Потеря пакетов: проблемы, причины и решения в 2022 году

Потеря пакетов; некоторые проблемы и решения

В этой статье мы рассмотрим очень важную проблему коммуникационных сетей: потерю пакетов. Поэтому давайте начнем с самого начала. Что такое потеря пакетов?

Прежде чем приступить к описанию, важно знать, что информация, передаваемая по сетям, циркулирует в виде фрагментов информации (пакетов). Эти пакеты содержат необходимую информацию, так что когда они доходят до получателя, он/она должен иметь возможность сортировать информацию и использовать ее.

Зная это, мы можем понять, что когда мы говорим о потере пакетов, мы имеем в виду, что один или несколько фрагментов информации не достигли места назначения, как ожидалось.

Проблемы, возникающие при потере пакетов

Существует множество проблем, возникающих из-за потери пакетов. Все они могут быть очень раздражающими, и приведенные здесь – одни из самых частых.

• Устаревшая информация. Особенно это заметно в видеоиграх, мы можем принимать решения на основе устаревшей информации, с задержкой в несколько секунд, что может привести к бессвязным действиям или даже причинить вред.
• Медленная загрузка. Если мы пользуемся Интернетом, мы можем заметить чрезмерное время загрузки при доступе к веб-страницам или, особенно, при просмотре мультимедийного онлайн-контента (социальные сети, YouTube, прямые трансляции…).
• Прерывание загрузки. Возможно, что из-за низкой скорости передачи пакетов загрузка может быть полностью прервана. Может случиться так, что веб-сайт не завершает загрузку и останавливает работу, или загрузка файла не завершается. Еще один очень заметный эффект проблем с передачей информации – иногда мы не можем отправить электронне письмо, особенно если оно содержит вложения или много весит.
• Закрытие соединений. Удаленные серверы, к которым мы пытаемся получить доступ, например, веб-страницы, скачивание файлов, онлайн-видео и т.д., закрывают наши соединения, когда канал остается открытым слишком долго без чистой связи. По соображениям безопасности на многих сайтах соединение будет закрыто, если по истечении определенного времени оно не будет успешно завершено.
• Неполная информация. На открываемых веб-страницах могут отображаться не все элементы, неполные изображения или даже формат веб-сайта может быть совершенно неправильным.

Причины потери пакетов

Ниже перечислены некоторые распространенные причины потери пакетов.

• Поврежденное оборудование. Если оборудование, которое обрабатывает этот сетевой трафик, выходит из строя, очень вероятно, что произойдет потеря пакетов. Потери могут происходить из-за повреждения сетевой карты, портов или проводных соединений, неисправностей маршрутизатора или просто плохой проводки в вашем районе или здании.
• Мощность оборудования (узкие места). Очень часто бывает, что мы имеем достаточную скорость просмотра веб-страниц и что объем передаваемых нами данных является управляемым, но нас ограничивают возможности оборудования. Представьте, что вы заключили контракт на увеличение скорости, перейдя с 1 ГБ на 10 ГБ. Однако отчеты о мониторинге сообщают нам, что одно из устройств работает на 100% мощности в течение длительных периодов времени. Если одна из точек, через которую проходит трафик, например, коммутатор, не имеет возможности обрабатывать и правильно управлять объемом трафика, который она получает, в этой точке будет происходить накопление, что приведет к так называемым “узким местам”.

• Перегрузка сети. Информация проходит через множество устройств и ссылок. Если один из этих пунктов не полностью загружен, создается очередь, в которой информация будет проходить медленнее и даже может быть отброшена через некоторое время. Эта не то же самое, что появление узкого места, в этом случае не предполагается только одна точкой перегрузки, это может случится одновременно во всех точках.
• WiFi. В сетях Wi-Fi время от времени происходит потеря пакетов, что является абсолютно нормальным явлением. На этот тип беспроводной связи влияют зачастую неконтролируемые элементы, такие как помехи или “шум” в беспроводной сети, близость к другим беспроводным устройствам, расстояние, физические элементы (стены) и т.д.
• Ошибки в программном обеспечении сетевых устройств. Программное обеспечение, обеспечивающее нормальную работу сетевых устройств, может иметь определенные ошибки или баги. Как и при разработке любого программного обеспечения, обычно появляются обновления для решения возможных проблем, поэтому рекомендуется поддерживать программное обеспечение наших устройств в актуальном состоянии, чтобы избежать возможных ошибок, которые могут привести к неправильной работе функций наших устройств.

Мониторинг потери пакетов

Если мы сталкиваемся с какой-либо из этих проблем, мы должны определить ее причину. В этом нам поможет мониторинг потери пакетов. С помощью Pandora FMS и плагина packet_loss.sh мы можем получить всю необходимую информацию и иметь возможность отслеживать потерю пакетов.

Он отправляет сетевую проверку (ping) на удаленный компьютер, который может быть IP-адресом, именем хоста или веб-сайтом, и так же проверяет, произошла ли потеря пакетов в отправленной информации.

При развертывании мониторинга потери пакетов в консоли Pandora FMS мы увидим один модуль с информацией, которую собирал плагин, чтобы посмотреть, есть ли моменты в течение дня, в которые эти потери пакетов происходят неоднократно.

На следующем графике мы анализируем потерю пакетов в точке доступа Wi-Fi в нашем офисе. Как видно, обычно потери пакетов практически отсутствуют, и нет никакого повторяющегося паттерна. Однако можно отметить период в несколько часов, в течение которого наблюдалась полная потеря пакетов. На основании этой информации можно попытаться выяснить причину:

Теперь мы проанализируем график потери пакетов на выходе из Интернета. Интерпретируя данные, мы видим, что потеря пакетов происходит постоянно, но значения низкие, без больших пиков, которые могли бы указывать на другие проблемы:

Как только мы узнаем об этой потере, мы можем начать более внимательно изучать причину проблемы и находить решения.

Хорошим способом перепроверки информации является параллельный мониторинг времени потери пакетов и задержки. С помощью этих двух данных мы можем установить корреляцию, поскольку более высокое время задержки обычно совпадает с интервалами потери пакетов.

На следующих графиках показана корреляция между секундами задержки (график 1) и потерей пакетов (график 2):

Если вам интересно узнать больше о проверке отклика и задержки, вы можете взглянуть на это видео:

Вся эта информация может быть собрана в отчетах, которые сочетают в себе графическое отображение и фактические данные, полученные в ходе мониторинга:

Решение проблемы потери пакетов

Универсального решения этой проблемы не существует, поскольку, как уже говорилось выше, она может быть вызвана целым рядом факторов. Но здесь мы предлагаем несколько основных проверок, которые следует провести, чтобы исключить причины и потенциально устранить проблемы.

• Обзор соединений. Проверьте, нет ли плохих или неправильно подключенных кабелей или портов.
• Перезапуск маршрутизатора и оборудования. Базовый инструмент, который можно использовать для решения множества проблем, связанных с компьютером.
• Использование кабельного соединения. Если возможно, проводное соединение почти всегда обеспечивает более высокое качество связи и, соответственно, снижение потерь пакетов.
• Обновление программного обеспечения на сетевых устройствах. Если в программном обеспечении как нашей операционной системы, так и наших сетевых устройств есть ошибки, которые приводят к сбою в работе какой-либо функции, всегда рекомендуется обновить его до последних версий. Важно отметить, что если мы установили, что потеря пакетов происходит с разных компьютеров, мы ничего не решим, обновив их операционные системы, так как проблема почти наверняка не в самих компьютерах.
• Замена неисправного или неэффективного оборудования. Если мы определили, что проблема в одном из наших сетевых устройств, у нас может не быть выбора, кроме как заменить его на более производительное.

Наконец, помните, что Pandora FMS – это гибкое программное обеспечение для мониторинга, способное контролировать устройства, инфраструктуры, приложения, сервисы и бизнес-процессы.

Вы можете взглянуть на мониторинг сети в Pandora FMS, посмотрев это видео:

Вы хотите узнать больше о том, что может предложить вам Pandora FMS? Узнайте об этом, нажав здесь.

Если вам необходимо контролировать более 100 устройств, вы также можете воспользоваться БЕСПЛАТНОЙ 30-дневной демо-версией Pandora FMS Enterprise. Получите ее здесь.

Присылайте нам свои запросы. Команда Pandora FMS будет рада помочь вам!