OpManager‘S Monitor VoIP A opção pode monitorar e relatar proativamente seucapacidade da infraestrutura para lidar com chamadas VoIP. A ferramenta usa o Cisco IP SLA para monitorar continuamente parâmetros críticos de qualidade de serviço de redes VoIP. Os parâmetros de VoIP monitorados incluem perda de pacotes, atraso, jitter, o Average Opinion Score (MOS) e Round Trip Time (RTT).
o ManageEngine OpManager é precificado com base no número de dispositivos monitorados. Os preços variam de US $ 715 para 25 dispositivos a US $ 14 995 para 1.000 dispositivos. o Monitor VoIP A opção adiciona US $ 125 por dispositivo que exige. Está disponível uma avaliação gratuita de 30 dias para que você possa experimentar o produto e ver como ele se adapta às suas necessidades específicas.
4. VoIPmonitor
VoIPmonitor é um sniffer de pacotes de rede de código aberto com umfront-end comercial para monitorar a maioria dos protocolos VoIP. É executado no Linux e foi projetado para analisar a qualidade das chamadas VoIP em andamento com base nos parâmetros de rede, como perda de pacotes e instabilidade, de acordo com o modelo E da ITU-T G.107. As informações de chamada, juntamente com suas métricas, são salvas em um banco de dados. Cada chamada pode ser salva em um arquivo pcap para análise posterior com ferramentas externas, como o Wireshark.
VoIPmonitor também pode decodificar a fala e reproduzi-laGUI baseada na Web, além de salvá-la em disco como um arquivo .WAV. Pronto para uso, o produto suporta os codecs G.711 para ulaw e ulaw e os plug-ins comerciais adicionam suporte para G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC e OPUS. O VoIPmonitor também pode converter T.38 FAX em PDF.
o VoIPmonitor O front end da GUI está disponível como um localservidor hospedado a preços que variam de US $ 42 / mês para 10 canais a US $ 917 / mês para 6.000 canais ou como um serviço baseado em nuvem com preços variando de US $ 20 / mês para 3 canais a US $ 200 / mês para 200 canais. Ambas as versões estão disponíveis em uma avaliação gratuita e ilimitada de 30 dias.
Reparando a perda de pacotes
Medindo e localizando a perda de pacotes se o primeiropasso em consertá-lo. Qualquer uma das ferramentas revisadas acima o ajudará com isso. Geralmente, a causa da perda de pacotes será óbvia quando você localizar onde está acontecendo e corrigi-la. É uma questão simples de abordar a causa.
Se a rede estiver congestionada, aumentando sualargura de banda para que você possa direcionar mais tráfego parece ser a resposta óbvia. Você também pode aplicar os recursos de Qualidade de serviço (QoS). Ele poderia permitir que certos tipos de tráfego - VoIP, por exemplo - recebessem prioridade sobre outro tráfego que não é tão sensível à perda de pacotes ou crítico para as operações.
Se a perda de pacotes for causada, o dispositivosuperutilização, a única solução pode ser atualizar para um dispositivo de desempenho superior. Em alguns casos, pode ser apenas um componente do dispositivo que precisa ser atualizado. Por exemplo, às vezes você pode substituir uma interface de roteador de 100 Mbps por uma de 1 Gbps.
O hardware defeituoso pode ser solucionado substituindo-oou, se for mais conveniente, usando outro componente não defeituoso do mesmo dispositivo. Por exemplo, se uma interface do roteador estiver com defeito, talvez você possa simplesmente usar uma interface diferente no mesmo dispositivo. Embora essa não seja de forma alguma uma boa solução, ela é adequada para testes ou para fornecer uma correção temporária até que a unidade possa ser substituída.
As redes sem fio geralmente são mais propensas a pacotesperda devido a interferência de rádio. Mudar para uma conexão com fio pode ser uma maneira de resolver esse tipo de problema, embora nem sempre seja possível. Por exemplo, se o dispositivo afetado for um telefone IP portátil de mão, ele poderá suportar apenas uma conexão sem fio. Nessas situações, mudar para um canal diferente ou usar uma frequência diferente pode melhorar a situação ou até resolver o problema completamente.
Se a perda de pacotes for causada por atividades maliciosas,você precisa atenuar o ataque o mais rápido possível. Isso pode ser tão simples quanto usar uma Lista de controle de acesso para bloquear o endereço IP do invasor (se estático e conhecido). Em casos mais complexos, você pode usar recursos como o roteamento de buraco negro acionado remotamente.
Você também deve verificar se sua configuração estánão causando perda de pacotes. Verifique se as configurações duplex correspondem nas extremidades de uma conexão. Pessoalmente, costumo ficar longe das configurações de velocidade automática e duplex, pois isso me causou mais de um problema. Eu prefiro forçar a velocidade de cada interface e configurá-la para full-duplex. Hoje em dia, não há motivo convincente para usar half-duplex de qualquer maneira. E se você configurou a QoS em seus dispositivos de rede, verifique se o tamanho do seu buffer é suficiente. Caso contrário, você corre o risco de estouro de buffer, o que leva à perda de pacotes.
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