如何修复数据包丢失:原因、简单的解决方案和顶级工具
已发表: 2021-09-15互联网协议语音 (VoIP) 以其水晶般清晰的高清音频而闻名,它通过成功的数据包传输从发出呼叫的出站源到接收它的入站目的地。
从根本上说,VoIP 的工作原理是将人声和其他音频分解成较小的数据包,这些数据包在 Internet 上传播并在目的地重新组合。
通常,这些数据包传输会顺利进行。
然而,在互联网上旅行时,这些数据包总是有可能丢失或降级。
将这种损失降至最低至关重要,因为企业会因由此产生的沟通不畅和糟糕的客户体验而深受其害。 更糟糕的是,当统一通信(UC) 软件遇到高丢包率时,可能会导致安全性降低、文件传输错误和抖动增加。
继续阅读以了解如何通过识别常见原因、成功检测丢失以及如何解决问题来最大限度地减少数据包丢失。
目录
- 什么是丢包?
- 是什么导致丢包?
- 如何检测操作系统上的数据包丢失
- 如何在六个或更少的步骤中修复数据包丢失
- 修复丢包的最佳工具
- 丢包和协议
- 不要让丢包损害您的业务
什么是丢包?
数据包丢失是数据包未能通过 Internet 从发送方成功传输到接收方。 在 VoIP 中,丢失的数据包会延迟通信,产生乱码,甚至会扰乱和重新排序部分对话。
IT 专业人员认为 1-2% 的数据包丢失率是 VoIP 的“可接受率”,因为这样的低水平不应影响 SIP 或托管 PBX 的通话质量。
什么是数据包?
从技术上讲,您通过 Internet 发送的所有内容都是一个数据包——电子邮件、语音通信、视频通话等等。
来自VoIP 电话系统的呼叫以录制的声音开始。 这些声音被分解成更小、更易于管理的数据片段,并以数据包的形式通过 Internet 传输。 这些数据包通常经过加密并减小大小,以确保更轻松、更快地传输。
当信息被发送时,它会自动检测并通过最有效的路径传播。 但是,有时信息无法成功到达预期目的地。
数据传输得越远,传输过程中出错的可能性就越大。
是什么导致丢包?
以下是丢包的六种最常见原因:
- 带宽拥塞
- 网络线路故障
- 硬件故障或不足
- 软件问题
- 无线网络
- 网络攻击
1.带宽拥塞
带宽拥塞(也称为网络拥塞)是指当您的 Internet 带宽无法处理其要处理的当前数据量时, VoIP 通话质量和整体传输速度会降低。
将其视为一天中最繁忙时间的数字交通拥堵。
您的数据在到达其预期目的地时遇到延迟,因为链路拥塞/大量流量导致一些信息包被留下以允许网络“赶上”。
通常,当网络拥塞减少时,这些数据包会自动重新出现,但有时这些数据包可能会在洗牌中永久丢失。
如何检测:拥塞量大的网络会经历高延迟、增加的抖动和高于正常的丢包率。 网络监控通过查看这些因素并观察它们在一天中的变化来衡量拥塞。 拥塞可能会持续几分钟或更长时间,但任何低于 Internet 服务提供商 (ISP) 承诺的速度的情况都被视为带宽拥塞。
2. 网络线路故障
特别是如果您在有线网络上工作,损坏的以太网电缆可能是丢包的原因。
这些物理线路处理大量流量。 如果它们已经恶化,数据就不能被有效地发送,从而导致数据包丢失。 任何损坏或未正确连接的电缆都会增加与您发送的数据一起传播的电信号,从而使问题更加复杂。
肮脏的光纤连接器也是丢包的重要来源。
如何检测:如果您怀疑有故障的电线导致数据包丢失,请彻底检查您的电缆并确保没有可见的外部损坏。 此外,检查网络连接点以确认它们是安全的并且完全就位。
3. 硬件故障或不足
互联网路由器和防火墙等VoIP 硬件对于通过互联网发送信息至关重要,任何过时或有故障的网络设备肯定会导致数据包丢失。
当公司在没有升级管理现在增加的数据量所需的硬件的情况下进行扩展时,通常会发生这种情况。
双工不匹配是丢包的常见原因。
在 Internet 连接中,双工通信允许连接的设备发送和接收数据。 当两个连接的设备在不同的双工模式下运行时,链接效率不高。
这通常意味着一个设备在半双工设置下工作,而另一个设备在全双工模式下工作。
当设备是半双工时,信号双向传播,但一次只能向一个方向传播。 当一个设备正在经历全双工功能而另一个正在经历半效率时,就会发生数据包丢失。
如何检测:当您遇到特定硬件问题时,某些计算机会显示错误消息,提醒您设备未按预期工作。 监控任何硬件——尤其是旧硬件——以确保适当的性能。 还应在设备硬件日志中记录任何故障。
4. 软件问题
商务通信软件是传输数据不可或缺的一部分,但当它工作不正常时,也可能导致丢包。
当软件因编程错误而犹豫不决时,您的网络上可能会发生意外行为。 这通常是由于软件错误或出现提示时未能更新软件造成的。
如何检测它:如果您的连接看起来很慢,请检查特定软件或应用程序是否正在使用大量带宽,即使在不使用时也是如此。 计算机的任务管理器/活动监视器工具显示应用程序当前如何与网络通信以及过去 30 天的应用程序通信历史记录。 这使您可以轻松地将使用情况与您遇到的延迟进行比较。
5. Wi-Fi 网络
关闭 Wi-Fi 通常会降低通过网络发送的信息包的质量,这仅仅是因为 Internet 连接没有达到应有的强度。
除了微弱的 Wi-Fi 信号外,数据包丢失也可能是由无线电频率的干扰或穿过厚墙的信号造成的。
与有线连接相比,无线网络往往会遭受更多的挫折和干扰,因此这可能是您的延迟和数据包丢失的根源。
如果您远离 Wi-Fi 信号源,则尤其如此。
如何检测:通过打开设备上的 Internet 访问选项卡来检查 Wi-Fi 的状态。 它将显示确定当前 Wi-Fi 强度的几行。 如果您检测到较弱的 Wi-Fi 信号强度,则网络可能会过载,这意味着微弱的信号无法容纳您的所有设备。
6. 网络攻击
有无数理由认真对待VoIP 安全性,但很少有人认为像拒绝服务 (DoS) 攻击这样的网络威胁会导致网络数据包丢失以及它们造成的所有其他问题。
DoS 攻击会故意使您的网络过载,从而导致数据包丢失增加、文件访问困难和整体网络漏洞。 数据包丢失会创建所谓的低优先级后门,这是一个让黑客很容易绕过安全措施并潜入恶意代码的漏洞。 这通常会导致 DoS 攻击或加密数据丢失。
任何规模的企业都容易受到 DoS 攻击和其他威胁,尤其是在存在丢包问题的情况下。
如何检测它:当网络攻击发生时,您会注意到网络比正常慢得多。 文件和网站打开速度很慢,VoIP 通话会出现抖动和卡顿。 监控您的网络流量并确定网络上是否存在其他不熟悉的活动至关重要。
如何检测操作系统上的数据包丢失
现在您已经了解了丢包的根本原因以及如何检测特定问题,让我们讨论如何使用您系统的操作系统 (OS) 来确定您是否遇到丢包。
下面,我们将概述如何在 Mac、Linux 和 Windows 系统上检测数据包丢失。
macOS 丢包
要查看您是否在 macOS 上遇到数据包丢失,请按照以下步骤操作。
- 单击 Finder → 应用程序 → 实用程序
- 打开实用程序文件夹并选择“终端”
- 输入命令:Ping 127.0.0.1 并按“Enter”
- 让该过程运行片刻,然后按“Control C”停止测试。
- 查看页面底部的统计信息(见下图)
Linux 丢包
要查看您是否在 Linux 中遇到数据包丢失:
- 按“Control T”打开终端
- 输入命令:Ping 127.0.0.1 并按“Enter”
- 查看测试结束时显示的统计数据(见下图)
Windows 数据包丢失
要查看您是否在 Windows 中遇到数据包丢失:
- 按“Windows键”+“R”打开“运行”应用程序
- 在“打开”框中键入“cmd”,然后按“确定”
- 在终端中,输入命令:Ping 127.0.0.1 -t 并按“Enter”
- 处理完至少 10 个数据包后,按“Control”+“C”停止测试
- 检查结果(见下图)
如何在六个或更少的步骤中修复数据包丢失
在许多情况下,您可以自行修复丢包问题——您会惊讶于某些解决方案的简单程度。
我们将在本文后面讨论网络监控工具如何识别数据包丢失并帮助您采取预防措施以保持事情顺利进行。
但是,如果您现在正在处理丢包问题?
请按照以下 6 个步骤进行修复。
1. 检查物理连接
在您执行任何其他操作之前,请确保您的以太网线已物理插入路由器,并且可见电缆已正确且完全插入相应的端口。
电缆看起来是否损坏或磨损? 如果是这样,是时候更换它们以建立更清晰的连接路径了。
购买未来的以太网电缆时:
- 选择合适的电线类别。 Cat 5 通常足以满足小型企业的需求,但如果使用超过 1 Mbps 的 Internet 连接,则需要更高的类别
- 检查电线上的护套是否耐用,不易磨损
- 如果将多条电缆一起铺设,请使用电缆屏蔽层以防止信号干扰
2.检查软件更新
软件可能会占用过多的网络带宽,因为它最近没有更新,从而导致数据包丢失和其他性能问题。
总是在收到警报后立即手动更新您的软件——但最好的办法是打开自动更新。
更新软件后(或者如果没有更新)重新启动应用程序并重新启动硬件。
如果软件仍然存在已知错误,您可能需要等待开发团队发布该问题的解决方案。 相反,如果没有立即修复,请考虑使用不会导致数据包丢失的替代软件解决方案。
3.升级你的硬件
过时的硬件也会导致数据包丢失,因此请确保您尽可能使用新设备(如果成本是问题,您甚至可以找到新版本的二手硬件。)
当硬件持续出现故障、显示“错误”消息、突然关闭或停止正常工作时,您就会知道是时候升级硬件了。
拥有一个专门的 IT 团队来跟上服务器和 VoIP 硬件的发展,可以最大限度地减少数据包丢失。
4. 检查您的 Wi-Fi 连接
如前所述,wi-fi 不是 VoIP 连接的理想选择,但如果它是可用的,它可能是丢包的原因。
如果您的信号缺失或丢失,请重置路由器或设备以查看信号是否变强。 如果不是,请使用 Wi-Fi 分析器查看导致数据包丢失的问题是否在 Wi-Fi 设置中。
如果需要,请将您的设备设置为访问另一个 Wi-Fi 网络,或者最好使用有线连接。
5.解决带宽拥塞
带宽拥塞——当您的网络无法处理大量当前流量时——会导致数据包丢失。
要解决此问题,请跟踪您的网络性能以确定是否由于一天中特定时间的大量出站信息而发生拥塞。
如果可能的话,选择一个不太拥挤的时间。 对于 VoIP 通信,这可能不那么容易,但在非高峰时间安排电话和会议是一种选择。
接下来,优先考虑流量,以便最重要的信息首先通过网络发送。
这优化了数据流并减少了拥塞。
仍有问题? 可能是时候升级您的带宽了。
与您的 Internet 服务提供商联系以了解可用的选项。
6. 解决网络安全漏洞或攻击
不幸的是,网络攻击和黑客攻击可能导致数据包丢失和其他严重问题。
如果您怀疑发生了攻击,请迅速采取行动并调查 IP 日志以查找不熟悉的地址或网络上持续的流量泛滥。 阻止这些 IP 地址以阻止攻击并允许网络上的流量恢复正常。
在大多数情况下,当隐私和安全受到威胁时,最好让专业人士参与其中。 它们还可以帮助您解决安全漏洞以防止未来的攻击。
修复丢包的最佳工具
服务质量 (QoS) 和网络监控软件解决方案为您提供有关丢包、网络性能、服务器活动以及其他基本安全和活动更新的实时数据和警报。
下面,我们将探讨一些最受欢迎的平台。
Paessler PRTG:用于全面的“最佳整体”监控
Paessler PRTG Network Monitor是当今市场上最著名的监控工具之一,可提供对整个 IT 基础架构的全面实时概览。
用户可以在桌面计算机和 iPhone 和 Android 移动应用程序上配置自定义通知,允许他们接收网络事件的监控警报,例如:
- 基于百分比的数据包丢失和数据包嗅探
- 带宽使用和潜在瓶颈
- 网络流量、安全性、速度、优化和活动
- 防火墙状态
- 抖动水平
- Wi-Fi 信号强度
- 服务质量
用户可以跨设备监控活动,PRTG 与多种操作系统和技术(Windows、Linux/Unix、macOS、REST API 等)兼容。从 300 多个监控指标中进行选择,以创建自定义地图和仪表板。
在 30 天免费试用后,每个服务器许可证的价格范围为 1,750 美元至 15,500 美元,最多可用于 1,000 台设备。
SolarWinds:用于多供应商服务质量监控
SolarWinds VoIP 和网络质量管理器(VNQM) 工具借助其先进的数据包丢失监控功能,可提供有关网络性能的详细实时洞察和更新。
该平台提供呼叫路径详细信息和呼叫信令数据,检查表明数据包丢失或整体呼叫质量下降的性能指标。
这些指标包括:
- 基于百分比的丢包监控
- 抖动
- 潜伏
- 衡量通话质量的平均意见分数 (MOS)
- 协议
- 设备
- 编解码器
- 通话终止原因
- 通话时长
- 呼叫地点
- 起点/终点 IP 地址
SolarWinds 获得专利的 PerfStack 仪表板将丢包数据与 SIP 中继活动、网络状态和 VoIP 性能进行比较,通过实时和历史数据全面了解您的系统。
与 Paessler PRTG 一样,SolarWinds 用户也可以根据高优先级 QoS 问题配置自定义警报/通知。
免费试用 30 天全功能后,价格从每个许可证 1,851 美元起。
ManageEngine OpManager:用于可扩展、经济实惠的监控
ManageEngine OpManager是一款跨设备、网络、WAN 链接、接入点等的持续网络监控软件。
OpManager 不只是查明网络问题——它还包括故障排除功能和配置管理。
OpManager 监控超过 2,000 个网络性能指标,包括:
- 数据包丢失百分比
- 延迟、速度和网络流量
- 性能瓶颈分析
- 网络设备(路由器、无线局域网控制器、服务器、交换机、防火墙等)
- 错误和丢弃
- 广域网性能
- 内存和 CPU
OpManager 允许用户构建具有 200 多个小部件的自定义多视图仪表板,并且当预设指标低于指定阈值时会触发通知(称为“警报”)。
尽管可以使用集成网络监控软件,但 OpManager 的独特之处在于它提供了三个单独的计划,每个计划都有不同的监控级别,并且在设计时考虑到了可负担性。
提供 30 天免费试用,OpManager 的免费计划允许用户监控多达 3 台设备。 付费计划基于报价,起价为 245.00 美元。
Nagios Core:免费开源基础网络监控
Nagios 是 IT 基础设施领域的大牌,其免费、开源的网络监控平台Nagios Core非常受欢迎。
虽然最初是为 Linux 设计的,但 Nagios Core 现在可以与 macOS 和 Windows 等其他操作系统一起使用。 超过 50 个插件可供下载,并且可以通过从开发人员社区下载前端和核心插件来进一步定制。
Nagios Core 监控以下指标:
- 数据包丢失
- 网络流量
- 抖动
- 潜伏
- 协议
- 服务器
Nagios 是一个免费的开源工具,这意味着它是一个高度可定制的解决方案。 但是,它可能需要一些基本的编程知识或 IT 团队才能设置和成功使用。
那些没有技术知识的人应该选择Nagios XI ,该公司的付费网络监控软件。 免费试用后,计划起价为 1,9995 美元。
丢包和协议
丢包对业务的影响因协议而异。
传输控制协议 (TCP) 通过不断地重新传输数据来消除数据包丢失。
当一个数据包丢失时,第二次传输会拾取这些丢失的数据包并重建数据流。 但是,如果同时进行 VoIP 呼叫和连接,重新传输会花费额外的时间并且会降低系统速度。
用户数据报协议 (UDP) 在处理数据包时并没有那么通用,因为它在发送数据后不会重新传输数据。
如果此连接出现丢包,则必须手动重新发送数据。
有时,UDP 连接会完全终止连接,从而导致数据损坏、重复或不完整。 UDP 连接使用容纳数据包的套接字发送缓冲区,较慢的连接将阻止有效传输。
不要让丢包损害您的业务
VoIP 是一种优于 PSTN 网络的呼叫解决方案,但它对维护您的 Internet 资源和减少数据包丢失的影响至关重要。
由于呼叫失真而失去呼叫质量并错过相关信息是对业务流程的真正威胁。
除了仔细诊断之外,请遵循我们在这篇文章中概述的预防步骤来减少数据包丢失,包括投资正确的工具。
最后,寻找具有强大安全功能(如自动更新、实时网络监控和端到端加密)的正确VoIP 软件,以保持您的业务通信顺利进行。