what is packet loss how test
Denne omfattende veiledningen forklarer hva som er pakketap, hva er årsakene, hvordan du ser etter det, hvordan du gjennomfører pakketapstest og hvordan du løser det:
I denne veiledningen vil vi utforske den grunnleggende definisjonen av pakketap når det gjelder datanettverkssystemer. Vi vil se de grunnleggende årsakene bak tapet i ethvert nettverk.
Vi vil også se på de forskjellige verktøyene som brukes til å teste pakketap og andre nettverksytelsesparametere som jitter, pakkeforsinkelse, forvrengning, nettverkshastighet og nettverksbelastning ved hjelp av forskjellige eksempler og skjermbilder. Så går vi også for å sjekke forskjellige tilgjengelige metoder for å fikse det.
Hva du vil lære:
Hva er pakketap?
Når vi får tilgang til Internett for å sende e-post, laste ned data eller bildefiler eller lete etter informasjon, blir de små enhetene av data sendt og mottatt over Internett, disse kalles pakker. Flyten av datapakker foregår mellom kilde- og destinasjonsnoder i ethvert nettverk og når sitt mål ved å passere gjennom forskjellige transittnoder.
Nå, når disse datapakkene ikke når den ønskede endelige destinasjonen, kalles tilstanden et pakketap. Det påvirker den totale nettverksgjennomstrømningen og QoS, fordi nettverkshastigheten bremser på grunn av mislykket levering av pakker til destinasjonsnoden, og sanntidsapplikasjoner som streaming av videoer, spill blir også berørt.
Pakketap Årsaker
Årsaken bak tapet kan forklares med nedenstående punkter:
# 1) Nettverkstopp :I topptimer eller nettverksopptatt time, når trafikken i nettverket når sine maksimale grenser og nettverksbåndbredden er sterkt utnyttet, oppstår tilstanden til nettverksbelastning. Nå, under denne tilstanden, må pakkene ved hver mellomnode vente på sjansen for å komme videre til overbelastningen forsvinner.
Men hvis nodene ikke klarer å lagre og videresende disse pakkene, vil de kaste dem for å takle nettets hastighet. Slik oppstår pakketapet i tilfelle nettverksbelastning. Men det er mange algoritmer og programvare der disse tapte pakkene kan sendes på nytt for å nå målet.
# 2) Programvarefeil: Dette er en av de vanligste årsakene til tapte datapakker som introduseres i systemet under programvareoppdateringer, og vil resultere i unormal oppførsel i nettverket på grunn av de introduserte feilene. Dette kan minimeres ved å starte systemet på nytt og ved å introdusere programvareoppdatering.
# 3) Problemet med nettverksmaskinvare :Å utvide nettverksinfrastrukturen ved å bruke gamle og utdaterte nettverkselementer som rutere, svitsjer, hubber, brannmurer og datamaskinen vil resultere i pakketap, ettersom ved å bruke gamle enheter vil det samlede nettverket redusere, noe som resulterer i dårlig gjennomstrømning og også tap i nettverket tilkobling. Disse kan forbedres ved å bruke oppdaterte nettverksenheter.
# 4) Sikkerhetstrusler :Hvis du opplever et plutselig fall i datapakkene og nedgang i nettverkshastigheten, kan den mulige årsaken bak dette være et ondsinnet virusangrep på nettverket ditt. Dette betyr at noen får uautorisert tilgang til nettverket ditt og utfører denial of service slik at belastningen på ruteren øker, og som et resultat ber ruteren din om å slippe datapakkene slik at nettverket mislykkes.
En slik slags uønskede angrep på nettverket ditt forårsaker pakketap på grunn av overbelastning av trafikk og dårlig nettverkshastighet. Dette kan minimeres ved å bruke oppdatert nettverkssikkerhetsprogramvare og brannmur som oppdager slike nettverkstrusler og eliminerer dem.
# 5) Overbelastet enhet og utilstrekkelig infrastruktur for håndtering av nettverk :Hvis systemet går tom for minne og når kapasiteten, vil det begynne å kaste datapakkene på grunn av overutnyttelse av ressursene.
I denne situasjonen vil ikke pakkene kunne nå målet til tross for kø og buffere, for da vil de opprettholde en viss grense, og etter det vil de begynne å slippe datapakker.
Tilsvarende, hvis administratoren av nettverket ikke er smart nok til å håndtere systemets overbelastning, vil nettverksytelsen forringes og pakketap vil forekomme gjentatte ganger.
Anbefalt lesing => BESTE pakkesnifferverktøy
Effekter av tapte datapakker
Det påvirker forskjellige applikasjoner på forskjellige måter. For eksempel, hvis vi søker og laster ned en fil fra Internett og det er tap av pakke, vil det redusere nedlastingshastigheten.
Men hvis ventetiden er veldig lav, noe som betyr at tapet er mindre enn 10%, da vil ikke brukeren legge merke til ventetiden og den tapte pakken vil bli overført på nytt, og den vil bli mottatt av brukeren ved ønsket tidsintervall.
Men hvis tapet er større enn 20%, da tar systemet mer tid å laste ned dataene enn vanlig hastighet, og dermed vil forsinkelsen bli merkbar. I dette tilfellet må brukeren vente på at pakken skal sendes på nytt av kilden og deretter motta den.
På den annen side, for sanntidsapplikasjoner, er til og med et pakketap på 3% ikke akseptabelt da det vil bli merkbart, og det kan endre betydningen av en pågående samtale og sanntidsdata hvis en av pakkestrengene endres eller mangler.
TCP-protokollen har modellen for re-overføring av tapte pakker, og når TCP-protokoll brukes til levering av datapakker, identifiserer den tapte pakker og sender videre pakkene som ikke er bekreftet av mottakeren. Men UDP-protokollen har ikke noe bekreftelsesbasert scenario for overføring av datapakker, og de tapte pakkene blir ikke gjenopprettet.
Hvordan fikse pakketap?
Det er ingen måte å oppnå et nullprosentpakketap da årsakene bak tapet som systemoverbelastning, for mange brukere, nettverksproblemer osv. Stadig dukker opp hele tiden. Så vi kan ta tiltak for å minimere pakketapet for å oppnå et nettverk av god kvalitet.
Følgende daglige praksismetoder kan i stor grad minimere det generelle pakketapet.
- Kontroller de fysiske tilkoblingene :Forsikre deg om at tilkoblingene mellom alle enhetene er riktig utført. Alle portene er riktig koblet til den nødvendige kabelen til enhetene. Hvis forbindelsen er løs og kablene er feil tilkoblet, vil det oppstå tap av pakker.
- Start systemet på nytt :Hvis du ikke har startet systemet på nytt lenge, så gi det en rask omstart, dette vil fjerne alle feilene og kan også løse tapsproblemet.
- Oppdater programvaren :Hvis du bruker oppdatert programvare og det nyeste operativsystemet, reduseres sjansene for pakketap automatisk.
- Bruker pålitelig kabelforbindelse i stedet for Wi-Fi: Hvis vi bruker fiberoptisk kabel og Ethernet-kabel for nettverkstilkoblinger i stedet for Wi-Fi-nettverk, kan nettverkskvaliteten forbedres, og det er mindre sjanse for tap av pakker, ettersom Wi-Fi-nettverket er mer utsatt for det.
- Bytt ut utdatert maskinvare :Hvis du bytter ut den utdaterte maskinvaren som gamle rutere og svitsjer som har begrenset kapasitet med nye oppdaterte nettverksenheter med høy kapasitet, vil du minimere pakketap. Siden den utdaterte maskinvaren er mer utsatt for funksjonsfeil, som igjen vil slippe pakker og øke pakketapet.
- Oppdage feiltyper og fikse deretter :Hvis grensesnittjusteringspakketapet oppstår med FCS-feilene, er det en dupleksmodusforskjell mellom de to endene av ruteren. I dette tilfellet må du dermed matche grensesnittet for å rette opp tapet. Hvis bare FCS-tap oppstår, er det et problem med kabelforbindelser, og kontroller dermed tilkoblingene for å rette opp tapene.
- Koblingsbalanse :Hvis båndbredden til lenken mellom kilde og destinasjon er sperret på grunn av høy og overutnyttelse av kapasiteten til lenken, vil den begynne å slippe pakkene med mindre trafikken blir normal. I dette tilfellet kan vi flytte halvparten av trafikken til beskyttelseslenken eller den overflødige lenken som er i inaktiv tilstand for å overvinne situasjonen med høyt pakketap og levere god kvalitet på tjenesten. Dette er kjent som link Balance.
Pakketapstest
Hvorfor utfører vi testen for pakketap? Pakketapet er ansvarlig for mange av nettverksproblemene, spesielt i WAN-tilkobling og Wi-Fi-nettverk. Pakketapstestresultatene konkluderer med årsakene bak det som at problemet skyldes nettverkstilkoblingen eller kvaliteten på nettverket forverres på grunn av TCP- eller UDP-pakketap.
For å teste tapet brukes forskjellige verktøy, et slikt verktøy er PRTG nettverksmonitorverktøy som hjelper til med å bekrefte tapte pakker, finne problemer med UDP- og TCP-tapstap og også undersøke nettverksutnyttelsen ved å beregne nettverksbåndbredden, tilgjengeligheten av noder og ved å sjekke IP-adressene til nettverksenhetene for bedre nettverksytelse.
PRTG Arkitektur:
(bilde kilde )
# 1) PRTG Test av pakketap
Quality of Service (QoS) enveissensor: Dette verktøyet brukes til å bestemme forskjellige parametere som er knyttet til kvaliteten på et nettverk mellom to noder, også kjent som sonder.
Denne brukes til å overvåke pakketapet i Voice over IP (VoIP) -forbindelser.
For å kjøre denne testen er det nødvendig å installere PRTG-fjernkontrollsonden på et Windows-operativsystem i den ene enden som skal kobles til PRTG-serverproben.
Når forbindelsen er opprettet mellom den eksterne og serverens sluttprobe, vil sensoren overføre en haug med UDP-pakker fra opprinnelsessonden til den eksterne enden, og vil evaluere disse faktorene nedenfor:
beste spionprogrammer for mobiltelefoner
- Støy eller rystelser i millisekunder (min, maks og gjennomsnitt)
- Avvik i pakkeforsinkelse i millisekunder (min, maks og gjennomsnitt)
- Replikapakker (%)
- Forvrengte pakker (%)
- Tapte pakker (%)
- Pakker uten ordre (%)
- Den siste pakken som ble levert (i millisekunder)
Gå til sensorinnstillingene og velg deretter serverområdesonden som destinasjonsslutt og ekstern sluttprobe som vert da, PRTG vil automatisk begynne å videresende datapakkene frem og tilbake blant de to valgte sonder. Dermed vil den overvåke ytelsen til nettverkstilkoblingen.
På denne måten vil vi kunne finne de tapte dataene sammen med de andre parametrene som er essensielle for god nettverksytelse. Vi trenger bare å velge og velge verten og den eksterne enheten vi vil teste pakketapet blant.
PRTG QoS-reflektor: Det beste med å bruke denne reflektoren er at den også kan kjøre på alle Linux-operativsystemene, så det er ingen tvang om å bruke Windows-system og ekstern sonde for utdata.
Dette er et slags Python-skript som overfører datapakkene mellom noder kjent som endepunkter og PRTG. Ved å sende datapakkene mellom to endepunkter, vil den således måle alle QoS-parametrene i nettverket. Dermed ved å trekke ut disse dataene og ved å gjøre analyse og sammenligning, kan vi finne ut jitter, avvik i pakkeforsinkelse, tapte pakker, forvrengte pakker, etc.
Ping-sensor: Denne sensoren overfører en Internet Control Message Protocol (ICMP) ekkomeldingsforespørsel datapakker mellom to noder i nettverket som vi må sjekke for nettverksparametere og pakketap, og hvis mottakeren er tilgjengelig, vil den tilbakeføre ICMP-ekkosvarpakker som en svar på forespørselen.
Parametrene den viser er:
- Pingtid
- Pingtid er minimum hvis du bruker mer enn ett ping per intervall
- Pingtid er maksimal hvis du bruker mer enn ett ping per intervall
- Pakketap (%) for bruk av mer enn en ping per intervall
- Gjennomsnittlig rundturstid i millisekunder.
Standardinnstillingen for ping er fire ping per skanneintervall for Windows-operativsystemet og det Unix-baserte operativsystemet, ping vil fortsette å kjøre til vi trykker på noen nøkkelord for å stoppe det.
La oss nå teste pakketapet mellom den bærbare datamaskinen og Wi-Fi-nettverket.
Følg trinnene nedenfor:
- Gå til ledeteksten ved å velge startmenyen og deretter skrive “cmd”.
- Nå åpnes kommandovinduet, bruk deretter ping 192.168.29.1 og trykk enter.
- Dette vil pinge den gitte IP-adressen og gi oss utdataene som er vist nedenfor.
Produksjon:
Nå, som beskrevet i sammendraget ovenfor, kan vi se at det ikke er noe pakketap, og ping er vellykket.
Tenk på tilfellet når tapet er der, da vil ping-resultatet være som skjermbildet nedenfor der det er 100% pakketap, ettersom brukeren ikke er i stand til å nå Wi-Fi-nettverket.
# 2) MTR-verktøy for pakketapstest
Vi har allerede studert kortfattet om ping- og traceroute-verktøyet i en av de forrige artiklene. Lenken er gitt nedenfor-
Må lese => Grunnleggende feilsøkingstrinn og verktøy for nettverk
Så la oss gå til MTR-verktøyet som kombinerer funksjonene til både pings og traceroute og brukes til å feilsøke og overvåke parametere for nettverksytelse og pakketap.
Vi kan kjøre MTR-kommandoen fra ledeteksten ved å bruke MTR etterfulgt av destinasjonsverten IP-adresse. Når vi har kjørt kommandoen, vil den fortsette å spore destinasjonen ved å følge de forskjellige rutene. For å stoppe den for å utføre undersøkelsen, kan vi skrive inn q-tasten og CTRL + C-tasten.
La oss se hvordan vi kan analysere forskjellige parametere for nettverkstilkoblingen ved å bruke dette verktøyet fra eksemplet nedenfor og utdataene til et av nettverket:
(bilde kilde )
- Tilkobling til destinasjonsnoden :Her viser MTR-spor i utdata at det når den endelige hoppet til destinasjonen uten feil, som vi kan se fra bildet ovenfor, er det klart at det ikke er noe problem mellom tilkobling mellom kilde og mål.
- Pakketap: Dette feltet indikerer% av pakketapet ved hvert mellomhopp mens vi beveger oss fra kilde til destinasjonsslutt. 0% pakketap som vist i bildet ovenfor angitt at det ikke er noe problem, men hvis det viser noe tap, må vi sjekke det aktuelle humlet.
- Rundturstid (RTT): Dette representerer den totale tiden det tar av pakkene å nå målet fra kilden. Den beregnes i millisekunder, og hvis denne er veldig stor, betyr det at avstanden mellom de to humlene er veldig stor. Som vi kan se at RTT-tidsforskjellen mellom hop 6 og hop 7 i skjermbildet ovenfor er enorm, noe som skyldes at begge humlene ligger i forskjellige land.
- Standardavvik: Denne parameteren gjenspeiler avviket i pakkeforsinkelsen som beregnes i millisekunder.
- Jitter :Dette er forvrengningen som vanligvis observeres under talekommunikasjonen i nettverket. MTR-verktøyet kan også evaluere mengden jitter på hvert hoppnivå mellom kilde og destinasjon ved å bare legge til feltet i standardinnstillingene og kjøre kommandoen show jitter.
La oss ta et annet eksempel der vi kjører MTR-kommandoen med noen andre innstillinger enn standardinnstillingen. Her vil vi sende pakker med hvert påfølgende sekund, hastigheten vil være veldig rask for å legge merke til pakketapet, og vi vil også sende 50 datapakker i hvert humle.
Nå i skjermbildet nedenfor kan vi se at ved å øke hastigheten på pakkeoverføring og sende flere pakker per hop er det pakkesvikt i hop 1, hop 2 og hop 3 med 100% pakkesvikt ved hop 2. Dermed betyr det at det er nettverksbelastning på disse humlene. Vi må ta skritt for å rette opp dem.
Konklusjon
I denne artikkelen har vi lært grunnleggende om pakketap med årsaken og metodene for å fikse det i ethvert nettverk.
Pakketapet er et veldig vanlig nettverksproblem som oppstår på grunn av grunnleggende problemer som et systemprogramvareproblem, kabelfeil osv. Vi har også lært det faktum at det ikke kan nøytraliseres helt, det kan bare minimeres ved å ta forholdsregler og bruke forskjellige verktøy for overvåking og testing av nettverket.
Vi så også på måter å evaluere pakketapet ved å studere forskjellige testmetoder ved hjelp av skjermbilder og bilder.
Anbefalt lesing
- Testing av nettverkssikkerhet og beste verktøy for nettverkssikkerhet
- 11 beste WiFi-sniffere - Trådløse pakkesniffere i 2021
- Topp 10 BESTE nettverkskartleggingsverktøy for nettverkstopologi
- De 15 beste verktøyene for nettverksskanning (nettverk og IP-skanner) av 2021
- Hva er virtualisering? Nettverks-, data-, app- og lagringsvirtualiseringseksempler
- Topp 30 verktøy for nettverkstesting (diagnostiske verktøy for nettverksytelse)
- Topp 10 beste nettverksovervåkingsverktøy (2021 rangeringer)
- Hva er Wide Area Network (WAN): Eksempler på live WAN-nettverk