什么是丢包？原因、影响及解决方案全解析
什么是丢包？原因、影响及解决方案全解析
丢包的含义
连接互联网或网络时，称为数据包的数据单元开始在路由器和设备之间发送和接收。当数据包或更多数据包未能在路由器和设备之间传输时，即发生丢包。数据包传播越远，丢失的可能性就越高。
未正确通过的数据包会导致整个网络耗尽，从而降低网络速度并扔掉网络的吞吐量带宽带宽。丢包也可能带来经济后果。除了必须花在额外的 IT 设备和带宽上以适应延迟外，组织还可能因为员工可能无法在工作中执行日常任务而降低生产力。
据 Gartner 称，IT 停机的平均成本为每分钟 5，600 美元。从规模上看，这可能会在低端提升到每小时高达 140，000 美元，而在高端则提升到每小时高达 540，000 美元。事实上，丢包可能对企业产生负面经济影响。
丢包的原因是什么？
让我们看看可能导致丢包的几个因素：
1. 网络拥塞
这是丢包的最常见原因。顾名思义，网络拥塞就像您在高速公路上发现的拥塞。八车道高速公路上的汽车可能以正常速度行驶，但在高峰时期，同一条高速公路上的汽车数量可能会增加三倍，甚至四倍，从而阻止它们以正常速度行驶并减缓每个人的速度。出口或车道合并可能导致进一步减速。
网络流量也是如此。当网络流量达到最大容量时，某些数据包将始终需要等待。不幸的是，连接只能处理这么多，数据包是网络进行追赶时首先要放弃的东西。幸运的是，今天的软件被编程为试图通过重新发送数据或降低传输速度来返回“丢失”数据包，以便让每个数据包有机会通过网络传输。
2. 网络硬件问题
防火墙、网络路由器和交换机形式的老化、过时的硬件可能会影响网络性能并导致丢包。较旧的端点，包括员工使用的较旧型号的智能手机和笔记本电脑，也可能导致丢包。具有过时的芯片组的较旧设备可能会激发功率并导致网络瓶颈。
3. 软件漏洞
漏洞还可能导致丢包。它们通常出现在旧版本的软件中，并可能导致文件传输问题。例如，使用旧版本 Word 创建的 Word 文档的大小可能大于创建者使用新版本应用程序的大小。这可能会减慢文档的传输速度并导致丢包。
4. 软件威胁
丢包也可能因安全漏洞而发生。网络罪犯已经找到了一种方法来发起所谓的数据包丢失攻击。在这种类型的漏洞中，网络攻击者控制路由器，并发送指令将数据包数据放入流中。当组织在很短的时间内在网络中遭受异常高的丢包率时，可能会发生丢包攻击。
5. 设备过载
随着许多在线服务的运行和应用程序同时启动，设备可能只是过载。大规模地，数百台设备，甚至数千台设备同时连接到网络，整个网络可能以最初设计无法容纳的容量水平运行。
过压设备上的数据包有时会到达其预期目的地。但是到那时，网络可能已经太容易处理数据包并将其发送回去。许多设备都有临时存储，以保持数据包的模式，直到它们可以被发送。当然，即使这种资源也可能会迅速不堪重负，导致多余的数据包被丢弃。
6. 有线与无线网络
通过 Wi-Fi 连接传输的数据可能会比通过有线连接传输的数据更频繁地遭受丢包。不幸的是，由于有这么多远程员工在家办公和在不同地点工作，曾经通过有线企业局域网 （LAN） 或WAN （WAN）共享的数据现在正在通过无线连接到公共互联网进入企业网络。因此，网络可能很快变得不堪重负，从而导致丢包。
7. 配置故障
像网络配置故障一样简单的事情可能会导致丢包。随着公司合并和剥离资产，以及全职 IT 员工职位外包，网络配置可能会落后。也可能是老化的网络设备无法处理更现代的网络管理协议，例如网络自动化和软件定义的广域网 （SD-WAN）。
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丢包对用户意味着什么？
对于大多数用户来说，丢包的形式包括缓慢的文档下载、冻结的视频或互联网语音协议 （VoIP） 呼叫。丢包通常会降低给定连接的速度或吞吐量，即流经网络的实际数据量。
术语延迟是一个通用术语，是指在网络数据处理中通常发现的许多类型的延迟。丢包是一种延迟。
丢包对不同应用程序的影响不同。在简单的文档下载方面，丢包对某些用户来说可能并不麻烦。例如，10% 的丢包导致在 10 秒的文档下载中增加一秒，可能不会造成太多挫折。 然而，在其他应用程序中，即使是较小的丢包，例如 2%，也可能导致流式视频或语音呼叫的质量明显和令人不愉快的下降。
丢包甚至可能会增加中央处理单元 （CPU） 负载，以处理额外的网络开销。这就是为什么需要更新的硬件模型来处理更大的网络流量。
如何诊断丢包
丢包可以用两个词来诊断：网络监控。网络监控可以快速可靠地确定企业丢包的原因。让我们看几个例子。
实施例1
在 Zoom 呼叫期间，呼叫质量会下降到您无法继续呼叫的程度。然而，几分钟后，您尝试使用 Google Meet 打电话，一切都很好。虽然这并不代表对丢包的正式监控评估，但您可以推断，每个通信供应商通过互联网传输数据的方式是不同的，数据包采取的路由有很大的不同。
实施例2
访问存储在一个位置的服务器上的数据的员工和客户不会遇到任何中断，但访问存储在另一个位置的其他服务器上的数据的其他员工和客户正经历长时间的延迟。当然，对于每个人来说，无论身处何处，无论是作为员工还是客户，用户体验都应该是相同的。第二台服务器的连接问题可能表明丢包率高，网络连接问题需要立即解决。
存在多项测试来确定网络的性能。一种是 ping 测试，它测量往返互联网控制消息协议 （ICMP）数据包或 ping 到达并从某个目的地返回所需的时间。深度数据包检测 （DPI） 是一种通过定位和检查数据包是否存在异常来调查和测量专用网络流量的全面且重要的方法。
如何修复丢包？
需要注意的是，没有 100% 防止丢包的选项，这意味着只能减少由预防措施导致的丢包，但零丢包是不可能的。这是因为丢包的原因，例如系统过载，永远无法完全消除。系统和网络越来越大，因此工程师和 IT 员工只能尽最大努力解决日益严重的问题。
1. 重新启动系统
重启不仅是员工设备或端点，路由器也会有所帮助。通常，当系统重新启动时，软件会更新，临时文件会被删除，并且额外的内存也会可用。
2. 检查网络连接
确保网络配置正确。即使是未正确插入的单根电缆也可能导致丢包。此外，可能需要再看看网络的多协议标签交换 （MPLS），这是一种旨在将数据包快速到达目的地的协议。
3. 使用电缆连接代替 Wi-Fi
由于数据包更有可能通过 Wi-Fi 丢失，请检查有线以太网连接是否会解决问题，但它充其量是一个临时解决方案。
4. 更新或升级软件
更新您的操作系统 （OS） 和您最常用的程序也会有所帮助。最新版本的操作系统不太可能出现漏洞，这意味着丢包的可能性较低。依靠为 Apple、Microsoft 和 Mozilla 等软件供应商工作的数十名甚至数百名工程师的辛勤工作，他们不断修复错误，以改善您的计算体验。
5. 更换旧硬件
有时旧硬件可能是一个问题。这适用于员工端点以及构成网络基础设施的防火墙、网络交换机和路由器。确定网络上的旧硬件和可能存在故障的硬件是否导致丢包，并用新的硬件替换。
6. 使用 QoS 设置
服务质量 （QoS）设置通过组织网络资源来帮助管理丢包。QoS 设置会将更多的网络流量分配给最能容纳更多资源密集型数据的地方，例如语音和视频。
7. 加强安全性
如上所述，安全威胁可能导致丢包。作为预防措施，组织和在家办公的远程员工可以加强其安全态势，以防止网络攻击者控制路由器并实施数据包丢弃攻击。更新路由器上的安全设置、使用虚拟专用网络 （VPN）、开启加密，以及使用强密码并经常更改这些设置都可能有所帮助。
丢包常见问题解答
什么是丢包？
连接互联网或网络时，称为数据包的数据单元开始在路由器和设备之间发送和接收。当数据包或更多数据包未能在路由器和设备之间传输时，即发生丢包。
丢包对用户意味着什么？
丢包的形式包括文档下载缓慢、视频冻结或互联网语音协议 （VoIP） 呼叫混淆。丢包通常会降低给定连接的速度或吞吐量，即流经网络的实际数据量。
如何修复丢包？
丢包可以用两个词来诊断：网络监控。网络监控可以快速可靠地确定企业丢包的原因。
VPN 能否帮助丢包？
丢包可以用两个词来诊断：网络监控。网络监控可以快速可靠地确定企业丢包的原因。