what is packet loss how test
이 포괄적 인 자습서는 패킷 손실이란 무엇이며, 원인은 무엇이며,이를 확인하는 방법, 패킷 손실 테스트를 수행하는 방법 및 해결 방법을 설명합니다.
이 튜토리얼에서는 컴퓨터 네트워킹 시스템 측면에서 패킷 손실의 기본 정의를 탐색합니다. 네트워크 손실의 기본 이유를 살펴 보겠습니다.
또한 다양한 예제와 스크린 샷을 통해 패킷 손실 및 지터, 패킷 지연, 왜곡, 네트워크 속도 및 네트워크 정체와 같은 기타 네트워크 성능 매개 변수를 테스트하는 데 사용되는 다양한 도구를 살펴볼 것입니다. 그런 다음이를 수정하는 데 사용할 수있는 다양한 방법을 확인합니다.
학습 내용 :
패킷 손실이란?
이메일을 보내거나 데이터 또는 이미지 파일을 다운로드하거나 정보를 찾기 위해 인터넷에 액세스 할 때 작은 데이터 개체가 인터넷을 통해 송수신되며이를 패킷이라고합니다. 데이터 패킷의 흐름은 모든 네트워크의 소스 및 대상 노드간에 발생하며 다양한 전송 노드를 통과하여 대상에 도달합니다.
이제 이러한 데이터 패킷이 원하는 최종 목적지에 도달하지 못할 때마다 그 조건을 패킷 손실이라고합니다. 대상 노드로의 패킷 전달 실패로 인해 네트워크 속도가 느려지고 스트리밍 비디오, 게임과 같은 실시간 응용 프로그램도 영향을 받기 때문에 전체 네트워크 처리량 및 QoS에 영향을 미칩니다.
패킷 손실 원인
손실의 원인은 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.
# 1) 네트워크 혼잡 :사용량이 많은 시간이나 네트워크 사용량이 많은 시간에는 네트워크의 트래픽이 최대 제한에 도달하고 네트워크 대역폭이 많이 사용되면 네트워크 정체 상태가 발생합니다. 이제이 상태에서 각 중간 노드의 패킷은 혼잡이 해소 될 때까지 전달 될 기회를 기다려야합니다.
그러나 노드가 이러한 패킷을 저장하고 전달하는 데 실패하면 네트워크 속도에 대처하기 위해이를 폐기합니다. 네트워크 혼잡시 패킷 손실이 발생하는 방식입니다. 그러나 이러한 손실 된 패킷을 대상에 도달하기 위해 재전송 할 수있는 많은 알고리즘과 소프트웨어 응용 프로그램이 있습니다.
# 2) 소프트웨어 버그 : 이것은 소프트웨어 업데이트 중에 시스템에 도입 된 데이터 패킷 손실의 가장 일반적인 원인 중 하나이며 도입 된 버그로 인해 네트워크의 비정상적인 동작을 초래합니다. 이는 시스템을 재부팅하고 소프트웨어 패치를 도입하여 최소화 할 수 있습니다.
# 3) 네트워크 하드웨어 문제 :라우터, 스위치, 허브, 방화벽 및 컴퓨터와 같은 오래되고 오래된 네트워크 요소를 사용하여 네트워크 인프라를 확장하면 오래된 장치를 사용하면 전체 네트워크 속도가 느려지고 처리량이 저하되고 네트워크 손실이 발생하므로 패킷 손실이 발생합니다. 연결. 업데이트 된 네트워크 장치를 사용하여 개선 할 수 있습니다.
# 4) 보안 위협 :데이터 패킷이 갑자기 떨어지고 네트워크 속도가 느려지는 경우 네트워크에 대한 악성 바이러스 공격이 원인 일 수 있습니다. 즉, 누군가가 네트워크에 무단 액세스하고 서비스 거부를 실행하여 라우터의로드가 증가하고 결과적으로 네트워크가 실패하도록 라우터에 데이터 패킷을 삭제하도록 요청합니다.
네트워크에 대한 이러한 종류의 원치 않는 공격은 트래픽 과부하와 낮은 네트워크 속도로 인해 패킷 손실을 유발합니다. 이러한 네트워크 위협을 감지하고 제거하는 업데이트 된 네트워크 보안 소프트웨어 및 방화벽을 사용하면이를 최소화 할 수 있습니다.
# 5) 과부하 된 장치 및 부적절한 네트워크 처리 인프라 :시스템에 메모리가 부족하고 용량에 도달하면 리소스의 과다 사용으로 인해 데이터 패킷을 버리기 시작합니다.
이 상황에서 패킷은 대기열 및 버퍼링에도 불구하고 대상에 도달 할 수 없습니다. 그러면 특정 제한까지 유지되고 그 후에는 데이터 패킷 삭제가 시작되기 때문입니다.
마찬가지로 네트워크 관리자가 시스템의 과부하 상태를 처리 할만큼 똑똑하지 않은 경우 네트워크 성능이 저하되고 패킷 손실이 반복적으로 발생합니다.
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손실 된 데이터 패킷의 영향
다양한 방식으로 다양한 애플리케이션에 영향을 미칩니다. 예를 들어 인터넷에서 파일을 검색하고 다운로드 할 때 패킷 손실이 발생하면 다운로드 속도가 느려집니다.
하지만 지연 시간이 매우 낮 으면 손실이 10 % 미만임을 의미합니다. 그러면 사용자는 대기 시간을 알지 못하며 손실 된 패킷이 재전송되고 원하는 시간 간격으로 사용자가 수신합니다.
하지만 손실이 20 %보다 크면 그러면 시스템이 일반적인 속도보다 데이터를 다운로드하는 데 더 많은 시간이 걸리므로 지연이 눈에 띄게됩니다. 이 경우 사용자는 패킷이 소스에서 재전송 될 때까지 기다린 후 수신해야합니다.
반면 실시간 애플리케이션의 경우 3 % 패킷 손실도 허용되지 않습니다. 눈에 띄고 패킷 문자열 중 하나가 변경되거나 누락되면 진행중인 대화 및 실시간 데이터의 의미를 변경할 수 있기 때문입니다.
TCP 프로토콜은 손실 된 패킷의 재전송을위한 모델을 가지고 있으며 TCP 프로토콜이 데이터 패킷 전달에 사용될 때 손실 된 패킷을 식별하고 수신자가 확인하지 않은 패킷을 재전송합니다. 그러나 UDP 프로토콜에는 데이터 패킷의 재전송에 대한 확인 기반 시나리오가 없으므로 손실 된 패킷은 복구되지 않습니다.
패킷 손실을 수정하는 방법?
시스템 과부하, 너무 많은 사용자, 네트워크 문제 등과 같은 손실의 원인이 항상 지속적으로 나타나기 때문에 패킷 손실을 0 %로 달성 할 방법이 없습니다. 따라서 양질의 네트워크를 달성하기 위해 패킷 손실을 최소화하는 조치를 취할 수 있습니다.
다음 일상적인 연습 방법은 일반적인 패킷 손실을 크게 최소화 할 수 있습니다.
- 물리적 연결 확인 :모든 장치 간의 연결이 올바르게 수행되었는지 확인하십시오. 모든 포트가 필요한 케이블로 장치에 올바르게 연결되어 있습니다. 연결이 느슨하고 케이블이 잘못 연결되면 패킷 손실이 발생합니다.
- 시스템 재시작 :시스템을 오랫동안 다시 시작하지 않은 경우 빠르게 다시 시작하면 모든 버그가 해결되고 손실 문제도 해결할 수 있습니다.
- 소프트웨어 업데이트 :업데이트 된 소프트웨어와 최신 운영 체제를 사용하면 패킷 손실 가능성이 자동으로 낮아집니다.
- Wi-Fi 대신 안정적인 케이블 연결 사용 : Wi-Fi 네트워크 대신 네트워크 연결에 광섬유 케이블과 이더넷 케이블을 사용하면 Wi-Fi 네트워크가 더 취약하기 때문에 네트워크 품질이 향상되고 패킷 손실 가능성이 적습니다.
- 오래된 하드웨어 교체 :제한된 용량을 가진 오래된 라우터 및 스위치와 같은 오래된 하드웨어를 새로 업데이트 된 고용량 네트워크 장치로 교체하면 패킷 손실이 최소화됩니다. 오래된 하드웨어는 오작동을 일으키기 쉽고 패킷을 삭제하고 패킷 손실을 증가시킵니다.
- 오류 유형 감지 및 그에 따른 수정 :인터페이스 정렬 패킷 손실이 FCS 오류와 함께 발생하면 라우터 인터페이스의 두 끝 사이에 이중 모드 불일치가 있습니다. 따라서이 경우 인터페이스를 일치시켜 손실을 수정하십시오. FCS 손실 만 발생하면 케이블 연결에 문제가 있으므로 연결을 확인하여 손실을 수정하십시오.
- 링크 밸런스 :링크 용량이 높고 과도하게 사용되어 소스와 대상 사이의 링크 대역폭이 꽉 차면 트래픽이 정상이되지 않는 한 패킷을 삭제하기 시작합니다. 이 경우 트래픽의 절반을 보호 링크 또는 유휴 상태 인 중복 링크로 이동하여 높은 패킷 손실 상황을 극복하고 양질의 서비스를 제공 할 수 있습니다. 이를 링크 균형이라고합니다.
패킷 손실 테스트
패킷 손실 테스트를 수행하는 이유는 무엇입니까? 패킷 손실은 특히 WAN 연결 및 Wi-Fi 네트워크에서 많은 네트워크 문제의 원인이됩니다. 패킷 손실 테스트 결과는 문제의 원인이 네트워크 연결 때문이거나 TCP 또는 UDP 패킷 손실로 인해 네트워크 품질이 저하된다는 결론을 내립니다.
손실을 테스트하기 위해 다양한 도구가 사용됩니다. PRTG 네트워크 모니터 도구 이는 손실 된 패킷을 확인하고, UDP 및 TCP 패킷 손실 문제를 찾고, 네트워크 대역폭, 노드 가용성을 계산하고 네트워크 성능 향상을 위해 네트워크 장치의 IP 주소를 확인하여 네트워크 활용도를 면밀히 조사하는 데 도움이됩니다.
PRTG 아키텍처 :
(영상 출처 )
# 1) PRTG 패킷 손실 테스트
서비스 품질 (QoS) 단방향 센서 : 이 도구는 프로브라고도하는 두 노드 간의 네트워크 품질과 연결된 다양한 매개 변수를 결정하는 데 사용됩니다.
VoIP (Voice over IP) 연결에서 패킷 손실을 모니터링하는 데 사용됩니다.
이 테스트를 실행하려면 PRTG 서버 프로브에 연결해야하는 한쪽 끝의 Windows 운영 체제에 PRTG 원격 프로브를 설치해야합니다.
이제 원격 및 서버 끝 프로브 사이에 연결이 설정되면 센서는 원본 프로브에서 원격 끝으로 UDP 패킷 묶음을 전송하고 다음 요소를 평가합니다.
- 밀리 초 단위의 노이즈 또는 지터 (최소, 최대 및 평균)
- 밀리 초 단위의 패킷 지연 편차 (최소, 최대 및 평균)
- 복제 패킷 (%)
- 왜곡 된 패킷 (%)
- 손실 된 패킷 (%)
- 비 순차 패킷 (%)
- 전달 된 마지막 패킷 (밀리 초)
센서 설정으로 이동하여 서버 영역 프로브를 대상 끝으로 선택하고 원격 끝 프로브를 호스트로 선택하면 PRTG가 선택한 두 프로브 사이에서 데이터 패킷을 이리저리 자동으로 전달하기 시작합니다. 따라서 네트워크 연결 성능을 모니터링합니다.
이러한 방식으로 우수한 네트워크 성능에 필수적인 다른 매개 변수와 함께 손실 된 데이터를 찾을 수 있습니다. 패킷 손실을 테스트 할 호스트와 원격 장치를 선택하고 선택하기 만하면됩니다.
PRTG QoS 리플렉터 : 이 리플렉터를 사용하는 가장 좋은 점은 어떤 Linux 운영 체제에서도 실행할 수 있으므로 출력을 위해 Windows 시스템과 원격 프로브를 사용할 필요가 없다는 것입니다.
이것은 엔드 포인트와 PRTG로 알려진 노드간에 데이터 패킷을 전송하는 일종의 Python 스크립트입니다. 따라서 두 엔드 포인트간에 데이터 패킷을 전송하여 네트워크의 모든 QoS 매개 변수를 측정합니다. 따라서 이러한 데이터를 추출하고 분석 및 비교를 수행하여 지터, 패킷 지연 편차, 손실 된 패킷, 왜곡 된 패킷 등을 확인할 수 있습니다.
핑 센서 : 이 센서는 네트워크 매개 변수 및 패킷 손실을 확인해야하는 네트워크의 두 노드간에 ICMP (Internet Control Message Protocol) 에코 메시지 요청 데이터 패킷을 전송하고 수신기가 사용 가능한 경우 ICMP 에코 응답 패킷을 요청에 대한 응답.
표시되는 매개 변수는 다음과 같습니다.
- 핑 시간
- 간격 당 두 개 이상의 핑을 사용하는 경우 핑 시간이 최소입니다.
- 간격 당 두 개 이상의 핑을 사용하는 경우 핑 시간은 최대입니다.
- 간격 당 두 개 이상의 ping 사용에 대한 패킷 손실 (%)
- 평균 왕복 시간 (밀리 초)입니다.
ping의 기본 설정은 Windows 운영 체제 및 Unix 기반 OS에 대한 검색 간격 당 4 개의 ping입니다. ping은 일부 키워드를 눌러 중지 할 때까지 계속 실행됩니다.
이제 노트북과 Wi-Fi 네트워크 간의 패킷 손실을 테스트 해 보겠습니다.
아래 단계를 따르십시오.
- 시작 메뉴를 선택하여 명령 프롬프트로 이동 한 다음 'cmd'를 입력합니다.
- 이제 명령 창이 열리면 ping 192.168.29.1을 사용하고 Enter 키를 누릅니다.
- 이것은 주어진 IP 주소를 ping하고 아래에 표시된 출력을 제공합니다.
산출:
이제 위의 요약에 따라 패킷 손실이없고 ping이 성공했음을 알 수 있습니다.
손실이있는 경우를 고려하면 ping 결과는 사용자가 Wi-Fi 네트워크에 연결할 수 없어 100 % 패킷 손실이있는 아래 스크린 샷과 같습니다.
# 2) 패킷 손실 테스트를위한 MTR 도구
이전 기사 중 하나에서 ping 및 traceroute 도구에 대해 이미 간략하게 연구했습니다. 링크는 다음과 같습니다.
읽어야 함 => 기본 네트워크 문제 해결 단계 및 도구
이제 ping과 traceroute의 기능을 결합하고 네트워크 성능 및 패킷 손실 매개 변수의 문제를 해결하고 모니터링하는 데 사용되는 MTR 도구로 이동하겠습니다.
MTR 다음에 대상 호스트 IP 주소를 사용하여 명령 프롬프트에서 MTR 명령을 실행할 수 있습니다. 명령을 실행하면 다양한 경로를 따라 목적지를 계속 추적합니다. 조사를 수행하기 위해 중지하려면 q 키와 CTRL + C 키를 입력 할 수 있습니다.
소프트웨어 개발 수명주기는 무엇입니까?
아래 예제의이 도구와 네트워크 중 하나의 출력을 사용하여 네트워크 연결의 다양한 매개 변수를 분석하는 방법을 살펴 보겠습니다.
(영상 출처 )
- 대상 노드와의 연결 :여기에서 MTR 추적은 출력에서 실패없이 목적지의 최종 홉에 도달하고 있음을 보여줍니다. 위 이미지에서 볼 수 있듯이 소스와 목적지 연결 사이에 문제가 없음을 알 수 있습니다.
- 패킷 손실: 이 필드는 소스에서 대상 끝으로 이동하는 동안 각 중간 홉에서 패킷 손실의 %를 나타냅니다. 위 이미지와 같이 0 % 패킷 손실은 문제가 없음을 나타내지 만 손실이 발생하면 특정 홉을 확인해야합니다.
- 왕복 시간 (RTT) : 이것은 패킷이 소스에서 대상에 도달하는 데 걸린 총 시간을 나타냅니다. 밀리 초 단위로 계산되며이 값이 매우 크면 두 홉 간의 거리가 매우 큽니다. 위 스크린 샷에서 홉 6과 홉 7 사이의 RTT 시간 차이가 큽니다. 두 홉이 서로 다른 국가에 있기 때문입니다.
- 표준 편차: 이 매개 변수는 밀리 초 단위로 계산되는 패킷 지연의 편차를 반영합니다.
- 지터 :이것은 일반적으로 네트워크에서 음성 통신 중에 관찰되는 왜곡입니다. MTR 도구는 기본 설정에 필드를 추가하고 show jitter 명령을 실행하여 소스와 대상 사이의 각 홉 수준에서 지터의 양을 평가할 수도 있습니다.
기본 설정과 다른 설정으로 MTR 명령을 실행하는 또 다른 예를 살펴 보겠습니다. 여기서 우리는 매초마다 패킷을 보내고 패킷 손실을 감지하는 속도가 매우 빠르며 각 홉에서 50 개의 데이터 패킷을 보냅니다.
이제 아래 스크린 샷에서 패킷 전송 속도를 높이고 홉당 더 많은 패킷을 전송하면 홉 1, 홉 2 및 홉 3에서 패킷 오류가 발생하고 홉 2에서 100 % 패킷 오류가 발생 함을 알 수 있습니다. 이러한 홉에서의 네트워크 정체입니다. 우리는 그것들을 바로 잡기위한 조치를 취해야합니다.
결론
이 기사에서는 모든 네트워크에서 패킷 손실의 원인과 해결 방법을 통해 패킷 손실의 기본 사항을 배웠습니다.
패킷 손실은 시스템 소프트웨어 문제, 케이블 장애 등과 같은 기본적인 문제로 인해 발생하는 매우 일반적인 네트워크 문제입니다. 또한 우리는 완전히 무력화 할 수 없으며 예방 조치를 취해야 만 최소화 할 수 있다는 사실을 알게되었습니다. 네트워크 모니터링 및 테스트를위한 다양한 도구 사용.
또한 스크린 샷과 이미지를 사용하여 다양한 테스트 방법을 연구하여 패킷 손실을 평가하는 방법도 살펴 보았습니다.