如何修復數據包丟失:原因、簡單的解決方案和頂級工具

已發表: 2021-09-15

互聯網協議語音 (VoIP) 以其水晶般清晰的高清音頻而聞名,它通過成功的數據包傳輸從發出呼叫的出站源到接收它的入站目的地。

從根本上說,VoIP 的工作原理是將人聲和其他音頻分解成較小的數據包,這些數據包在 Internet 上傳播並在目的地重新組合。

通常,這些數據包傳輸會順利進行。

然而,在互聯網上旅行時,這些數據包總是有可能丟失或降級。

將這種損失降至最低至關重要,因為企業會因由此產生的溝通不暢和糟糕的客戶體驗而深受其害 更糟糕的是,當統一通信(UC) 軟件遇到高丟包率時,可能會導致安全性降低、文件傳輸錯誤和抖動增加。

繼續閱讀以了解如何通過識別常見原因、成功檢測丟失以及如何解決問題來最大限度地減少數據包丟失。

目錄

  • 什麼是丟包?
  • 是什麼導致丟包?
  • 如何檢測操作系統上的數據包丟失
  • 如何在六個或更少的步驟中修復數據包丟失
  • 修復丟包的最佳工具
  • 丟包和協議
  • 不要讓丟包損害您的業務

什麼是丟包?

數據包丟失是數據包未能通過 Internet 從發送方成功傳輸到接收方。 在 VoIP 中,丟失的數據包會延遲通信,產生亂碼,甚至會擾亂和重新排序部分對話。

IT 專業人員認為 1-2% 的數據包丟失率是 VoIP 的“可接受率”,因為這樣的低水平不應影響 SIP 或託管 PBX 的通話質量。

什麼是數據包?

從技術上講,您通過 Internet 發送的所有內容都是一個數據包——電子郵件、語音通信、視頻通話等等。

來自VoIP 電話系統的呼叫以錄製的聲音開始。 這些聲音被分解成更小、更易於管理的數據片段,並以數據包的形式通過 Internet 傳輸。 這些數據包通常經過加密並減小大小,以確保更輕鬆、更快地傳輸。

當信息被發送時,它會自動檢測並通過最有效的路徑傳播。 但是,有時信息無法成功到達預期目的地。

數據傳輸得越遠,傳輸過程中出錯的可能性就越大。

是什麼導致丟包?

以下是丟包的六種最常見原因:

  • 帶寬擁塞
  • 網絡線路故障
  • 硬件故障或不足
  • 軟件問題
  • 無線網絡
  • 網絡攻擊

1.帶寬擁塞

帶寬擁塞(也稱為網絡擁塞)是指當您的 Internet 帶寬無法處理其要處理的當前數據量時VoIP 通話質量和整體傳輸速度會降低。

將其視為一天中最繁忙時間的數字交通擁堵。

您的數據在到達其預期目的地時遇到延遲,因為鏈路擁塞/大量流量導致一些信息包被留下以允許網絡“趕上”。

通常,當網絡擁塞減少時,這些數據包會自動重新出現,但有時這些數據包可能會在洗牌中永久丟失。

如何檢測:擁塞量大的網絡會經歷高延遲、增加的抖動和高於正常的丟包率。 網絡監控通過查看這些因素並觀察它們在一天中的變化來衡量擁塞。 擁塞可能會持續幾分鐘或更長時間,但任何低於 Internet 服務提供商 (ISP) 承諾的速度的情況都被視為帶寬擁塞。

2. 網絡線路故障

特別是如果您在有線網絡上工作,損壞的以太網電纜可能是丟包的原因。

這些物理線路處理大量流量。 如果它們已經惡化,數據就不能被有效地發送,從而導致數據包丟失。 任何損壞或未正確連接的電纜都會增加與您發送的數據一起傳播的電信號,從而使問題更加複雜。

骯髒的光纖連接器也是丟包的重要來源。

如何檢測:如果您懷疑有故障的電線導致數據包丟失,請徹底檢查您的電纜並確保沒有可見的外部損壞。 此外,檢查網絡連接點以確認它們是安全的並且完全就位。

3. 硬件故障或不足

互聯網路由器和防火牆等VoIP 硬件對於通過互聯網發送信息至關重要,任何過時或有故障的網絡設備肯定會導致數據包丟失。

當公司在沒有升級管理現在增加的數據量所需的硬件的情況下進行擴展時,通常會發生這種情況。

雙工不匹配是丟包的常見原因。

在 Internet 連接中,雙工通信允許連接的設備發送和接收數據。 當兩個連接的設備在不同的雙工模式下運行時,鏈接效率不高。

這通常意味著一個設備在半雙工設置下工作,而另一個設備在全雙工模式下工作。

當設備是半雙工時,信號雙向傳播,但一次只能向一個方向傳播。 當一個設備正在經歷全雙工功能而另一個正在經歷半效率時,就會發生數據包丟失。

如何檢測:當您遇到特定硬件問題時,某些計算機會顯示錯誤消息,提醒您設備未按預期工作。 監控任何硬件——尤其是舊硬件——以確保適當的性能。 還應在設備硬件日誌中記錄任何故障。

4. 軟件問題

商務通信軟件是傳輸數據不可或缺的一部分,但當它工作不正常時,也可能導致丟包。

當軟件因編程錯誤而猶豫不決時,您的網絡上可能會發生意外行為。 這通常是由於軟件錯誤或出現提示時未能更新軟件造成的。

如何檢測它:如果您的連接看起來很慢,請檢查特定軟件或應用程序是否正在使用大量帶寬,即使在不使用時也是如此。 計算機的任務管理器/活動監視器工具顯示應用程序當前如何與網絡通信以及過去 30 天的應用程序通信歷史記錄。 這使您可以輕鬆地將使用情況與您遇到的延遲進行比較。

5. Wi-Fi 網絡

關閉 Wi-Fi 通常會降低通過網絡發送的信息包的質量,這僅僅是因為 Internet 連接沒有達到應有的強度。

除了微弱的 Wi-Fi 信號外,數據包丟失也可能是由無線電頻率的干擾或穿過厚牆的信號造成的。

與有線連接相比,無線網絡往往會遭受更多的挫折和乾擾,因此這可能是您的延遲和數據包丟失的根源。

如果您遠離 Wi-Fi 信號源,則尤其如此。

如何檢測:通過打開設備上的 Internet 訪問選項卡來檢查 Wi-Fi 的狀態。 它將顯示確定當前 Wi-Fi 強度的幾行。 如果您檢測到較弱的 Wi-Fi 信號強度,則網絡可能會過載,這意味著微弱的信號無法容納您的所有設備。

6. 網絡攻擊

有無數理由認真對待VoIP 安全性,但很少有人認為拒絕服務 (DoS) 攻擊等網絡威脅會導致網絡數據包丟失以及它們造成的所有其他問題。

DoS 攻擊會故意使您的網絡過載,從而導致數據包丟失增加、文件訪問困難和整體網絡漏洞。 數據包丟失會創建所謂的低優先級後門,這是一個讓黑客很容易繞過安全措施並潛入惡意代碼的漏洞。 這通常會導致 DoS 攻擊或加密數據丟失。

任何規模的企業都容易受到 DoS 攻擊和其他威脅,尤其是在存在丟包問題的情況下。

如何檢測它:當網絡攻擊發生時,您會注意到網絡比正常慢得多。 文件和網站打開速度很慢,VoIP 通話會出現抖動和卡頓。 監控您的網絡流量並確定網絡上是否存在其他不熟悉的活動至關重要。

如何檢測操作系統上的數據包丟失

現在您已經了解了丟包的根本原因以及如何檢測特定問題,讓我們討論如何使用您系統的操作系統 (OS) 來確定您是否遇到丟包。

下面,我們將概述如何在 Mac、Linux 和 Windows 系統上檢測數據包丟失。

macOS 丟包

要查看您是否在 macOS 上遇到數據包丟失,請按照以下步驟操作。

  1. 單擊 Finder → 應用程序 → 實用程序
  2. 打開實用程序文件夾並選擇“終端”
  3. 輸入命令:Ping 127.0.0.1 並按“Enter”
  4. 讓該過程運行片刻,然後按“Control C”停止測試。
  5. 查看頁面底部的統計信息(見下圖)

丟包檢查 MacOS

Linux 丟包

要查看您是否在 Linux 中遇到數據包丟失:

  1. 按“Control T”打開終端
  2. 輸入命令:Ping 127.0.0.1 並按“Enter”
  3. 查看測試結束時顯示的統計數據(見下圖)
丟包 Linux

(圖片來源)

Windows 數據包丟失

要查看您是否在 Windows 中遇到數據包丟失:

  1. 按“Windows鍵”+“R”打開“運行”應用程序
  2. 在“打開”框中鍵入“cmd”,然後按“確定”
  3. 在終端中,輸入命令:Ping 127.0.0.1 -t 並按“Enter”
  4. 處理完至少 10 個數據包後,按“Control”+“C”停止測試
  5. 檢查結果(見下圖)

丟包窗口檢查

如何在六個或更少的步驟中修復數據包丟失

在許多情況下,您可以自行修復丟包問題——您會驚訝於某些解決方案的簡單程度。

我們將在本文後面討論網絡監控工具如何識別數據包丟失並幫助您採取預防措施以保持事情順利進行。

但是,如果您現在正在處理丟包問題?

請按照以下 6 個步驟進行修復。

1. 檢查物理連接

在您執行任何其他操作之前,請確保您的以太網線已物理插入路由器,並且可見電纜已正確且完全插入相應的端口。

電纜看起來是否損壞或磨損? 如果是這樣,是時候更換它們以建立更清晰的連接路徑了。

購買未來的以太網電纜時:

  • 選擇合適的電線類別。 Cat 5 通常足以滿足小型企業的需求,但如果使用超過 1 Mbps 的 Internet 連接,則需要更高的類別
  • 檢查電線上的護套是否耐用,不易磨損
  • 如果將多條電纜一起鋪設,請使用電纜屏蔽層以防止信號干擾

2.檢查軟件更新

軟件可能會佔用過多的網絡帶寬,因為它最近沒有更新,從而導致數據包丟失和其他性能問題。

總是在收到警報後立即手動更新您的軟件——但最好的辦法是打開自動更新。

更新軟件後(或者如果沒有更新)重新啟動應用程序並重新啟動硬件。

如果軟件仍然存在已知錯誤,您可能需要等待開發團隊發布該問題的解決方案。 相反,如果沒有立即修復,請考慮使用不會導致數據包丟失的替代軟件解決方案。

3.升級你的硬件

過時的硬件也會導致數據包丟失,因此請確保您盡可能使用新設備(如果成本是問題,您甚至可以找到新版本的二手硬件。)

當硬件持續出現故障、顯示“錯誤”消息、突然關閉或停止正常工作時,您就會知道是時候升級硬件了。

擁有一個專門的 IT 團隊來跟上服務器和 VoIP 硬件的發展,可以最大限度地減少數據包丟失。

4. 檢查您的 Wi-Fi 連接

如前所述,wi-fi 不是 VoIP 連接的理想選擇,但如果它是可用的,它可能是丟包的原因。

如果您的信號缺失或丟失,請重置路由器或設備以查看信號是否變強。 如果不是,請使用 Wi-Fi 分析器查看導致數據包丟失的問題是否在 Wi-Fi 設置中。

如果需要,請將您的設備設置為訪問另一個 Wi-Fi 網絡,或者最好使用有線連接。

5.解決帶寬擁塞

帶寬擁塞——當您的網絡無法處理大量當前流量時——會導致數據包丟失。

要解決此問題,請跟踪您的網絡性能以確定是否由於一天中特定時間的大量出站信息而發生擁塞。

如果可能的話,選擇一個不太擁擠的時間。 對於 VoIP 通信,這可能不那麼容易,但在非高峰時間安排電話和會議是一種選擇。

接下來,優先考慮流量,以便最重要的信息首先通過網絡發送。

這優化了數據流並減少了擁塞。

仍有問題? 可能是時候升級您的帶寬了。

與您的 Internet 服務提供商聯繫以了解可用的選項。

6. 解決網絡安全漏洞或攻擊

不幸的是,網絡攻擊和黑客攻擊可能導致數據包丟失和其他嚴重問題。

如果您懷疑發生了攻擊,請迅速採取行動並調查 IP 日誌以查找不熟悉的地址或網絡上持續的流量氾濫。 阻止這些 IP 地址以阻止攻擊並允許網絡上的流量恢復正常。

在大多數情況下,當隱私和安全受到威脅時,最好讓專業人士參與其中。 它們還可以幫助您解決安全漏洞以防止未來的攻擊。

修復丟包的最佳工具

服務質量 (QoS) 和網絡監控軟件解決方案為您提供有關數據包丟失、網絡性能、服務器活動以及其他基本安全和活動更新的實時數據和警報。

下面,我們將探討一些最受歡迎的平台。

Paessler PRTG:用於全面的“最佳整體”監控

Paessler PRTG Network Monitor是當今市場上最著名監控工具之一,可提供對整個 IT 基礎架構的全面實時概覽。

用戶可以在桌面計算機和 iPhone 和 Android 移動應用程序上配置自定義通知,允許他們接收網絡事件的監控警報,例如:

  • 基於百分比的數據包丟失和數據包嗅探
  • 帶寬使用和潛在瓶頸
  • 網絡流量、安全性、速度、優化和活動
  • 防火牆狀態
  • 抖動水平
  • Wi-Fi 信號強度
  • 服務質量

帕斯勒監控

用戶可以跨設備監控活動,PRTG 與多種操作系統和技術(Windows、Linux/Unix、macOS、REST API 等)兼容。從 300 多個監控指標中進行選擇,以創建自定義地圖和儀表板。

在 30 天免費試用後,每個服務器許可證的價格範圍為 1,750 美元至 15,500 美元,最多可用於 1,000 台設備。

SolarWinds:用於多供應商服務質量監控

SolarWinds VoIP 和網絡質量管理器(VNQM) 工具借助其先進的數據包丟失監控功能,可提供有關網絡性能的詳細實時洞察和更新。

該平台提供呼叫路徑詳細信息和呼叫信令數據,檢查表明數據包丟失或整體呼叫質量下降的性能指標。

這些指標包括:

  • 基於百分比的丟包監控
  • 抖動
  • 潛伏
  • 衡量通話質量的平均意見分數 (MOS)
  • 協議
  • 設備
  • 編解碼器
  • 通話終止原因
  • 通話時長
  • 呼叫地點
  • 起點/終點 IP 地址

SolarWinds 監控

SolarWinds 獲得專利的 PerfStack 儀表板將丟包數據與 SIP 中繼活動、網絡狀態和 VoIP 性能進行比較,通過實時和歷史數據全面了解您的系統。

與 Paessler PRTG 一樣,SolarWinds 用戶也可以根據高優先級 QoS 問題配置自定義警報/通知。

免費試用 30 天全功能後,價格從每個許可證 1,851 美元起。

ManageEngine OpManager:用於可擴展、經濟實惠的監控

ManageEngine OpManager是一款跨設備、網絡、WAN 鏈接、接入點等的持續網絡監控軟件。

OpManager 不只是查明網絡問題——它還包括故障排除功能和配置管理。

OpManager 監控超過 2,000 個網絡性能指標,包括:

  • 數據包丟失百分比
  • 延遲、速度和網絡流量
  • 性能瓶頸分析
  • 網絡設備(路由器、無線局域網控制器、服務器、交換機、防火牆等)
  • 錯誤和丟棄
  • 廣域網性能
  • 內存和 CPU

OpEngine 監控

OpManager 允許用戶構建具有 200 多個小部件的自定義多視圖儀表板,並且當預設指標低於指定閾值時會觸發通知(稱為“警報”)。

儘管可以使用集成網絡監控軟件,但 OpManager 的獨特之處在於它提供了三個單獨的計劃,每個計劃都有不同的監控級別,並且在設計時考慮到了可負擔性。

提供 30 天免費試用,OpManager 的免費計劃允許用戶監控多達 3 台設備。 付費計劃基於報價,起價為 245.00 美元。

Nagios Core:免費開源基礎網絡監控

Nagios 是 IT 基礎設施領域的大牌,其免費、開源的網絡監控平台Nagios Core非常受歡迎。

雖然最初是為 Linux 設計的,但 Nagios Core 現在可以與 macOS 和 Windows 等其他操作系統一起使用。 超過 50 個插件可供下載,並且可以通過從開發人員社區下載前端和核心插件來進一步定制。

Nagios Core 監控以下指標:

  • 數據包丟失
  • 網絡流量
  • 抖動
  • 潛伏
  • 協議
  • 服務器

Nagios 監控

Nagios 是一個免費的開源工具,這意味著它是一個高度可定制的解決方案。 但是,它可能需要一些基本的編程知識或 IT 團隊才能設置和成功使用。

那些沒有技術知識的人應該選擇Nagios XI ,該公司的付費網絡監控軟件。 免費試用後,計劃起價為 1,9995 美元。

丟包和協議

丟包對業務的影響因協議而異。

傳輸控制協議 (TCP) 通過不斷地重新傳輸數據來消除數據包丟失。

當一個數據包丟失時,第二次傳輸會拾取這些丟失的數據包並重建數據流。 但是,如果同時進行 VoIP 呼叫和連接,重新傳輸會花費額外的時間並且會降低系統速度。

用戶數據報協議 (UDP) 在處理數據包時不是很通用,因為它在發送數據後不會重新傳輸數據。

如果此連接出現丟包,則必須手動重新發送數據。

有時,UDP 連接會完全終止連接,從而導致數據損壞、重複或不完整。 UDP 連接使用容納數據包的套接字發送緩衝區,較慢的連接將阻止有效傳輸。

不要讓丟包損害您的業務

VoIP 是一種優於 PSTN 網絡的呼叫解決方案,但它對維護您的 Internet 資源和減少數據包丟失的影響至關重要。

由於呼叫失真而失去呼叫質量並錯過相關信息是對業務流程的真正威脅。

除了仔細診斷之外,請遵循我們在這篇文章中概述的預防步驟來減少數據包丟失,包括投資正確的工具。

最後,尋找具有強大安全功能(如自動更新、實時網絡監控和端到端加密)的正確VoIP 軟件,以確保您的業務通信順利進行。