Paketverluste verursachen Netzwerkunterbrechungen, Verzögerungen und Konnektivitätsverluste, was sich letztendlich auf die Unternehmensleistung auswirkt. In diesem Artikel werde ich das Testen von Paketverlusten erläutern und mit einer Liste meiner bevorzugten Tools zum Testen von Paketverlusten abschließen.
Inhaltsverzeichnis
- Was sind Pakete?
- Was ist Paketverlust?
- Was ist die Ursache für den Paketverlust?
- So überprüfen Sie den Paketverlust
- So testen Sie den Paketverlust
- Beste Tools zum Testen des Paketverlusts
- Schlussfolgerung
Was sind Pakete?
Vor der Beantwortung der Frage „Was ist Paketverlust?“ müssen Sie zunächst verstehen, was Pakete sind.
Der Netzwerkverkehr wird oft als etwas betrachtet, das fließt, wie ein Strom oder ein Fluss. Die Informationen, die über ein Netzwerk übertragen werden, bilden jedoch keinen einzelnen, zusammenhängenden Datenfluss. Vielmehr werden die Informationen in so genannten „Paketen“ übertragen. Diese Pakete sind, wie der Name schon sagt, kleine, diskrete Einheiten von Daten. Alleine machen diese Einheiten nicht unbedingt viel Sinn. Sie sind nur Teile der zu übertragenden Gesamtnachricht, die in mehrere Schichten verpackt wurden. Aber wenn sie kombiniert werden, erhalten diese Pakete eine Bedeutung.
Pakete müssen eine Reihe von Hubs durchlaufen, um ihr Ziel zu erreichen, darunter Glasfaserkabel, drahtlose Router und Kupferkabel. Nach erfolgreicher Zustellung werden die Pakete mit einem Zeitstempel versehen.
Was ist Paketverlust?
Was ist also Paketverlust?
Wenn ein Paket als verloren gilt, bedeutet dies, dass es verzögert wurde oder innerhalb der Hubs, die es durchlaufen muss, verlegt wurde. Wenn ein Paket verzögert wird, kommt es irgendwann zu einer Zeitüberschreitung; in diesem Fall wird ein neues Paket gesendet, um es zu ersetzen. Würde nicht ein Ersatzpaket gesendet, würde der Empfänger der Daten nur einen Teil der Nachricht erhalten und das wahrscheinlich in einer inkohärenten Form. Dieser Vorgang wird als Retransmission Timeout (RTO) bezeichnet. Die Pakete kommen zwar irgendwann an, aber der Prozess der erneuten Übertragung führt zu einer verspäteten Ankunft und schlechter Leistung.
Pakete können auch beschädigt, unvollständig oder fehlerhaft ankommen, was sie im Wesentlichen unbrauchbar macht. Auch hier besteht die Lösung darin, das Paket durch das Senden eines neuen Pakets zu ersetzen.
Was ist die Ursache für den Paketverlust?
Es gibt keine einfache Antwort auf die Frage, was Paketverluste verursacht. Da es eine Reihe von Faktoren gibt, die dazu beitragen, müssen Sie eine Diagnose Ihres Netzwerks durchführen, um herauszufinden, was genau behoben werden muss. Paketverlust kann durch eine der folgenden Ursachen oder sogar durch eine Kombination verursacht werden:
Fehlerhafte Kabel
Schicht 1, die physikalische Netzwerkschicht, bezieht sich zum Teil auf die eigentlichen Kabel und Drähte, durch die die Pakete reisen. Wenn Ihre Ethernet-Kabel defekt, beschädigt, mit Netzwerkverkehr überlastet oder schlecht verkabelt sind, könnten sie möglicherweise Pakete durchlassen. Dies bedeutet im Grunde, dass Pakete unterwegs verloren gehen oder unterbrochen werden.
Unzureichende Bandbreite oder Überlastung
Dies ist eine der Hauptursachen für den Verlust von Netzwerkpaketen. Wenn die Bandbreite Ihres Netzwerks die Menge des Datenverkehrs nicht bewältigen kann oder ungewöhnlich viele Staus auftreten, gehen Pakete mit größerer Wahrscheinlichkeit verloren.
Softwareprobleme
Fehlerhafte Software kann zum Verlust von Netzwerkpaketen führen. Wenn Sie einen Softwarefehler finden, von dem Sie glauben, dass er einen Netzwerkpaketverlust verursacht, sollten Sie ihn unbedingt dem Hersteller melden. Dies ist schwierig zu beheben, aber der Hersteller stellt Ihnen möglicherweise einen Firmware-Patch zur Verfügung.
Hardware-Unzulänglichkeit
Wenn Ihre Hardware für das Weiterleiten von Paketen in irgendeiner Kapazität verantwortlich ist, kann dies die Ursache für den Verlust von Netzwerkpaketen sein. Switches, Router, Firewalls und andere Hardwaregeräte sind besonders anfällig für Paketverluste. Um dies zu verhindern, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Hardware die Kapazität hat, den Netzwerkverkehr zu bewältigen.
So überprüfen Sie den Paketverlust
Wie Sie den Paketverlust überprüfen können, hängt von der jeweiligen Anwendung oder dem Protokoll ab. Da jede Anwendung und jedes Protokoll anders mit Paketverlusten umgeht, sind die Auswirkungen wahrscheinlich unterschiedlich. Das Transmission Control Protocol (TCP) zum Beispiel geht im Allgemeinen recht gut mit Paketverlusten um – die Zustellung der Pakete wird bestätigt, und verlorene Pakete werden erneut übertragen. Das User Datagram Protocol (UDP) hingegen verfügt nicht über eine eingebaute Sendewiederholung, sodass es mit dem Verlust von Netzwerkpaketen nicht so effizient umgehen kann.
Paketverluste lassen sich am besten anhand ihrer Auswirkungen auf VoIP (Voice-over-Internet-Protokoll) verstehen. Denken Sie an WhatsApp, Facebook Voice Chat, Skype-Anrufe und Google Voice – im Wesentlichen alle Sprachanrufe, die über eine Netzwerkverbindung geführt werden. Wenn bei dieser Art von Anwendung ein Paketverlust auftritt, äußert sich dies als „Abbruch“: Die Sprachqualität ist schlecht, und Sie können bestimmte Wörter oder sogar ganze Sätze verpassen. Diese Daten gehen unterwegs verloren und können nur schwer wiederhergestellt werden. Manchmal verzögert sich die Anwendung, liefert die Sprache zu spät und bringt das Gespräch völlig durcheinander. Dies könnte eine Folge von Netzwerk-Paketverlusten sein, aber auch von Bandbreitenproblemen, Jitter und Verzögerungen. Das Gleiche gilt für Videoanrufe, wie FaceTime, Skype-Video-Chat und Facebook-Video-Chat.
Netzwerkpaketverluste können den Unterschied zwischen einem erfolgreichen Online-Spielerlebnis und einem völligen Misserfolg ausmachen. Es kann bedeuten, dass Ihre Video- und Sprachqualität während eines Skype-Anrufs so schlecht ist, dass der ganze Verbindungsversuch sinnlos erscheint. Das Streamen eines Netflix-Programms kann sich dadurch unmöglich anfühlen. All dies kann möglicherweise durch nur 5 % Paketverlust verursacht werden – das entspricht einer Verzögerung von wenigen Mikrosekunden.
Im Allgemeinen ist eine der naheliegendsten Möglichkeiten, um auf Paketverluste zu prüfen, auf das Feedback Ihrer Endbenutzer zu hören. Wenn es Beschwerden über eine schlechte Netzwerkleistung gibt, kann es sein, dass die Benutzer die Folgen von Paketverlusten zu spüren bekommen.
So testen Sie den Paketverlust
Nachdem wir uns nun angeschaut haben, was Paketverluste sind, welche Ursachen sie haben und auf welche Symptome man achten sollte, kommen wir zu der entscheidenden Frage: Wie testet man Paketverluste? Der von mir skizzierte Prozess ist für Windows, sollte sich jedoch nicht zu stark von dem Prozess unterscheiden, der zum Testen des Paketverlusts mit anderen Betriebssystemen erforderlich ist.
Windows und andere verfügen über native Tools, die Ihnen einen Prozentsatz der Paketverluste anzeigen. Sie werden zwei Befehle, ipconfig und ping, verwenden, um einen Paketverlusttest durchzuführen.
Es gibt zwei Paketverlusttests. Einer testet auf Paketverluste, die durch die Abdeckung des Funksignals verursacht werden und der andere testet auf Paketverluste, die durch Netzwerküberlastung verursacht werden. In dem Szenario, das ich Ihnen vorstelle, ist ein Windows 10-Rechner im Einsatz. Es ist mit einem Standard-WLAN-Heimnetzwerk verbunden, wobei der Access Point (AP) als Router und Internet-Gateway fungiert.
- Gehen Sie zur Befehlszeilenschnittstelle, indem Sie die Anwendung „Ausführen“ öffnen. Eine Abkürzung dafür ist, die Windows-Taste + R gedrückt zu halten und dann „cmd“ einzugeben.
- Öffnen Sie die Eingabeaufforderung oder die Anwendung „cmd“.
Diese ersten Schritte müssen für beide Paketverlusttests durchgeführt werden. Nachdem Sie diese Schritte durchgeführt haben, ist es an der Zeit, auf Verluste zu testen, die durch die Funkabdeckung verursacht werden.
Testen der Funkabdeckung
- Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie sich weit vom AP entfernt befinden, mit Betonwänden zwischen Ihnen und dem AP, damit Sie bestätigen können, dass der Verlust durch die Signalabdeckung verursacht wird.
- Suchen Sie die IPv4-Adresse des AP. Der Befehl „ipconfig“ zeigt die IP-Konfiguration Ihrer Netzwerkkarte an. Alternativ können Sie im Abschnitt WLAN des WLAN-Adapters die IPv4- und IPv6-Adresse, die Subnetzmaske und das Standard-Gateway anzeigen.
- Pingen Sie den drahtlosen AP, das Standard-Gateway, an, indem Sie den Befehl „ping [Ziel-IP] -n 25“ ausführen, wobei Sie „Ziel-IP“ durch die IP des Standard-Gateways ersetzen.
Dieser Vorgang sendet 25 ICMP-Pakete an den AP. Ein Paketverlustprozentsatz und eine durchschnittliche Umlaufzeit werden dann berechnet.
Testen auf Netzwerküberlastung
Wenn Sie einen Test auf Paketverluste aufgrund von Netzwerküberlastung durchführen möchten, gehen Sie folgendermaßen vor:
- Gehen Sie sich in die Nähe des WLAN-APs.
- Testen Sie die Internetverbindung auf mögliche Überlastungen. Ich würde empfehlen, dafür Google. com zu verwenden, da es zuverlässig und stabil ist und am Ende des Ziels keine Probleme auftreten sollten.
Sobald diese Paketverlusttests abgeschlossen sind, müssen Sie die Ergebnisse analysieren. Wenn Sie die Quelle des Verlusts immer noch nicht kennen, versuchen Sie, einen Paketverlusttest zu einer anderen Tageszeit, mit einem anderen Gerät oder von einem anderen Standort aus durchzuführen.
Beste Tools zum Testen auf Paketverluste
Das Testen auf Paketverluste erfordert einen vollständigen Einblick in Ihr Netzwerk. Sie müssen in der Lage sein:
- die Ursache für den Paketverlust zu identifizieren
- die Ursache zu beseitigen, um Ihr Netzwerk funktionsfähig zu halten
Mit einer guten Paketverlustprüfung können Sie Ihr System überwachen und Paketverluste verwalten. Um Ihnen beim Sortieren der verschiedenen Lösungen auf dem Markt zu helfen, habe ich eine Liste meiner bevorzugten Tools zum Testen von Paketverlusten zusammengestellt.
Mein Top-Tool zum Testen von Paketverlusten ist SolarWinds® VoIP & Network Quality Manager (VNQM). Es bietet Echtzeit-WAN-Überwachung und Site-to-Site-WAN- Leistungswarnungen sowie Call Record Detail (CDR)-Analyse zur Identifizierung von VoIP-Leistungsproblemen und stellt VoIP-Überwachungsdienstprogramme für Cisco-Geräte bereit. Die von VNQM zur Verfügung gestellten Dienstprogramme zum Testen und Überwachen von Paketverlusten sind leistungsfähig und fortschrittlich. Sie ermöglichen es Ihnen, wichtige Leistungsmessdaten für VoIP-Anrufe zu überwachen, um die Ursache für eine schlechte Gesprächsqualität zu ermitteln. Anrufdetailaufzeichnungen werden von Cisco- und Avaya-Kommunikationsmanagerprogrammen generiert und mit der WAN-Leistung korreliert, um Sie bei der Diagnose von Problemen in Ihrer Umgebung zu unterstützen.
Dies ist ein clever konzipiertes Pakettest-Tool, mit dem Sie die Paketverlustleistung für emulierten VoIP-Verkehr quantifizieren können, wodurch Leistungsgrundlagen für den VoIP-Einsatz geschaffen werden. Alle VoIP-Anrufaufzeichnungen können nach Paketverlustmessdaten, die in CDRs oder Anrufverwaltungsdatensätzen gespeichert sind, durchsucht und gefiltert werden. Sie können nach den häufigsten Fehlercodes oder nach der Anrufqualität filtern. So können Sie genau feststellen, wo die Paketverluste die Grenzwerte überschreiten, damit Sie VoIP-Probleme beseitigen können. Mit VNQM können Sie auch Jitter und Netzwerklatenz überwachen.
Wie bei allen SolarWinds-Produkten ist das VNQM-Dashboard besonders ansprechend und benutzerfreundlich, mit farbigen und dynamischen Graphen und Diagrammen, die die Daten leicht lesbar machen. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ist verfügbar.
Network Performance Monitor (NPM) ist SolarWinds umfassende Lösung zur Überwachung der Netzwerkleistung und seine Funktionalitäten umfassen Paketverlusttests. Dieses Programm wurde entwickelt, um Ihre Bandbreite, Betriebszeit und Latenz zu optimieren. Die Netzwerklatenz kann mit NPM auf Paketebene gemessen werden. Mit der Deep Packet Inspection-Funktion können Sie die Netzwerkgeschwindigkeit erhöhen und die Reaktionszeit des Netzwerks berechnen.
Das „Quality of Experience“ Dashboard ist eine meiner Lieblingsfunktionen von NPM. Das Layout ist klar und übersichtlich, die Messdaten sind grafisch leicht zu interpretieren. Sie erhalten einen Überblick über die durchschnittliche Antwortzeit und den Paketverlust in Form von Skalen. Netzwerklatenz und Paketverlust in Form von Balkendiagrammen sowie durchschnittliche CPU-Auslastung und Speicherauslastung.
Mit Deep Packet Inspection können Sie Verlangsamungen bei Endbenutzern beheben, mehr als 1. 200 Anwendungen analysieren, um ihre Auswirkungen auf die Benutzerfreundlichkeit zu ermitteln, und den Netzwerkverkehr beschränken und klassifizieren. Die Klassifizierung des Netzwerkverkehrs kann durch die Paketanalysekomponente von NPM automatisiert werden.
Dieser Paketverlustprüfer ist zuverlässig und leistungsstark. Wie SolarWinds VNQM ist es als kostenlose 30-Tage-Testversion erhältlich.
PRTG Network Monitor ist ein sensorbasiertes Netzwerküberwachungsprogramm. Im Wesentlichen ermöglicht es Ihnen, Sensoren Ihrer Wahl zu kombinieren, um eine auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte Überwachungslösung zu schaffen. In diesem Sinne ist PRTG das, was Sie aus ihm machen und das ist einer seiner bemerkenswertesten Vorteile.
PRTG Network Monitor verfügt über drei grundlegende Sensoren zur Isolierung und Behebung von Paketverlusten. Es gibt den Ping-Sensor, den Cisco IP SLA-Sensor und den Quality of Service One Way-Sensor. Der Ping-Sensor wird zur Messung der Verfügbarkeit von Geräten und zur Berechnung des Paketverlusts in Prozent verwendet, während der Cisco IP SLA-Sensor die Paketverlustrate misst. QoS One Way überwacht Netzwerkpfade, so dass Sie Paketverluste im Netzwerk messen und reduzieren können.
Der Nachteil von PRTG ist, dass sein Preismodell ebenfalls sensorbasiert ist, was dazu führen kann, dass Unternehmen für mehr bezahlen, als sie benötigen. Sie können eine kostenlose 30-Tage-Testversion herunterladen.
Packet Loss Test unterscheidet sich von den anderen Programmen auf dieser Liste, da es webbasiert ist, d. h. Sie können Paketverlusttests von Ihrem Browser aus durchführen. Dadurch ist es einfach zu bedienen, wenn auch nicht unbedingt für geschäftliche Zwecke geeignet.
Um dieses kostenlose Tool zu verwenden, nehmen Sie einfach die Einstellungen vor, indem Sie die Kippschalter ziehen und die Paketgröße, die Häufigkeit, die Dauer und die akzeptable Verzögerung angeben. Alternativ können Sie eine voreingestellte Näherung auswählen, um die Verwendung noch einfacher zu gestalten. Dadurch werden 149 Pings gesendet und 15,4 KB an Daten verwendet. Das Tolle an diesem Tool ist, dass Sie nichts herunterladen müssen.
So wählen Sie das beste Tool zum Testen von Paketverlusten
Wenn Sie auf der Suche nach zuverlässigen und anspruchsvollen, aber dennoch einfach zu bedienenden Tools zum Testen von Paketverlusten sind, empfehle ich Ihnen SolarWinds VNQM, dicht gefolgt von SolarWinds NPM. Diese Tools zum Testen von Paketverlusten sind funktionsreich und dennoch äußerst benutzerfreundlich. Wenn Sie mit dem sensorbasierten Preismodell einverstanden sind, ist Paessler PRTG Network Monitor eine brauchbare Alternative. Schließlich ist der kostenlose Online-Paketverlusttest für den persönlichen Gebrauch geeignet.