Testen auf Paketverlust unter Windows
Bei Übertragungen über ein Netzwerk und auch über das Internet kann es zu Paketverlusten kommen. Abhängig davon, ob Sitzungskontrollen für die Verbindung verwendet werden, kommt es zu Paketverlusten Neuübertragung , was zu einer höheren Übertragungsabschlusszeit führt oder dazu führt fehlende Daten . Die erneute Übertragung verlorener Pakete verursacht zusätzlichen Netzwerkverkehr. Es ist ineffizient, kostspielig und kostet Zeit.
Bei jeder Standardanwendung können langsame Antwortzeiten ärgerlich sein und der gelegentliche Verlust eines Pakets erhöht das Verkehrsaufkommen leicht. Für interaktive Anwendungen, wie z VoIP , Video Streaming , Und Videokonferenzen , Paketverlust kann ruinös sein. Diese Anwendungen erzeugen große Datenverkehrsmengen, selbst wenn Pakete erfolgreich zugestellt werden. Eine erneute Übertragung macht die Sache noch schlimmer.
Im Fall von VoIP Und Videokonferenzen , löst ein Paketverlust keine erneute Übertragung aus, da keine Zeit bleibt, die Übermittlung der Daten an die Benutzeroberfläche aufzuhalten und auf das fehlende Teil zu warten. Glücklicherweise stellt jedes Paket einen so kleinen Ausschnitt eines Sprach- oder Videostreams dar, dass die Nutzlast eines Pakets nicht auffallen würde, wenn es bei der übermittelten Präsentation fehlen würde. Allerdings kann es zu einer Reihe verlorener Pakete oder zu häufigem, zeitweisem Paketverlust kommen die Qualität beeinträchtigen von Ton oder Video. Der Ton oder das Video weist Unregelmäßigkeiten auf oder hängt oder springt.
Video-Streaming-Dienste gehen unterschiedlich mit Paketverlusten um. Sie stehen nicht unter dem Druck, so zu sein Echtzeit als interaktive Anwendungen, die Live-Kommunikation zwischen zwei oder mehr Personen ermöglichen. Video-Streaming ist darauf angewiesen Pufferung .
Die Videowiedergabeanwendung speichert mehrere Minuten Filmmaterial, bevor sie mit der Wiedergabe des Videos beginnt. Die in seinem Puffer gespeicherte Videozeit wird anhand der erkannten Bitrate der Verbindung berechnet, zuzüglich eines Prozentsatzes für den erwarteten Paketverlust. In manchen Fällen können Videobewerbungen verhandeln eine geringere Qualität des Videos um eine langsamere Verbindung auszugleichen. Allerdings ist die Paketverlustrate auf der Verbindung höher höher als erwartet , wird das gepufferte Video heruntergefahren. Wenn kein Video mehr im Puffer vorhanden ist, muss der Videoplayer pausieren, bis ausreichend Videozeit empfangen wurde.
Paketverlust führt also dazu, dass interaktive Anwendungen nicht mehr funktionieren schlechte Qualität und es verursacht Video-Streaming Puffern und pausieren .
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Sitzungskontrolle
Es gibt zwei Strategien zur Verwaltung der Datenübertragung über ein Netzwerk, und zwar beide Transportschicht Protokolle. Die erste davon ist die Übertragungskontrollprotokoll (TCP) , die ein ' Verbindungs orientiert ' System. TCP umfasst Verfahren zum Überprüfen, ob Pakete ankommen, und zum Anfordern eines Ersatzes für ein verlorenes Paket. Das andere System ist das Benutzer-Datagram-Protokoll (UDP) . Dadurch wird keine Sitzung aufgebaut und daher heißt es „ verbindungslos .“ UDP hat keine Möglichkeit, Empfängern die Anforderung einer erneuten Übertragung zu ermöglichen.
TCP ist großartig, verursacht aber viel Overhead. Interaktive Anwendungen können sich die Zeit, die eine Sitzung in Anspruch nimmt, nicht leisten, daher basieren diese Systeme in der Regel auf UDP. Entweder implementieren sie die Übertragungssteuerung in der Anwendung oder sie kümmern sich einfach nicht darum.
Diese beiden Übertragungsansätze und die Entscheidung des Anwendungsentwicklers, ob sie verwendet werden sollen TCP oder UDP Erklären Sie, warum der Paketverlust in einigen Fällen zu zusätzlichem Datenverkehr führt, in anderen jedoch nicht. In einigen Fällen führt dies zu einer schlechten Servicequalität, in anderen wiederum zu einem langsamen Service. Auf alle Fälle, Paketverlust ist eine schlechte Sache .
Paketverlust erkennen
Wenn Sie ein Unternehmensnetzwerk betreiben, von dem erwartet wird, dass es viele Daten transportiert Sprach- und Videoverkehr , müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Kabel- und Netzwerkgeräte ausreichend sind Kapazität um den gesamten Datenverkehr zu transportieren, den die Benutzernachfrage generiert.
Der Paketverlust kann nicht vollständig eliminiert werden, daher ist eine Berechnung normal zusätzliche Kapazität Anforderungen, um diesem Ereignis Rechnung zu tragen. Denken Sie daran, dass Sie keine erneute Übertragung des VoIP- und Videokonferenz-Datenverkehrs erhalten, aber aufgrund von Paketverlusten ein zusätzliches Datenverkehrsvolumen für Video-Streaming-Anwendungen entsteht.
Es ist besser, die Paketverlustrate in Ihrem Netzwerk und bei der Übertragung von bestimmten Quellen zu ermitteln, bevor Sie eine neue Multimediaanwendung live schalten, damit die Benutzer darauf zugreifen können. Daher, Testen Sie eine Anwendung bevor Sie es veröffentlichen.
Es ist auch möglich, Paketverluste über das zu überprüfen Betriebssystem , ohne die neue Anwendung einzubeziehen. Dies ist eine lohnende Übung, da sie Ihnen hilft herauszufinden, ob der scheinbare Paketverlust tatsächlich im Netzwerk auftritt. Es kann auch bedeuten, dass es in der neuen Anwendung einige Einstellungen gibt, die den Eindruck erwecken, dass es zu Paketverlusten kommt, obwohl im Netzwerk kein wirkliches Problem vorliegt.
Dienstprogramme zur Paketverlusterkennung
Es gibt eine Reihe von Netzwerkmanagementsysteme Dazu gehören Dienstprogramme zur Identifizierung von Paketverlusten. Einige dieser Systemmonitore geben Ihnen sogar Auskunft eine Warnung wenn sie eine höhere Paketverlustrate als erwartet feststellen. In diesen Fällen können Sie dem Tool die ständige Überwachung der Netzwerkleistung überlassen und so mehr Zeit für andere Aufgaben haben.
Alle diese Überwachungssysteme stützen ihre Erkennung von Paketverlusten auf Methoden, die es ermöglichen in das Betriebssystem integriert auf dem sie laufen. Auf diese Erkennungssysteme kann der Benutzer direkt zugreifen. Unabhängig davon, ob Sie über ein Netzwerküberwachungstool verfügen oder nicht, können Sie die Paketverlustdaten einsehen, die diese Monitore für ihre Systemuntersuchungen verwenden.
Zugriff auf Dienstprogramme zur Systemüberwachung
Die Dienstprogramme, die Sie zur Untersuchung von Paketverlusten benötigen, sind alle Teil des Betriebssystems, das darunter liegt Windows Schnittstelle. Sie müssen ein öffnen Eingabeaufforderung Fenster, um darauf zuzugreifen.
Klicken Sie in das Suchleiste im Startmenü und Typ cmd . Klicke auf Eingabeaufforderung in der Ergebnisliste.
Dadurch wird ein Eingabeaufforderungsfenster geöffnet, das Ihnen direkten Zugriff auf das Betriebssystem ermöglicht.
Identifizieren von Paketverlusten im Netzwerk
Sie müssen die Adresse des kennen Standard-Gateway in Ihrem Netzwerk. Dies gilt sowohl für kabelgebundene als auch für kabellose Netzwerke.
In einem drahtlosen Netzwerk ist das Standard-Gateway der drahtlose Zugangspunkt (AP); In einem LAN ist der Router das Standard-Gateway. In beiden Fällen befindet sich dieses Gateway an der Grenze des Netzwerks. Dies ist der Punkt, den alle Ihre Verbindungen erreichen müssen, um dorthin zu gelangen das Internet . Wir betrachten also nur den Umfang der Kommunikation im privaten Netzwerk.
Der von uns verwendete Test überprüft beide Verkehrsrichtungen – von Ihrem Computer zum Gateway und wieder zurück. Da es sowohl den Hin- als auch den Rückweg abdeckt, können Sie sicher sein, dass Sie die Bedingungen für ausgehende und eingehende Pakete getestet haben.
Eingeben ipconfig im Eingabeaufforderungsfenster, um Informationen zu Ihrem lokalen Netzwerk zu erhalten.
Sie müssen nach einem Wert suchen Standard-Gateway . Im oben gezeigten Beispiel lautet diese Adresse 192.168.0.1. Dies ist eine typische IP-Adresse für das Standard-Gateway in einem privaten Netzwerk.
Jetzt können Sie einen Test für eine Verbindung zum und vom Standardnetzwerk starten. Typ Klingeln
Ping führt mehrere Tests durch und fasst die Ergebnisse zusammen. Im obigen Beispiel können Sie sehen, dass kein Paketverlust aufgetreten ist. Unter Windows führt Ping vier Testläufe durch. Das gibt nicht viel Gelegenheit, ein Problem zu erkennen, da der Paketverlust normalerweise weit unter 25 Prozent liegt. Lassen Sie Ping 100 Tests ausführen, indem Sie am Ende des Befehls -n 100 hinzufügen, z Ping 192.168.0.1 -n 100 .
Der obige Beispiellauf von 100 Tests zeigt, dass im Netzwerk immer noch kein Paketverlust aufgetreten ist. Das ist gut, denn es zeigt, dass das Netzwerk seinen aktuellen Durchsatzbedarf bewältigen kann. Jedoch, Diese Situation könnte sich ändern Sobald die neue Anwendung live geht und viele Benutzer vorhanden sind, wird die Kapazität des Netzwerks deutlich stärker belastet.
Eine der Hauptursachen für Paketverluste in einem Netzwerk ist die Überlastung von Switches und Routern . Wenn Pakete schneller bei einem Switch ankommen, als dieses Gerät verarbeiten kann, puffert der Switch zunächst die eingehenden Pakete. Sobald diese Warteschlange voll ist, können neu ankommende Pakete nirgendwo anders hingehen und Pakete gehen daher verloren, bis der Switch etwas Platz im Puffer leert.
Identifizieren von Paketverlusten im Internet
Selbst wenn Ihr Netzwerk einwandfrei funktioniert, können Ihre Benutzer dennoch Probleme mit interaktiven Anwendungen und Video-Streaming-Diensten haben. Dies kann an Problemen mit der Internetverbindung liegen.
Der Befehl zum Überprüfen der Verbindungspaketverlustrate ist genau derselbe: Ping. Dieses Mal müssen Sie jedoch die Adresse einer erwarteten Datenquelle eingeben. Sie müssen die IP-Adresse nicht kennen, da Ping die DNS-Auflösung implementiert, wenn ihm eine URL zugewiesen wird. Hier ist ein Beispiel für 100 Tests, die für Google an den Server gesendet und mit dem Befehl gestartet wurden Ping google.com -n 100 .
In diesem Fall gab es keinen Paketverlust.
Umgang mit Paketverlusten
Wenn im Netzwerk ein Paketverlust auftritt, ist die wahrscheinlichste Ursache ein überlasteter Switch oder Router. Versuchen Sie es mit einem Ping an verschiedene Endpunkte in Ihrem Netzwerk, die über verschiedene Netzwerkgeräte geleitet werden, damit Sie dies tun können Sehen Sie genau, welches Gerät in Schwierigkeiten ist .
Sobald Sie das überlastete Gerät identifiziert haben, können Sie Abhilfe schaffen, ohne das Gerät oder die daran angeschlossenen Kabel austauschen zu müssen. Dies geschieht durch eine Methode namens Verkehrsformung .
Bei Traffic-Shaping-Algorithmen geht es darum, die Pakete zu identifizieren, die sich auf verschiedene Anwendungen beziehen, und dann einen Teil des Anwendungsdatenverkehrs zu verlangsamen, um anderen Datenverkehr an jedem Switch Vorrang einzuräumen. Das ist eine Warteschlangenstrategie Dadurch wird der Datenverkehr einiger Anwendungen immer aufgehalten und in eine Warteschlange gestellt, um dem priorisierten Datenverkehr den direkten Zugriff auf den Switch zu ermöglichen.
Es scheint, dass Sie nichts dagegen tun können Paketverlust im Internet weil Sie keine Kontrolle über diese Domain haben. Ihr Datenverkehr könnte jedoch sein gedrosselt von Ihrem Internetdienstanbieter (ISP). In diesem Szenario verlangsamt der ISP Pakete für bestimmte Anwendungen oder lässt sie fallen, und Video-Streaming ist für einige ISPs ein besonders großes Angriffsziel.
Eine Drosselung ist sehr schwer zu erkennen oder nachzuweisen. Als es zielt auf Videoverkehr ab , zeigen die Tests, die Sie mit Ping durchführen, nicht die Art der Behandlung an, die Ihr Videoverkehr erfährt.
Ein weiterer Grund könnte sein, dass Ihr Netzwerk-Gateway-Router nicht über die Kapazität für den gesamten Datenverkehr verfügt, den er verarbeiten soll. In diesem Fall könnten Sie Warteschlangen auf dem Router implementieren oder auf ein Gerät mit upgraden größere Kapazität .
Nervosität
Ping zeigt mehr als nur Paketverlustdaten an. In den oben gezeigten Beispielen können Sie sehen, dass die Ping-Zusammenfassung Folgendes anzeigt Minimum , maximal , Und durchschnittliche Hin- und Rückfahrtzeit für alle Pakete im Testlaufstapel.
Die Variation der Paketzustellzeit wird aufgerufen Jitter und es ist eine schlechte Voraussetzung für interaktive Anwendungen. Da VoIP und Videokonferenzen keine Sitzungskontrolle oder Pufferung verwenden, müssen die Pakete in der richtigen Reihenfolge und mit regelmäßiger Geschwindigkeit ankommen. Sie haben keine Zeit, ankommende Pakete neu zu ordnen. Wenn also das folgende Paket schneller reist und vor dem davor gesendeten Paket ankommt, prüft die VoIP-Anwendung diese Datensegmente nicht, sondern spielt sie in der Reihenfolge ab, in der sie gesendet wurden angekommen – was zu skurrilen Geräuschen führte.
Wie beim Paketverlust sollte ein kleiner Jitter keine erkennbaren Probleme mit der Ton- oder Videoqualität verursachen, da jeder winzige Teil des Streams kaum wahrnehmbar ist. Ein kurzer Jitter-Zeitraum oder nur ein kleiner Bereich der Übertragungszeiten haben keinen großen Einfluss auf die Servicequalität.
