Paketverlust verstehen
Paketverluste treten auf, wenn Daten, die zwischen einem Computer und einem Server übertragen werden, ihr Ziel nicht erreichen. Anstatt nur Verzögerungen bei der Übertragung zu erleben, gehen einige Pakete vollständig verloren und kommen nie auf dem Host oder Client an.
Wenn Pakete verloren gehen, belasten sie das Netzwerk, verringern die Geschwindigkeit und wirken sich negativ auf den Durchsatz und die Bandbreite aus. Paketverluste können auch finanzielle Folgen haben, da eine ungenaue Diagnose der Ursache zu unnötigen Ausgaben für zusätzliche Hardware führen kann.
Wenn nichts dagegen unternommen wird, kann die Produktivität leiden, und es kommt zu Verzögerungen.
In schweren Fällen kann ein Paketverlust Ihre CPUüberlasten und Ihre Hardware über ihre Kapazität hinaus belasten, um die Anforderungen des Netzwerks zu erfüllen, was letztendlich zu Instabilität führt.
So diagnostizieren und beheben Sie Paketverluste in 3 Schritten
Während Paketverluste komplex erscheinen können, kann der Prozess der Diagnose und Behebung des Verlusts einfach sein.
Schritt 1: Diagnostizieren von Paketverlusten
Die Diagnose von Paketverlusten beginnt in der Regel mit einer einzigen Beobachtung: Das Netzwerk funktioniert schlecht. Der Diagnoseprozess umfasst mehrere Schritte, die darauf abzielen, die Ursache des Problems zu identifizieren.
Testen Sie kabelgebundene Verbindungen
Zunächst ist es wichtig, kabelgebundene Verbindungen zwischen beiden Enden der Kommunikation zu testen – dies kann zwischen einer Workstation in einem Büro und dem Remote-Anwendungsserver eines Unternehmens sein. Um festzustellen, wo die Verlangsamung liegt, pingen Sie den Server so genau wie möglich.
Im Idealfall wäre dies das entfernte Endgerät, aber die Firewall kann ein direktes Pingen verhindern, in diesem Fall kann die LAN-Schnittstelle an einem Router als Ersatz dienen.
Ziel ist es, zu beobachten, ob während dieses Tests Paketverluste auftreten.
- Wenn ein Paketverlust erkannt wird, liegt das Problem häufig entweder in unzureichender Bandbreite oder in einem fehlerhaften Netzwerk-Schnittstellencontroller, z. B. einem Ethernet-Kabel. In solchen Fällen ist es wichtig, die Netzwerkroute zu verfolgen und die Problembehandlung von einem Mittelpunkt aus zu beginnen, der in der Regel zeigt, ob das Problem auf der einen oder der anderen Seite liegt.
- Wenn zunächst kein Paketverlust festgestellt wird, sind weitere Tests erforderlich. Dies kann bedeuten, dass die Anzahl der Pings erhöht oder größere Paketgrößen verwendet werden, um das Netzwerk zu belasten und potenzielle Probleme aufzudecken. Wenn diese Schritte nicht zu Ergebnissen führen, besteht die nächste Phase darin, QoS-Richtlinien ( Quality of Services ) und Schnittstellenstatistiken über den gesamten Pfad zwischen den Endgeräten zu untersuchen, um Konfigurations- oder Hardwareprobleme zu identifizieren, die sich auf den Paketfluss auswirken.
Überdenken Sie die Diagnose
Wenn diese Bemühungen das Problem nicht lokalisieren, wird es notwendig, die Diagnose zu überdenken.
In dieser Phase besteht die einzige endgültige Methode zum Erkennen von Paketverlusten darin, gleichzeitige Paketerfassungen an beiden Endgeräten durchzuführen. Tools wie Wireshark oder Traceroute können eingesetzt werden, entweder direkt auf den Hosts oder über Netzwerk-Taps und Sniffer Netzwerk Gerät.
Auf diese Weise können Sie beurteilen, ob das Paket den Router überhaupt erreicht hat oder ob die Antwort auf dem umgekehrten Pfad verloren gegangen ist.
Alternative Erklärung in Betracht ziehen
Schließlich ist es wichtig, alternative Erklärungen in Betracht zu ziehen, anstatt nur einfache Paketverluste in Betracht zu ziehen.
In einigen Fällen kann das, was wie ein Paketverlust aussieht, tatsächlich das Ergebnis serverseitiger Verzögerungen sein, z. B. wenn eine Datenbank an einen Ort mit höherer Latenz verschoben wird, was zu langsameren Abfrageantworten führt – und nicht zu Datenverlusten.
Schritt 2: Agieren Sie auf der Grundlage der Diagnose
Sobald Sie genau wissen, wo die Ursache des Netzwerkproblems liegt, ist es an der Zeit, Maßnahmen zu ergreifen.
- Wenn das Problem auf einen fehlerhaften Ethernet-Port oder ein fehlerhaftes Ethernet-Kabel zurückzuführen ist, kann dieser nach seiner Identifizierung relativ einfach ausgetauscht werden.
- Wenn es sich um ein tieferes Problem in der Netzwerk-Schnittstelle eines Geräts handelt Controller, dieser kann auch ausgetauscht werden.
Software-Probleme
Manchmal sind es nicht die physischen Komponenten, die zu starken Paketverlusten führen können, sondern die Firmware, auf der Ihre Netzwerkhardware ausgeführt wird.
Das Herzstück der Fähigkeit von Netzwerk-Switches, Pakete in einem Netzwerk zu übertragen, ist beispielsweise die Routing-Tabelle:
- Wenn ein Fehler auftritt – sei es durch ein falsch interpretiertes Update oder einen fehlerhaften Fehler – werden Pakete an das falsche Ziel gesendet und mit einer inakzeptablen Geschwindigkeit vollständig verworfen.
- Wenn ein Router ein Routing-Problem hat, antwortet aber nicht mit einer Fehlermeldung, was oft an einem Mechanismus liegt, der als Ratenbegrenzung bekannt ist. Einige Router, insbesondere solche, die für Heimanwender und kleine Büros entwickelt wurden, verfügen über integrierte Regeln, um die Häufigkeit des Sendens von ICMP-TTL-Überschreitungen zu begrenzen. Diese Regeln dienen in der Regel dem Schutz der CPU des Routers und sind in vielen Fällen nicht konfigurierbar. Wenn Router überhaupt keine Fehlermeldungen senden, kann dies die Behebung von Netzwerkproblemen in Zukunft unnötig erschweren.
Routing-Tabellen sind nicht die einzige zerbrechliche Komponente in der Firmware eines Routers: Manchmal kann der Pufferüberlauf überfordert sein. Dadurch werden Daten vorübergehend gespeichert, um Netzwerkspitzen besser bewältigen zu können. Sollte der Datenverkehr jedoch über diese Puffergrenze hinaus zunehmen, werden Pakete verworfen, um eine Überlastung zu vermeiden.
Die Behebung dieser Probleme knüpft an einige Kernkomponenten der Netzwerk-Resilienz an.
Schritt 3: Verhindern Sie Paketverluste
Ein hoher Paketverlust kann ein Zeichen dafür sein, dass Ihre Netzwerk-Infrastruktur ein gewisses Maß an TLC benötigt. Es muss nicht die Bank sprengen, aber beachten Sie diese drei vorbeugenden Maßnahmen:
Erhöhen Sie die Bandbreite
Wenn Paketverluste in erster Linie auf eine Netzwerküberlastung zurückzuführen sind, die häufig auf ein erhebliches Wachstum oder Änderungen in der Netzwerkarchitektur zurückzuführen ist, kann eine Erhöhung der Bandbreite hilfreich sein.
Indem Sie mehr Daten auf einmal durchfließen lassen, reduzieren Sie Engpässe und Verzögerungen. Denken Sie jedoch daran, dass die Leistung eines Netzwerks von der Integrität der einzelnen Komponenten abhängt: Wenn ein Teil des Systems seine Kapazität überschreitet, kann dies den gesamten Datenfluss verlangsamen.
Wenn Ihr internes Netzwerk ausreichend erscheint, überprüfen Sie die Firewall und die Router, die die Pakete durchlaufen, auf Probleme.
Implementieren von Deep Packet Inspection (DPI)
Deep Packet Inspection (DPI) bietet eine ausgefeiltere Möglichkeit, den Netzwerk-Datenverkehr zu filtern, indem der Inhalt von Datenpaketen in Echtzeit untersucht wird. DPI kann Pakete basierend auf ihrem Inhalt identifizieren, klassifizieren und dann umleiten oder blockieren, was dazu beiträgt, den Datenverkehr zu optimieren und Staus zu reduzieren.
Diese Methode, die häufig von einer zustandsbehafteten Firewall angeboten wird, ermöglicht es Administratoren auch, wichtige Pakete zu priorisieren und so sicherzustellen, dass Daten mit hoher Priorität schneller verarbeitet werden, wodurch das Risiko eines Paketverlusts für kritische Informationen verringert wird.
Optimieren von Netzwerkkonfigurationen
Falsch konfigurierte Netzwerke sind eine häufige Ursache für Paketverluste, sei es aufgrund falscher Einstellungen auf einzelnen Geräten oder Inkonsistenzen über mehrere Systeme hinweg.
Diese Konfigurationsfehler können den Datenverkehr unterbrechen und zum Verlust von Daten führen. Um dies zu verhindern, sollten IT-Administratoren ein starkes Netzwerk-Konfigurationsmanagementsystem implementieren, das sicherstellt, dass die Geräte konsistent eingerichtet und regelmäßig auf Probleme überwacht werden.
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