什么是网络丢包以及如何解决

丢包的概念一直是网络行业争论的话题，在设计和实现网络时，它始终是考虑的关键因素，其重要性在于它对网络和网络系统的效率和整体性能的直接影响，即使是单个故障设备或配置错误的设置也会导致数据包丢失，也会严重影响整个网络的性能。

网络中的数据包丢失

数据包丢失是指设备通过网络发送特定数量（或“数据包”）的数据，并且相当一部分数据在路由上被设备丢失或“丢弃”，因此，这意味着通过网络发送的任何数据都不会完全到达目标设备，网络数据包丢失是供应商仍在努力解决的一个关键问题，也是所有网络管理员在实施网络架构或解决网络问题时必须牢记的问题。

什么原因导致丢包

了解网络中数据包丢失背后的原因在解决这些问题时有很大帮助，网络数据包丢失主要是由于以下原因之一或以下原因的组合而发生的：

• 网络拥塞：如果您的网络中有大量流量，则网络中的路由器可能会开始丢弃数据包以跟上它。
• 无线网络问题：对于无线网络和设备，丢包率相对较高，因此，如果您的网络基础设施涉及大量无线设备，您的丢包率可能会高于平时。
• 网络设备过载：当网络中的设备处理的负载高于其最初设计的负载时，网络数据包丢失是可以观察到的最初影响之一。网络中的设备根本无法处理这些数据量，并且会开始以破坏整个网络中数据流的速率丢弃数据包。
• 网络配置不当： 交换机中的一个错误配置可能会导致网络环路，从而导致广播泛洪，从而从根本上导致网络瘫痪。当这些洪水发生时，网络中的设备将再次开始丢弃数据包，因为它们会过载。
• 可能的安全漏洞：有时，当网络漏洞正在发生时，黑客会试图在称为 DDoS（分布式拒绝服务）攻击的过程中用大量数据包淹没网络。尽管发生这种情况的可能性非常低，但当您遇到高数据包丢失率时，最佳做法是检查您的网络是否存在漏洞。

丢包有什么影响

网络数据包丢失最直接的影响是网络连接延迟的增加，延迟可以定义为数据包从源设备发送到目标设备，然后再发送回源设备所花费的总时间。与ping不同，它更像是一个往返值，ping只是一个设备到达网络上的另一个设备所花费的时间。

当延迟增加时，相对于受影响设备的网络质量会急剧下降，这实际上是不言自明的;当发送数据包所需的时间增加时，发送整个数据的时间也会成比例增加，从而影响数据传输速率。在VoIP和视频数据传输中，数据包丢失的影响非常突出，因为这些是实时过程，如果数据包丢失率很高，则会遇到重大问题。通过网络传输大文件时也可以看到它，因为延迟只是乘以数千个数据包并减慢传输本身的速度。

如何检测/检查丢包

使用可靠的网络数据包丢失测试工具检测数据包丢失对于找到问题的根本原因至关重要，尤其是在 WAN 和 Wi-Fi 网络中。网络拥塞导致的抖动、设备硬件过时导致的数据传输丢失、VoIP 通话或视频会议中的数据传输延迟都是网络管理员在日常工作中面临的主要数据包丢失问题。测试网络数据包丢失可帮助管理员确定问题是由于数据包丢失还是其他与网络相关的问题。

虽然可以通过许多网络评估工具（例如ping和网络数据包丢失监视器）来检测数据包丢失。Ping 的工作原理是将数据包发送到目标设备并查找响应。换句话说，可以通过测量发送但未接收的数据包数量来检测数据包丢弃。失败的响应会导致数据包丢失，任何超过 5% 的数据包都值得关注。

如何解决丢包问题

发生数据包丢失时，管理员需要遵循以下基本步骤来修复数据包丢失问题：

• 重新启动设备硬件：显然，网络故障排除的通用第一行是重新启动设备的硬件。虽然它不能解决所有问题，但在大多数情况下它都能达到目的，尤其是当网络中的数据包丢失是由于技术错误或错误造成的时。重新启动硬件设备后，使用可靠的数据包丢失测试工具测试网络是否丢失数据包。
• 更换过时的网络硬件：过时的网络硬件难以适应先进的计算技术或处理海量网络需求，这可能导致数据包丢失。请考虑升级或更换网络交换机、路由器和其他设备的硬件，以提高网络性能并最大程度地减少数据包丢失问题。
• 更新设备软件和驱动程序：如果只有一台设备面临问题，请考虑更新其软件、设备驱动程序和固件，以确保操作系统中没有错误，从而导致网络数据包丢失。这同样适用于无线接入点和其他网络组件。
• 优化网络流量：由于流量过载导致的数据包丢失可以通过优化网络配置来解决，利用服务质量（QoS）设置并分配适当的带宽，以优先处理关键流量和应用程序，并管理资源。
• 使用 VPN：VPN 使用的安全加密有助于减少数据包丢失的影响，如果数据包丢失发生在 Internet 上。这进一步提高了网络通信的性能。

如何减少网络中的丢包问题

尽管完全避免数据包丢失实际上是不可能的，但以下是一些最佳实践，可以控制网络中的数据包丢失率。可以从以下这些建议中尝试并实施尽可能多的想法：

• 检查所有物理网络连接和端口，确保它们没有任何可见的损坏，并且状况不佳。
• 审核所有网络设备的配置，并确保它们不会创建任何网络环路，以便将环路造成的数据包丢失保持在较低水平，并避免任何潜在的瓶颈。
• 此外，请确保使用全面的网络监控应用程序持续监控您的设备，以便它们可以很好地保持在性能限制范围内。
• 尽量限制无线连接的数量，如果可能，请始终使用有线连接，这将有助于减少由于无线网络而导致的网络延迟和网络数据包丢失。

网络丢包监控工具

OpManager 使用Internet控制消息协议（ICMP）ping来测量网络数据包丢失，这包括在主机之间每秒发送一次 ping 并计算请求丢失的次数，通过实时和历史数据包丢失的准确测量，可帮助最终用户确保其网络性能达到预期。

使用网络丢包监控工具，管理员可执行：

• 可用性监控
• 错误和丢弃监控
• 监视配置更改
• 基于阈值的智能警报
• 广域网上的数据包丢失监控

可用性监控

OpManager以定义的监控间隔ping所有受监控的设备，如果任何设备出现巨大的数据包丢失，会立即通过电子邮件或短信通知管理员，并检查网络可用性。

错误和丢弃监控

所有网络设备都会根据其内存丢弃数据包，这可能会影响性能。这些问题在路由器和交换机中很常见。由于丢弃数据包会增加应用程序延迟，因此过多的丢弃可能表示交换机或与交换机交互的设备存在问题。带宽分配不足也是丢包的一个问题。网络错误多种多样;它们可能是由 DNS 问题、TCP 超时或服务器缺乏响应引起的。交换机或路由器可能会在更新设备配置时由于协议不匹配而误解数据包。网络丢包监控工具可帮助管理员监控和减少由于错误和丢弃而导致的数据包丢失。

监视配置更改

使用网络配置管理器插件管理网络设备上的所有配置更改，可帮助管理员：

• 计划配置备份，只需单击一下即可还原受信任的配置版本。
• 实时检测更改，并了解配置更改的“谁”、“什么”和“何时”。
• 使用审批工作流阻止未经授权的配置更改。
• 确保每次配置更改的完全安全性和合规性。

基于阈值的智能警报

在OpManager中，专门针对数据包丢失的单独警报会告诉管理员系统中何时存在数据包丢失实例，以及哪个设备负责它。这些基于阈值的警报能够使管理员：

• 指定阈值，并在数据包丢失达到限制时收到通知，以便管理员可以采取适当的步骤来避免它们。
• 配置数据包丢失的递增或递减阈值。
• 通过在实际触发警报之前指定允许的违规数，向阈值配置添加更多智能，管理员可以实施批量阈值配置。
• 通过指定重置值来清除警报，避免错误警报。

广域网上的数据包丢失监控

广域网（WAN）在大量使用期间容易出现网络拥塞，当不同的流量争夺有限的共享资源时，数据包不可避免地会被丢弃或无序传递，从而导致数据包丢失。使用数据包丢失监控软件跟踪重要指标以避免 WAN 通信中的数据包丢失的过程称为网络数据包丢失监控。

可以使用 WAN监控功能作为网络数据包丢失监视器来监视数据包丢失，WAN监控功能使企业能够在不牺牲性能的情况下获得共享WAN的所有好处，包括具有成本效益的带宽。

• 精确定位 WAN 数据包丢失问题：它通过执行跟踪路由操作来识别两个网络站之间的中断，以获取有关数据包丢失的所需信息。此网络数据包丢失监视工具可帮助管理员向下钻取并精确定位发生中断的跃点。
• 配置和解决阈值冲突问题：配置数据包丢失的阈值，管理员还可以使用工具生成可视化报告，以获取有关阈值违规的信息，以便做出明智的决策以避免网络数据包丢失。