Menu

Che cos'è la perdita di pacchetti | Come testare e correggere la perdita di pacchetti

  • Principale
  • Altro
  • Che cos'è la perdita di pacchetti | Come testare e correggere la perdita di pacchetti

what is packet loss how test

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi

Questo tutorial completo spiega cos'è la perdita di pacchetti, quali sono le cause, come verificarla, come eseguire il test di perdita di pacchetti e come risolverlo:

In questo tutorial, esploreremo la definizione di base di perdita di pacchetti in termini di sistemi di rete di computer. Vedremo le ragioni fondamentali alla base della perdita in qualsiasi rete.

Esamineremo anche i vari strumenti utilizzati per testare la perdita di pacchetti e altri parametri delle prestazioni di rete come jitter, ritardo dei pacchetti, distorsione, velocità di rete e congestione della rete con l'aiuto di vari esempi e screenshot. Quindi andiamo anche a verificare i vari metodi disponibili per risolverlo.

Come testare e correggere la perdita di pacchetti

Cosa imparerai:

Che cos'è la perdita di pacchetti?

Quando accediamo a Internet per inviare e-mail, scaricare dati o file di immagine o cercare qualsiasi informazione, le minuscole entità di dati vengono inviate e ricevute su Internet, questi sono noti come pacchetti. Il flusso di pacchetti di dati avviene tra i nodi di origine e di destinazione in qualsiasi rete e raggiunge la sua destinazione passando attraverso vari nodi di transito.

Ora, ogni volta che questi pacchetti di dati non riescono a raggiungere la destinazione finale desiderata, la condizione viene chiamata perdita di pacchetti. Influisce sul throughput complessivo della rete e sulla QoS poiché, a causa della mancata consegna dei pacchetti al nodo di destinazione, la velocità della rete rallenta e anche le applicazioni in tempo reale come lo streaming di video e i giochi ne risentono.

Cause di perdita di pacchetti

Il motivo della perdita può essere spiegato con i punti sotto indicati:

# 1) Congestione della rete :Durante le ore di punta o l'ora di punta della rete, quando il traffico nella rete raggiunge i limiti massimi e la larghezza di banda della rete è ampiamente utilizzata, si verifica la condizione di congestione della rete. Ora, durante questa condizione, i pacchetti in ogni nodo intermedio devono attendere la sua possibilità di essere inoltrati finché la congestione non si risolve.

Ma se i nodi non riescono a separarsi per memorizzare e inoltrare questi pacchetti, li scarteranno per far fronte alla velocità della rete. È così che si verifica la perdita di pacchetti in caso di congestione della rete. Ma ci sono molti algoritmi e applicazioni software attraverso cui questi pacchetti persi possono essere ritrasmessi per raggiungere la destinazione.

# 2) Bug software: Questa è una delle cause più comuni della perdita di pacchetti di dati che viene introdotta nel sistema durante gli aggiornamenti software e comporterà un comportamento anomalo della rete a causa dei bug introdotti. Questo può essere ridotto al minimo riavviando il sistema e introducendo patch del software.

# 3) Il problema con l'hardware di rete :La crescita della tua infrastruttura di rete utilizzando elementi di rete vecchi e obsoleti come router, switch, hub, firewall e il computer comporterà la perdita di pacchetti poiché utilizzando vecchi dispositivi la rete complessiva rallenterà, con conseguente scarso throughput e anche perdita di rete connettività. Questi possono essere migliorati utilizzando dispositivi di rete aggiornati.

# 4) Minacce alla sicurezza :Se si verifica un calo improvviso dei pacchetti di dati e un rallentamento della velocità della rete, la possibile causa potrebbe essere un attacco di virus dannoso sulla rete. Ciò significa che qualcuno sta ottenendo un accesso non autorizzato alla tua rete e sta eseguendo la negazione del servizio in modo che il carico sul router sia in aumento e di conseguenza chiedendo al tuo router di eliminare i pacchetti di dati in modo che la rete fallisca.

Questo tipo di attacchi indesiderati alla rete causa la perdita di pacchetti a causa del sovraccarico di traffico e della scarsa velocità della rete. Ciò può essere ridotto al minimo utilizzando un software di sicurezza di rete aggiornato e un firewall che rilevano tali minacce di rete e le eliminano.

# 5) Dispositivo sovraccarico e infrastruttura inadeguata per la gestione della rete :Se il sistema sta esaurendo la memoria e raggiunge la sua capacità, inizierà a scartare i pacchetti di dati a causa dell'eccessivo utilizzo delle risorse.

In questa situazione, i pacchetti non saranno in grado di raggiungere la destinazione nonostante l'accodamento e i buffer perché in tal caso si sosterranno fino a un certo limite e successivamente inizieranno a rilasciare pacchetti di dati.

Allo stesso modo, se l'amministratore della rete non è abbastanza intelligente da gestire la condizione di sovraccarico del sistema, le prestazioni della rete peggioreranno e la perdita di pacchetti si verificherà ripetutamente.

Lettura consigliata => I MIGLIORI strumenti Packet Sniffer

Effetti della perdita di pacchetti di dati

Colpisce diverse applicazioni in vari modi. Ad esempio, se stiamo cercando e scaricando qualsiasi file da Internet e si verifica una perdita di pacchetti, la velocità di download verrà rallentata.

Ma se la latenza è molto bassa, il che significa che la perdita è inferiore al 10%, quindi l'utente non noterà la latenza e il pacchetto perso verrà ritrasmesso e sarà ricevuto dall'utente all'intervallo di tempo desiderato.

Ma se la perdita è maggiore del 20%, quindi il sistema impiegherà più tempo per scaricare i dati rispetto alla sua velocità abituale, e quindi il ritardo sarà evidente. In questo caso, l'utente deve attendere che il pacchetto venga ritrasmesso dalla sorgente e quindi riceverlo.

D'altra parte, per le applicazioni in tempo reale, anche una perdita di pacchetti del 3% non è accettabile poiché sarà evidente e potrebbe cambiare il significato della conversazione in corso e dei dati in tempo reale se una delle stringhe del pacchetto viene alterata o scompare.

Il protocollo TCP ha il modello per la ritrasmissione dei pacchetti persi e quando il protocollo TCP viene utilizzato per la consegna dei pacchetti di dati, identifica i pacchetti persi e ritrasmette i pacchetti che non vengono riconosciuti dal ricevitore. Ma il protocollo UDP non ha alcuno scenario basato sul riconoscimento per la ritrasmissione dei pacchetti di dati, quindi i pacchetti persi non verranno recuperati.

Come correggere la perdita di pacchetti?

Non c'è modo di ottenere una perdita di pacchetti pari allo zero percento poiché le ragioni alla base della perdita come sovraccarico del sistema, troppi utenti, problemi di rete, ecc. Compaiono costantemente tutto il tempo. Quindi possiamo adottare misure per ridurre al minimo la perdita di pacchetti per ottenere una rete di buona qualità.

I seguenti metodi di pratica quotidiana possono minimizzare in larga misura la perdita generale di pacchetti.

  • Verificare le connessioni fisiche :Assicurati che i collegamenti tra tutti i dispositivi siano eseguiti correttamente. Tutte le porte sono correttamente collegate con il cavo richiesto ai dispositivi. Se la connessione è allentata e i cavi sono collegati in modo errato, si verificherà una perdita di pacchetti.
  • Riavvia il sistema :Se non riavvii il sistema per molto tempo, dagli un riavvio rapido, questo eliminerà tutti i bug e può anche risolvere il problema di perdita.
  • Aggiorna il software :L'utilizzo del software aggiornato e del sistema operativo più recente ridurrà automaticamente le possibilità di perdita di pacchetti.
  • Utilizzando una connessione via cavo affidabile invece del Wi-Fi: Se usiamo il cavo in fibra ottica e il cavo ethernet per le connessioni di rete invece della rete Wi-Fi, la qualità della rete può essere migliorata e ci sono meno possibilità di perdita di pacchetti, poiché la rete Wi-Fi è più incline ad essa.
  • Sostituisci l'hardware non aggiornato :La sostituzione dell'hardware obsoleto come vecchi router e switch che hanno una capacità limitata con nuovi dispositivi di rete ad alta capacità aggiornati ridurrà al minimo la perdita di pacchetti. Poiché l'hardware obsoleto è più soggetto a malfunzionamenti che a loro volta lasceranno cadere i pacchetti e aumenteranno la perdita di pacchetti.
  • Rilevamento dei tipi di errore e correzione di conseguenza :Se la perdita del pacchetto di allineamento dell'interfaccia si verifica con gli errori FCS, si verifica una mancata corrispondenza della modalità duplex tra le due estremità dell'interfaccia del router. Quindi, in questo caso, abbina l'interfaccia per correggere la perdita. Se si verifica solo la perdita FCS, c'è un problema con i collegamenti dei cavi, quindi controllare i collegamenti per correggere le perdite.
  • Collegamento equilibrio :Se la larghezza di banda del collegamento tra sorgente e destinazione è bloccata a causa dell'elevato e eccessivo utilizzo della capacità del collegamento, inizierà a rilasciare i pacchetti a meno che il traffico non diventi normale. In questo caso, possiamo spostare metà del traffico sul collegamento di protezione o sul collegamento ridondante che è inattivo per superare la situazione di elevata perdita di pacchetti e fornire una buona qualità del servizio. Questo è noto come link Balance.

Packet Loss Test

Perché eseguiamo il test per la perdita di pacchetti? La perdita di pacchetti è responsabile di molti dei problemi di rete, specialmente nella connettività WAN e nelle reti Wi-Fi. I risultati del test di perdita di pacchetti concludono i motivi alla base, come se il problema fosse dovuto alla connettività di rete o la qualità della rete si deteriora a causa della perdita di pacchetti TCP o UDP.

Per testare la perdita vengono utilizzati vari strumenti, uno di questi è Strumento di monitoraggio della rete PRTG che aiuta a confermare i pacchetti persi, individuare i problemi di perdita di pacchetti UDP e TCP e anche esaminare l'utilizzo della rete calcolando la larghezza di banda della rete, la disponibilità dei nodi e controllando gli indirizzi IP dei dispositivi di rete per ottenere migliori prestazioni di rete.

Architettura PRTG:

Architettura PRTG

(Immagine fonte )

# 1) PRTG Packet Loss Test

Sensore unidirezionale Quality of Service (QoS): Questo strumento viene utilizzato per determinare vari parametri che sono collegati alla qualità di una rete tra due nodi noti anche come sonde.

Viene utilizzato per monitorare la perdita di pacchetti nelle connessioni Voice over IP (VoIP).

Per eseguire questo test è necessario installare la sonda remota PRTG su un sistema operativo Windows a un'estremità che deve essere collegata alla sonda del server PRTG.

Ora, una volta stabilita la connessione tra la sonda remota e quella del server, il sensore trasmetterà un gruppo di pacchetti UDP dalla sonda di origine all'estremità remota e valuterà i seguenti fattori:

come usare arrays.sort in java
  1. Rumore o jitter in millisecondi (minimo, massimo e medio)
  2. Deviazione del ritardo del pacchetto in millisecondi (minimo, massimo e medio)
  3. Pacchetti di replica (%)
  4. Pacchetti distorti (%)
  5. Pacchetti persi (%)
  6. Pacchetti fuori servizio (%)
  7. L'ultimo pacchetto consegnato (in millisecondi)

Sensore unidirezionale QoS

Andare alle impostazioni del sensore e quindi scegliere la sonda dell'area server come destinazione finale e la sonda remota remota come host quindi, il PRTG inizierà automaticamente a inoltrare i pacchetti di dati avanti e indietro tra le due sonde selezionate. Così monitorerà le prestazioni della connessione di rete.

In questo modo, saremo in grado di localizzare i dati persi insieme agli altri parametri che sono essenziali per una buona prestazione della rete. Dobbiamo solo scegliere e selezionare l'host e il dispositivo remoto tra i quali vogliamo testare la perdita di pacchetti.

Riflettore QoS PRTG: La cosa migliore dell'utilizzo di questo riflettore è che può anche essere eseguito su qualsiasi sistema operativo Linux, quindi non c'è l'obbligo di utilizzare il sistema Windows e la sonda remota per l'output.

Questo è un tipo di script Python che trasmette i pacchetti di dati tra i nodi noti come endpoint e il PRTG. Pertanto, inviando i pacchetti di dati tra due endpoint, misurerà tutti i parametri QoS della rete. Quindi estraendo questi dati e facendo analisi e confronti, possiamo scoprire il jitter, la deviazione nel ritardo dei pacchetti, i pacchetti persi, i pacchetti distorti, ecc.

Sensore ping: Questo sensore trasmette un messaggio di eco di richiesta del protocollo ICMP (Internet Control Message Protocol) tra due nodi della rete su cui dobbiamo controllare i parametri di rete e la perdita di pacchetti e se il ricevitore è disponibile, ripristinerà i pacchetti di risposta echo ICMP come risposta alla richiesta.

I parametri che mostra sono:

  1. Tempo di ping
  2. Il tempo di ping è minimo se si utilizza più di un ping per intervallo
  3. Il tempo di ping è massimo se si utilizza più di un ping per intervallo
  4. Perdita di pacchetti (%) per l'utilizzo di più di un ping per intervallo
  5. Tempo medio di andata e ritorno in millisecondi.

L'impostazione predefinita per il ping è di quattro ping per intervallo di tempo di scansione per il sistema operativo Windows e il sistema operativo basato su Unix, il ping continuerà a essere eseguito finché non premiamo alcune parole chiave per interromperlo.

Ora, testiamo la perdita di pacchetti tra il laptop e la rete Wi-Fi.

Segui i passaggi seguenti:

  1. Vai al prompt dei comandi selezionando il menu di avvio e quindi digita 'cmd'.
  2. Ora si aprirà la finestra di comando, quindi usa ping 192.168.29.1 e premi invio.
  3. Questo eseguirà il ping dell'indirizzo IP specificato e ci fornirà l'output mostrato di seguito.

Produzione:

ping successo

Ora, come da sommario sopra, possiamo vedere che non c'è perdita di pacchetti e il ping ha esito positivo.

Considera il caso in cui la perdita è presente, quindi il risultato del ping sarà come nell'immagine sottostante in cui si verifica una perdita di pacchetti del 100% poiché l'utente non è in grado di raggiungere la rete Wi-Fi.

ping perdita di pacchetti

sensore ping

# 2) Strumento MTR per test di perdita di pacchetti

Abbiamo già studiato brevemente lo strumento ping e traceroute in uno degli articoli precedenti. Il link è dato di seguito-

Da leggere => Procedure e strumenti per la risoluzione dei problemi di rete di base

Quindi passiamo allo strumento MTR che combina le funzionalità di ping e traceroute e viene utilizzato per risolvere e monitorare le prestazioni della rete e i parametri di perdita di pacchetti.

Possiamo eseguire il comando MTR dal prompt dei comandi utilizzando MTR seguito dall'indirizzo IP dell'host di destinazione. Una volta eseguito il comando continuerà a tracciare la destinazione seguendo i vari percorsi. Per fermarlo per eseguire l'indagine possiamo inserire il tasto q e il tasto CTRL + C.

Vediamo come possiamo analizzare vari parametri della connettività di rete utilizzando questo strumento dall'esempio seguente e l'output di una delle reti:

Test MTR

(Immagine fonte )

  • Connettività con il nodo di destinazione :Qui, la traccia MTR mostra nell'output che sta raggiungendo il salto finale della destinazione senza errori, come possiamo vedere dall'immagine sopra è chiaro che non ci sono problemi tra la connettività di origine e destinazione.
  • Perdita di pacchetti: Questo campo indica la% della perdita di pacchetti ad ogni hop intermedio mentre ci spostiamo dalla sorgente alla fine della destinazione. La perdita di pacchetti dello 0% come mostrato nell'immagine sopra indica che non ci sono problemi, ma se mostra una perdita, dobbiamo controllare quel particolare hop.
  • Tempo di andata e ritorno (RTT): Questo rappresenta il tempo totale impiegato dai pacchetti per raggiungere la destinazione dalla sorgente. Viene calcolato in millisecondi e se è molto grande significa che la distanza tra i due salti è molto grande. Come possiamo vedere, la differenza di tempo RTT tra hop 6 e hop 7 nello screenshot sopra è enorme, perché entrambi i luppoli si trovano in paesi diversi.
  • Deviazione standard: Questo parametro riflette la deviazione nel ritardo del pacchetto che viene calcolato in millisecondi.
  • Jitter :Questa è la distorsione che di solito si osserva durante la comunicazione vocale nella rete. Lo strumento MTR può anche valutare la quantità di jitter a ciascun livello di hop tra sorgente e destinazione semplicemente aggiungendo il campo nelle impostazioni predefinite ed eseguendo il comando show jitter.

Facciamo un altro esempio in cui eseguiamo il comando MTR con alcune impostazioni diverse rispetto a quella predefinita. Qui invieremo pacchetti ad ogni secondo mezzo successivo, la velocità sarà molto elevata per notare la perdita di pacchetti e inoltre invieremo 50 pacchetti di dati in ogni hop.

Ora nello screenshot qui sotto possiamo vedere che aumentando la velocità di trasmissione dei pacchetti e inviando più pacchetti per hop si verifica un errore di pacchetto in hop 1, hop 2 e hop 3 con il 100% di errori di pacchetto all'hop 2. Quindi significa che lì è la congestione della rete a questi salti. Dobbiamo prendere provvedimenti per correggerli.

Esempio di test MTR

Conclusione

In questo articolo, abbiamo appreso i fondamenti della perdita di pacchetti con il motivo ei metodi per risolverlo in qualsiasi rete.

La perdita di pacchetti è un problema di rete molto comune che si verifica a causa di problemi di base come un problema del software di sistema, un guasto del cavo, ecc. Abbiamo anche imparato che non può essere neutralizzato completamente, può essere minimizzato solo prendendo precauzioni e utilizzando vari strumenti per monitorare e testare la rete.

Abbiamo anche esaminato i modi per valutare la perdita di pacchetti studiando vari metodi di test con l'aiuto di screenshot e immagini.

Lettura consigliata

^