Nätverk är ryggraden i de mest modernaorganisationer. De tillåter åtkomst till data av den som behöver det oavsett var de är. Men lika viktiga och kritiska som de kan vara, nätverk kan också drabbas av några problem. Det finns faktiskt huvudsakligen tre huvudproblem som orsakar den stora majoriteten av alla nätverksproblem: latens, jitter och paketförlust. Idag talar vi om det senare. Vi försöker titta på varför och hur paketförlust men också vilka verktyg som kan användas för att mäta det och hitta dess källa samt kort utforska vad som kan göras för att minska, om inte eliminera, det.
Vi börjar med att försöka definiera paketförlusteftersom det är viktigt att vi alla börjar på samma sida. Sedan undersöker vi de olika orsakerna till paketförlust. De faktiska orsakerna är otaliga men vi har valt de fem vanligaste och vi kommer att titta djupare på var och en. Därefter tittar vi på några verktyg som kan användas för att mäta och hitta paketförlust. När allt kommer omkring, innan vi kan fixa någonting, måste vi veta att det är där och vi måste veta var det är. Och att prata om att fixa paketförlust, det kommer att vara vår sista affärsordning.
Vad är paketförlust
jagn enkla termer, paketförlust är misslyckandet meddatapaket som skickas från en källa för att nå sin destination. Datapaket, om du inte vet det, är små bitar med data som överförs i datornätverk. Varje data, oavsett storlek, delas upp i paket som skickas i tur och ordning över nätverk innan de sätts tillbaka till meningsfull information av den mottagande parten. Av olika skäl som vi ska undersöka händer det att vissa paket går förlorade under transporten. Föreställ dig som en bokstav på flera sidor som skulle skickas med varje sida i ett separat kuvert. Det är exakt hur data överförs via ett nätverk. I det här exemplet händer paketförlust om ett av kuverten går vilse under transporten.
De Orsaker till paketförlust
Det finns många orsaker till paketförlust - alldeles för många för att täcka dem alla, men vi har identifierat fem av de vanligaste.
1. Network Congestion
Trängsel i nätverket är kanske den främsta orsakenav paketförlust. Det liknar trafikstockningar och det händer vanligtvis när det finns mer data än nätverket kan hantera. När det händer kan nätverksenheter som routrar så småningom släppa paket som har varit i kö för länge, vilket resulterar i paketförlust.
Vissa WAN-länkar och Internet-kretsar äribland bandbredd begränsad av leverantören. Till exempel kan de leverera 2 Mbps bandbredd på en fysisk krets på 10 Mbps. Om du försöker skicka ut mer än 2 Mbps data på en sådan krets kommer WAN- eller Internet-routern ofta att tappa extra trafik, vilket resulterar i paketförlust.
Trängsel i nätverket kan också inträffa när serviceleverantörer övertar avsiktligt en länk. De gör det baserat på skälen att inte alla abonnenter på tjänsten kommer att använda bandbredden samtidigt. Men under toppperioder, när fler använder tjänsten och efterfrågan överstiger dess kapacitet, kommer det troligtvis att bli paketförlust till följd av trängsel.
2. Enhetsöveranvändning
En annan vanlig orsak till paketförlustenhetöverutnyttjande. Det händer när en enhet arbetar med en kapacitet som den inte var designad för. I ett nätverk kan paket komma fram till en router snabbare än de kan bearbetas / skickas ut. För att hantera dessa situationer har enheter buffertar där de har paket tillfälligt tills de behandlas och skickas ut. Dessa buffertar är dock inte oändliga och kan så småningom fyllas, vilket resulterar i att paket tappas.
I många fall kommer en enhet att fungera i enacceptabelt sätt under normala (utanför topp) driftstider och dirigera alla paket ordentligt. Under toppperioder kan det dock finnas en märkbar ökning av paketdroppar.
3. Problem med hårdvara och programvara
Felaktig maskinvara är ännu en orsak till paketetförlust. Vi har till exempel sett exempel på WAN-routrar med 100 Mbps-gränssnitt som inte kunde överföra mer än 30 Mbps data. När trafiken var låg märktes problemet inte men så snart det överskred 30 Mbps började paketen släppas. Att flytta kretsen till ett annat gränssnitt på samma enhet med exakt samma gränssnittskonfiguration fixade problemet och bekräftade att det var ett routermaskinvaruproblem.
En nära besläktad orsak till paketförlust är buggyprogramvara som körs på en nätverksenhet. Nätverksenhetens firmware är datorprogram och som sådan utsätts de för programmeringsbuggar. De är alltmer komplicerade programvara och det är ofta omöjligt för deras utvecklingsteam att fånga alla buggar i firmware för nätverksenheter.
4. Skadlig handling
Skadlig handling - främst i form av Förnekelse avService-attacker (DoS) - är en annan vanlig orsak till paketförlust. Det är emellertid en som vi ofta har liten kontroll över. Det händer när skadliga användare översvämmar en nätverksenhet med tillräckligt med trafik att den inte längre kan utföra sina uppgifter och börjar släppa paket.
Eftersom vi inte har någon kontroll över dessa situationer somde är arbetet för en tredje part, det bästa sättet är att undvika dem helt. Det finns flera tjänster som påstår att skydda ditt nätverk från DoS-attacker. Vissa av dem gör ett ganska bra jobb, även om de kan vara lite dyra. Men om de kan skydda dig från en attack som du annars inte kommer att vara försvarlös kan det vara värt investeringen.
5. Konfigurationsfel
Mänskliga misstag är ofta skylden i många situationeroch paketförlust är inte annorlunda. Enhetskonfigurationsfel är ytterligare en av de vanligaste orsakerna till paketförlust. Exempelvis kan gränssnittshastighet och dubbelsidig felanpassning leda till paketförlust. Det händer, till exempel när den ena änden av en länk är inställd på full duplex medan den andra är inställd på halv duplex. När det händer inträffar kollisioner med resulterande paketförlust. Nätverksutrustning blir alltmer komplex och det är lätt att göra misstag. Konfigurationshanteringsverktyg kan hjälpa dig att se till att dina konfigurationer är felfria genom att implementera standardiserade konfigurationselement.
Effekterna av paketförlust
Paketförlust är vanligt och det händer i de flesta nätverk. Det har sällan en märkbar effekt tills den når kritiska nivåer. När det gör det kan det orsaka olika fel. Filöverföringar—som använder det anslutningsorienterade TCP-protokollet - är relativt opåverkad eftersom det finns en viss felkorrigering inbyggd i de flesta protokoll och ett saknat paket kan sändas om. Det är mer problematiskt med överföringar i realtid eller nära realtid -som istället använder det anslutningsfria UDP-protokollet - sådant som strömmande video eller ljud eller Voice over IP (VoIP) där det kan orsaka överhopp och klyftor, bildfrysning eller obegripligt tal.
Några verktyg för att mäta och hitta paketförlust
Om du vill minska eller eliminera paketförlust,det första du behöver göra är att mäta om ditt nätverk upplever något och, om det är, där det händer. Som vi sa tidigare är paketförlust normalt och kommer att finnas i de flesta nätverk. Det måste dock förbli under en viss tröskel för att säkerställa att inga negativa effekter observeras. Cisco Systems rekommenderar till exempel detpaketförlust på VoIP-trafik - kanske den typ av trafik som drabbas mest av den - bör hållas under 1%. För videoströmning bör den vara kvar mellan 0,05% och 5% beroende på videotyp.
Eftersom VoIP-trafik är den typ av trafik som är mestpåverkas av paketförlust kommer det inte som en överraskning att de flesta av de verktyg som vi hittat för att mäta och lokalisera det främst är VoIP-nätverksövervakningsverktyg.
1. SolarWinds VoIP och nätverkskvalitetschef (Gratis prövning)
Solarwinds har gjort några av de bästa nätverksadministrationsverktygen under de senaste 20 åren eller så. Dess flaggskeppsprodukt, Network Performance Monitor, får konsekvent bland det bästa SNMP-nätverketövervakningsverktyg. Företaget är också känt för sina kostnadsfria verktyg för att tillgodose specifika behov hos nätverksadministratörer. Dessa gratisverktyg inkluderar produkter som TFTP Server eller den Advanced Subnet Calculator.
De SolarWinds VoIP och nätverkskvalitetschef är ett dedikerat VoIP-övervakningsverktyg som ärfullspäckad med fantastiska funktioner. Det här verktyget kan användas för att övervaka VoIP-samtalskvalitetsmätningar inklusive paketförlust, men också latens, jitter och MOS. Det kan hjälpa till att felsöka prestanda för VoIP-samtal genom att korrelera samtalsproblem och nätverksprestanda. Verktyget inkluderar också realtid WAN-övervakning använder Cisco IP SLA-teknik. Verktygets spårningsfunktion för VoIP-samtalsvägen låter dig se och identifiera samtalsproblem längs hela nätverksvägen.
- GRATIS PRÖVNING: SolarWinds VoIP och nätverkskvalitetschef
- Nedladdningslänk: https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration
Detta verktyg kan utföra övervakning i realtid avwebbplats-till-webbplats WAN-prestanda och den har också varningsfunktioner för att meddela dig om onormal situation. Det kan hjälpa till att säkerställa att WAN-kretsar fungerar som förväntat genom att använda Cisco IP SLA-mätvärden, syntetisk trafiktestning och anpassade prestandetrösklar och varningar.
Men SolarWinds VoIP och nätverkskvalitetschef kommer inte bara att övervaka dina WAN-kretsar, det kan ocksåvisa användnings- och prestandametriker för dina VoIP-gateways och PRI-stammar. Det kan hjälpa till med kapacitetsplanering genom att låta dig utvärdera röstkvalitet när du planerar nya VoIP-distributioner.
Priser för SolarWinds VoIP och nätverkskvalitetschef starta 1 615 $ för upp till 5 IP SLA-källenheter och 300 IP-telefoner. Andra licensnivåer - inklusive en enhetsbegränsad licens - finns också tillgängliga. En fri 30-dagars rättegång är tillgänglig om du vill ta produkten för en testkörning.
2. PRTG Network Monitor
De PRTG Nätverksmonitor från Paessler är ett nätverksövervakningssystem för flera ändamål. Genom att använda sensorer, som kan jämföras med tillägg även om de ingår i produkten, PRTG kan användas för att övervaka många olika parametrar för nätverk och system. Verktyget kan övervaka praktiskt taget alla system, enheter, trafik och applikationer i din IT-infrastruktur.
För att mäta och lokalisera paketetförlust, PRTG föreslår inte mindre än tre olika sensorer. Du kan använda Ping-sensorn för att mäta tillgängligheten för dina enheter och för att beräkna paketförlust i procent. Med kvalitetssensorsensorn kan du övervaka hela nätverksvägar och därmed mäta och lokalisera den. Slutligen kan Cisco IP SLA-sensorn användas för att mäta paketförlustnivån på dina Cisco-enheter. Du kan välja att bli meddelad via e-post, SMS eller push-aviseringar på en mobil enhet när tröskeln överskrids så att du kan vidta lämpliga åtgärder.
De PRTG Network Monitor är superenkelt och snabbt att installera. Verktygets automatisk upptäcktsystem skannar nätverkssegment och identifierar automatiskt ett brett utbud av enheter och system. Den skapar sedan sensorer från fördefinierade enhetsmallar. Specifika VoIP-sensorer behöver ibland konfigureras manuellt efteråt, vilket gör installationen lite längre men det är fortfarande ett av de snabbaste verktygen att installera.
De PRTG Network Monitor är tillgänglig i en gratis, fullständig versionbegränsad till 100 sensorer. Observera att varje enskild övervakad parameter räknas som en sensor. För att övervaka mer än 100 sensorer behöver du en licens. Priserna varierar med antalet sensorer och börjar på $ 600 för 500 sensorer upp till $ 14 500 för obegränsade sensorer. En gratis obegränsad 30-dagars provversion är tillgänglig.
3. ManageEngine OpManager With VoIP Monitor
De ManageEngine OpManager är ett annat utmärkt verktyg för nätverksövervakning. Den kommer att övervaka de livsviktiga tecknen på din utrustning och varna dig så fort något är ur specifikationen. Verktyget har ett intuitivt användargränssnitt som gör att du enkelt kan hitta den information du behöver. Den har också en utmärkt rapporteringsmotor tillsammans med några förbyggda och anpassade rapporter. För att slutföra paketet är produktens varningsfunktioner också mycket omfattande.
När det gäller övervakning för jitter, ManageEngine OpManager’s VoIP-skärm alternativet kan proaktivt övervaka och rapportera om dininfrastrukturens kapacitet att hantera VoIP-samtal. Verktyget använder Cisco IP SLA för att kontinuerligt övervaka kritiska parametrar för servicekvalitet för VoIP-nätverk. De övervakade VoIP-parametrarna inkluderar paketförlust, fördröjning, jitter, Mean Opinion Score (MOS) och Round Trip Time (RTT).
De ManageEngine OpManager prissätts baserat på antalet övervakade enheter. Priserna sträcker sig från $ 715 för 25 enheter till $ 14 995 för 1 000 enheter. De VoIP-skärm alternativet lägger till $ 125 per enhet som kräver det. En kostnadsfri 30-dagars testversion är tillgänglig så att du kan prova produkten och se hur den passar dina specifika behov.
4. VoIPmonitor
VoIPmonitor är ett öppen källkod nätverk paket sniffer med enkommersiell frontend för övervakning av de flesta VoIP-protokoll. Det körs på Linux och är utformat för att analysera kvaliteten på pågående VoIP-samtal baserat på nätverksparametrar som paketförlust och jitter enligt ITU-T G.107 E-modell. Samtalsinformation, tillsammans med deras statistik, sparas i en databas. Varje samtal kan sparas i en pcap-fil för ytterligare analys med externa verktyg som Wireshark.
VoIPmonitor kan också avkoda tal och spela det över desswebbaserat GUI samt spara det på disken som en .WAV-fil. Ut ur lådan stöder produkten G.711 Alaw och Ulaw codecs och kommersiella plugins lägger till stöd för G.722, G.729a, G.723, iLBC, Speex, GSM, Silk, iSAC och OPUS. VoIPmonitor kan också konvertera T.38 FAX till PDF.
De VoIPmonitor GUI frontend finns antingen som lokaltvärd server till priser som sträcker sig från $ 42 / månad för 10 kanaler till $ 917 / månad för 6 000 kanaler eller som en molnbaserad tjänst med priser som varierar från $ 20 / månad för 3 kanaler till $ 200 / månad för 200 kanaler. Båda versionerna är tillgängliga i en kostnadsfri och obegränsad 30-dagars provperiod.
Fixa paketförlust
Mätning och lokalisering av paketförlust om den förstasteg i att fixa det. Några av de verktyg som granskats ovan hjälper dig med det. Vanligtvis kommer orsaken till paketförlust att vara uppenbar när du hittar var det händer och fixar det är en enkel fråga om att ta itu med orsaken.
Om nätverket är överbelastat, ökar dessbandbredd så att du kan driva mer trafik verkar vara det självklara svaret. Du kan också överväga att använda QoS-funktioner (Quality of Service). Det kan göra det möjligt för vissa typer av trafik - till exempel VoIP - att prioriteras framför annan trafik som inte är så känslig för paketförlust eller är kritisk för operationer.
Om paketförlust orsakas är enhetenöveranvändning, då kan den enda lösningen vara att uppgradera till en enhet med högre prestanda. I vissa fall kan det bara vara en del av enheten som behöver uppgraderas. Till exempel kan du ibland ersätta ett routergränssnitt på 100 Mbps mot ett 1 Gbps.
Felaktig hårdvara kan hanteras genom att byta ut deneller om det är mer bekvämt genom att använda en annan icke-defekt komponent i samma enhet. Om till exempel ett routergränssnitt är defekt kan du kanske helt enkelt använda ett annat gränssnitt på samma enhet. Även om detta inte på något sätt är en bra lösning, är det tillräckligt för testning eller tillhandahållande av en tillfällig fix tills enheten kan bytas ut.
Trådlösa nätverk är ofta mer benägna att paketförlust på grund av radiostörningar. Att byta till en fast anslutning kan vara ett sätt att ta itu med denna typ av problem, även om det inte alltid är möjligt. Om den berörda enheten till exempel är en handhållen bärbar IP-telefon kanske den bara stöder en trådlös anslutning. I dessa situationer kan byta till en annan kanal eller använda en annan frekvens förbättra situationen eller till och med lösa problemet helt.
Om paketförlust orsakas av skadliga aktiviteter,måste du mildra attacken så snabbt som möjligt. Detta kan vara så enkelt som att använda en Access Control List för att blockera IP-adressen till angriparen (om den är statisk och känd). I mer komplexa fall kan du använda funktioner som fjärrutlösad svart hålruttning.
Du bör också kontrollera att din konfiguration ärorsakar inte paketförlust. Se till att duplexinställningarna matchar i endera änden av en anslutning. Personligen brukar jag hålla mig borta från inställningarna för automatisk hastighet och duplex eftersom det har fått mig till problem mer än en. Jag föredrar mycket att tvinga hastigheten på varje gränssnitt och ställa in det på full duplex. Det finns för närvarande inga tvingande skäl att använda halvduplex ändå. Och om du har konfigurerat QoS på dina nätverksenheter, se till att buffertens storlek är tillräcklig. Annars riskerar du buffertöverskridande vilket leder till paketförlust.
kommentarer