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Qu'est-ce que la perte de paquets | Comment tester et corriger la perte de paquets

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Ce didacticiel complet explique ce qu'est la perte de paquets, quelles en sont les causes, comment la vérifier, comment effectuer un test de perte de paquets et comment y remédier:

Dans ce didacticiel, nous explorerons la définition de base de la perte de paquets en termes de systèmes de réseau informatique. Nous verrons les raisons fondamentales de la perte dans n'importe quel réseau.

Nous examinerons également les différents outils utilisés pour tester la perte de paquets et d'autres paramètres de performance du réseau tels que la gigue, le retard des paquets, la distorsion, la vitesse du réseau et la congestion du réseau à l'aide de divers exemples et captures d'écran. Ensuite, nous allons également vérifier les différentes méthodes disponibles pour y remédier.

Comment tester et corriger la perte de paquets

Ce que vous apprendrez:

Qu'est-ce que la perte de paquets?

Lorsque nous accédons à Internet pour envoyer des e-mails, télécharger des données ou des fichiers image ou rechercher des informations, les minuscules entités de données sont envoyées et reçues sur Internet, ce sont des paquets. Le flux de paquets de données a lieu entre les nœuds source et de destination dans n'importe quel réseau et atteint sa destination en passant par divers nœuds de transit.

Maintenant, chaque fois que ces paquets de données n'atteignent pas la destination finale souhaitée, la condition est appelée une perte de paquet. Cela a un impact sur le débit global du réseau et la qualité de service, car en raison de l'échec de la livraison des paquets au nœud de destination, la vitesse du réseau ralentit et les applications en temps réel telles que le streaming de vidéos et les jeux sont également affectés.

Causes de perte de paquets

La raison de la perte peut être expliquée avec les points mentionnés ci-dessous:

# 1) Congestion du réseau :Pendant les heures de pointe ou les heures de pointe du réseau, lorsque le trafic sur le réseau atteint ses limites maximales et que la bande passante du réseau est fortement utilisée, la condition de congestion du réseau se produit. Maintenant, pendant cette condition, les paquets à chaque nœud intermédiaire doivent attendre sa chance d'être transmis jusqu'à ce que la congestion disparaisse.

Mais si les nœuds ne parviennent pas à se séparer pour stocker et transférer ces paquets, ils les rejetteront pour faire face à la vitesse du réseau. C'est ainsi que se produit la perte de paquets en cas de congestion du réseau. Mais il existe de nombreux algorithmes et applications logicielles grâce auxquels ces paquets perdus peuvent être retransmis pour atteindre la destination.

# 2) Bogues logiciels: C'est l'une des causes les plus courantes de perte de paquets de données qui est introduite dans le système lors des mises à jour logicielles et qui entraînera un comportement anormal du réseau en raison des bogues introduits. Cela peut être minimisé en redémarrant le système et en introduisant des correctifs logiciels.

# 3) Le problème avec le matériel réseau :La croissance de votre infrastructure réseau en utilisant des éléments de réseau anciens et obsolètes tels que des routeurs, des commutateurs, des concentrateurs, des pare-feu et l'ordinateur entraînera une perte de paquets car en utilisant d'anciens périphériques, le réseau global ralentira, ce qui entraînera un débit médiocre et une perte de réseau. la connectivité. Ceux-ci peuvent être améliorés en utilisant des périphériques réseau mis à jour.

# 4) Menaces de sécurité :Si vous rencontrez une baisse soudaine des paquets de données et un ralentissement de la vitesse du réseau, la cause possible pourrait être une attaque de virus malveillant sur votre réseau. Cela signifie que quelqu'un obtient un accès non autorisé à votre réseau et exécute le déni de service de sorte que la charge sur le routeur augmente et, par conséquent, demande à votre routeur de supprimer les paquets de données afin que le réseau échoue.

Ce type d'attaques indésirables sur votre réseau entraîne une perte de paquets en raison de la surcharge de trafic et de la faible vitesse du réseau. Cela peut être minimisé en utilisant un logiciel de sécurité réseau et un pare-feu mis à jour qui détectent ces menaces réseau et les éliminent.

# 5) Appareil surchargé et infrastructure inadéquate pour gérer le réseau :Si votre système manque de mémoire et atteint sa capacité, il commencera à supprimer les paquets de données en raison de la surutilisation des ressources.

Dans cette situation, les paquets ne pourront pas atteindre la destination malgré la mise en file d'attente et les tampons, car ils se maintiendront alors jusqu'à une certaine limite et après cela, ils commenceront à abandonner des paquets de données.

De même, si l'administrateur du réseau n'est pas assez intelligent pour gérer la condition de surcharge du système, les performances du réseau se dégraderont et la perte de paquets se produira à plusieurs reprises.

Lecture recommandée => MEILLEURS outils de renifleur de paquets

Effets des paquets de données perdus

Il affecte différentes applications de différentes manières. Par exemple, si nous recherchons et téléchargeons un fichier sur Internet et qu'il y a une perte de paquet, cela ralentira la vitesse de téléchargement.

Mais si la latence est très faible signifiant que la perte est inférieure à 10%, alors l'utilisateur ne remarquera pas la latence et le paquet perdu sera retransmis et il sera reçu par l'utilisateur à l'intervalle de temps souhaité.

Mais si la perte est supérieure à 20%, Ensuite, le système prendra plus de temps pour télécharger les données que sa vitesse habituelle, et donc un retard sera perceptible. Dans ce cas, l'utilisateur doit attendre que le paquet soit retransmis par la source puis le recevoir.

En revanche, pour les applications en temps réel, même une perte de paquet de 3% n'est pas acceptable car cela sera perceptible et cela pourrait changer la signification de la conversation en cours et des données en temps réel si l’une des chaînes de paquets est modifiée ou disparaît.

Le protocole TCP a le modèle pour la retransmission des paquets perdus et lorsque le protocole TCP est utilisé pour la livraison des paquets de données, il identifie les paquets perdus et retransmet les paquets qui ne sont pas reconnus par le récepteur. Mais le protocole UDP n’a pas de scénario basé sur l’accusé de réception pour la retransmission des paquets de données, par conséquent les paquets perdus ne seront pas récupérés.

Comment réparer la perte de paquets?

Il n'y a aucun moyen d'atteindre une perte de paquets de zéro pour cent car les raisons de la perte comme la surcharge du système, le trop grand nombre d'utilisateurs, les problèmes de réseau, etc. apparaissent constamment tout le temps. Nous pouvons donc prendre des mesures pour minimiser la perte de paquets pour obtenir un réseau de bonne qualité.

Les méthodes de pratique quotidiennes suivantes peuvent minimiser dans une large mesure la perte générale de paquets.

  • Vérifiez les connexions physiques :Veuillez vous assurer que les connexions entre tous les appareils sont correctement effectuées. Tous les ports sont correctement connectés avec le câble requis aux appareils. Si la connexion est lâche et que les câbles sont mal connectés, une perte de paquets se produira.
  • Redémarrez le système :Si vous n'avez pas redémarré votre système pendant longtemps, redémarrez-le rapidement, cela effacera tous les bogues et pourra également résoudre le problème de perte.
  • Mettre à jour le logiciel :L'utilisation d'un logiciel mis à jour et du dernier système d'exploitation réduira automatiquement les risques de perte de paquets.
  • Utilisation d'une connexion par câble fiable au lieu du Wi-Fi: Si nous utilisons le câble à fibre optique et le câble Ethernet pour les connexions réseau au lieu du réseau Wi-Fi, la qualité du réseau peut être améliorée et il y a moins de risques de perte de paquets, car le réseau Wi-Fi y est plus sujet.
  • Remplacer le matériel obsolète :Le remplacement du matériel obsolète comme les anciens routeurs et commutateurs qui ont une capacité limitée par de nouveaux périphériques réseau haute capacité mis à jour minimisera la perte de paquets. Comme le matériel obsolète est plus sujet aux dysfonctionnements, ce qui entraînera la perte de paquets et augmentera la perte de paquets.
  • Détecter les types d'erreur et corriger en conséquence :Si la perte de paquet d'alignement d'interface se produit avec les erreurs FCS, il y a une discordance de mode duplex entre les deux extrémités de l'interface du routeur. Ainsi, dans ce cas, faites correspondre l'interface pour corriger la perte. Si seule la perte FCS se produit, alors il y a un problème avec les connexions des câbles, vérifiez donc les connexions pour corriger les pertes.
  • Balance de lien :Si la bande passante du lien entre la source et la destination est bloquée en raison d'une utilisation élevée et excessive de la capacité de la liaison, alors il commencera à abandonner les paquets à moins que le trafic ne devienne normal. Dans ce cas, on peut transférer la moitié du trafic vers la liaison de protection ou la liaison redondante qui est en état de repos pour pallier la situation de perte de paquets élevée et délivrer une bonne qualité de service. Ceci est connu sous le nom d'équilibre de lien.

Test de perte de paquets

Pourquoi effectuons-nous le test de perte de paquets? La perte de paquets est responsable de nombreux problèmes de réseau, en particulier dans la connectivité WAN et les réseaux Wi-Fi. Les résultats du test de perte de paquets concluent aux raisons derrière cela, comme le problème est dû à la connectivité réseau ou la qualité du réseau se dégrade en raison de la perte de paquets TCP ou UDP.

Pour tester la perte, divers outils sont utilisés, l'un de ces outils est Outil de surveillance de réseau PRTG qui aide à confirmer les paquets perdus, à localiser les problèmes de perte de paquets UDP et TCP et à examiner également l'utilisation du réseau en calculant la bande passante du réseau, la disponibilité des nœuds et en vérifiant les adresses IP des périphériques réseau pour de meilleures performances réseau.

Architecture de PRTG:

Architecture PRTG

(image la source )

# 1) Test de perte de paquets PRTG

Capteur unidirectionnel de qualité de service (QoS): Cet outil permet de déterminer divers paramètres liés à la qualité d'un réseau entre deux nœuds également appelés sondes.

Ceci est utilisé pour surveiller la perte de paquets dans les connexions Voix sur IP (VoIP).

Pour exécuter ce test, il est nécessaire d'installer la sonde distante PRTG sur un système d'exploitation Windows à une extrémité qui doit être connectée à la sonde du serveur PRTG.

Maintenant, une fois la connexion établie entre la sonde distante et la sonde d'extrémité serveur, le capteur transmettra un tas de paquets UDP de la sonde d'origine à l'extrémité distante et évaluera les facteurs ci-dessous:

où se trouve la clé de sécurité réseau
  1. Bruit ou gigue en millisecondes (min, max et moyenne)
  2. Écart du délai de paquet en millisecondes (min, max et moyenne)
  3. Paquets de répliques (%)
  4. Paquets déformés (%)
  5. Paquets perdus (%)
  6. Paquets hors commande (%)
  7. Le dernier paquet livré (en millisecondes)

Capteur unidirectionnel QoS

Accédez aux paramètres du capteur, puis choisissez la sonde de la zone serveur comme extrémité de destination et la sonde d'extrémité distante comme hôte, puis le PRTG commencera automatiquement à transférer les paquets de données entre les deux sondes sélectionnées. Ainsi, il surveillera les performances de la connexion réseau.

De cette manière, nous pourrons localiser les données perdues ainsi que les autres paramètres essentiels à de bonnes performances du réseau. Il nous suffit de choisir et de sélectionner l'hôte et le périphérique distant parmi lesquels nous voulons tester la perte de paquets.

Réflecteur PRTG QoS: La meilleure chose à propos de l'utilisation de ce réflecteur est qu'il peut également fonctionner sur n'importe quel système d'exploitation Linux, donc il n'y a aucune contrainte d'utiliser le système Windows et une sonde distante pour la sortie.

C'est une sorte de script Python qui transmet les paquets de données entre les nœuds appelés endpoints et le PRTG. Ainsi en envoyant les paquets de données entre deux terminaux, il mesurera tous les paramètres QoS du réseau. Ainsi, en extrayant ces données et en effectuant des analyses et des comparaisons, nous pouvons découvrir la gigue, la déviation du délai de paquet, les paquets perdus, les paquets déformés, etc.

Capteur Ping: Ce capteur transmet des paquets de données de demande de message d'écho ICMP (Internet Control Message Protocol) entre deux nœuds du réseau sur lesquels nous devons vérifier les paramètres du réseau et la perte de paquets et si le récepteur est disponible, il inversera les paquets de réponse d'écho ICMP comme un réponse à la demande.

Les paramètres affichés sont:

  1. Temps de ping
  2. Le temps de ping est minimum si vous utilisez plus d'un ping par intervalle
  3. Le temps de ping est maximum si vous utilisez plus d'un ping par intervalle
  4. Perte de paquets (%) pour l'utilisation de plus d'un ping par intervalle
  5. Temps moyen aller-retour en millisecondes.

Le paramètre par défaut pour le ping est de quatre pings par intervalle de temps d'analyse pour le système d'exploitation Windows et le système d'exploitation basé sur Unix, le ping continuera à s'exécuter jusqu'à ce que nous appuyions sur certains mots-clés pour l'arrêter.

Maintenant, testons la perte de paquets entre l'ordinateur portable et le réseau Wi-Fi.

Suivez les étapes ci-dessous:

  1. Accédez à l'invite de commande en sélectionnant le menu Démarrer, puis tapez «cmd».
  2. Maintenant, la fenêtre de commande s'ouvre, puis utilisez ping 192.168.29.1 et appuyez sur Entrée.
  3. Cela enverra une requête ping à l'adresse IP donnée et nous donnera la sortie indiquée ci-dessous.

Production:

ping succès

Maintenant, selon le résumé ci-dessus, nous pouvons voir qu'il n'y a pas de perte de paquet et que le ping réussit.

Considérez le cas où la perte est là, le résultat du ping sera comme ci-dessous la capture d'écran où il y a 100% de perte de paquets car l'utilisateur n'est pas en mesure d'atteindre le réseau Wi-Fi.

perte de paquets ping

capteur de ping

# 2) Outil MTR pour le test de perte de paquets

Nous avons déjà étudié brièvement l'outil ping et traceroute dans l'un des articles précédents. Le lien est donné ci-dessous-

Doit lire => Étapes et outils de dépannage de base du réseau

Passons donc à l'outil MTR qui combine les fonctionnalités des pings et du traceroute et utilisé pour dépanner et surveiller les performances du réseau et les paramètres de perte de paquets.

Nous pouvons exécuter la commande MTR à partir de l'invite de commande en utilisant MTR suivi de l'adresse IP de l'hôte de destination. Une fois que nous avons exécuté la commande, elle continuera à suivre la destination en suivant les différentes routes. Pour l'arrêter pour effectuer l'enquête, nous pouvons entrer la touche q et la touche CTRL + C.

Voyons comment nous pouvons analyser divers paramètres de la connectivité réseau en utilisant cet outil de l'exemple ci-dessous et la sortie de l'un des réseaux:

Test MTR

(image la source )

  • Connectivité avec le nœud de destination :Ici, la trace MTR montre dans la sortie qu'elle atteint le saut final de la destination sans aucun échec, comme nous pouvons le voir sur l'image ci-dessus, il est clair qu'il n'y a pas de problème entre la connectivité de la source et de la destination.
  • Perte de paquets: Ce champ indique le% de la perte de paquets à chaque saut intermédiaire pendant que nous nous déplaçons de la source à la destination. La perte de paquets de 0% comme indiqué dans l'image ci-dessus indique qu'il n'y a pas de problème, mais si elle montre une perte, nous devons vérifier ce saut particulier.
  • Temps de trajet aller-retour (RTT): Cela représente le temps total mis par les paquets pour atteindre la destination depuis la source. Il est calculé en millisecondes et s'il est très grand, cela signifie que la distance entre les deux sauts est très grande. Comme nous pouvons le voir, la différence de temps RTT entre le saut 6 et le saut 7 dans la capture d'écran ci-dessus est énorme, car les deux sauts sont situés dans des pays différents.
  • Écart-type: Ce paramètre reflète l'écart dans le délai de paquet qui est calculé en millisecondes.
  • Jitter :Il s'agit de la distorsion qui est généralement observée lors de la communication vocale dans le réseau. L'outil MTR peut également évaluer la quantité de gigue à chaque niveau de saut entre la source et la destination en ajoutant simplement le champ dans les paramètres par défaut et en exécutant la commande show jitter.

Prenons un autre exemple dans lequel nous exécutons la commande MTR avec des paramètres différents de ceux par défaut. Ici, nous enverrons des paquets à chaque deuxième moyen successif, la vitesse sera très rapide pour remarquer la perte de paquets, et nous enverrons également 50 paquets de données dans chaque saut.

Maintenant, dans la capture d'écran ci-dessous, nous pouvons voir qu'en augmentant la vitesse de transmission des paquets et en envoyant plus de paquets par saut, il y a une défaillance de paquet dans le saut 1, le saut 2 et le saut 3 avec 100% de défaillance de paquet au saut 2. Cela signifie donc qu'il y a est la congestion du réseau à ces sauts. Nous devons prendre des mesures pour les rectifier.

Exemple de test MTR

Conclusion

Dans cet article, nous avons appris les principes de base de la perte de paquets avec la raison et les méthodes pour y remédier dans n'importe quel réseau.

La perte de paquets est un problème de réseau très courant qui se produit en raison de problèmes de base comme un problème de logiciel système, un défaut de câble, etc. Nous avons également appris le fait qu'il ne peut pas être neutralisé complètement, il ne peut être minimisé qu'en prenant des précautions et en utilisant divers outils pour surveiller et tester le réseau.

Nous avons également cherché des moyens d'évaluer la perte de paquets en étudiant diverses méthodes de test à l'aide de captures d'écran et d'images.

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