一个客户的丢包问题

 网络丢包是我们在使用ping对目站进行询问时，数据包由于各种原因在信道中丢失的现象。ping使用了ICMP回送请求与回送回答报文。ICMP回送请求报文是主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问，收到此报文的机器必须给源主机发送ICMP回送回答报文。这种询问报文用来测试目的站是否可到达以及了解其状态。需要指出的是，ping是直接使用网络层ICMP的一个例子，它没有通过运输层的UDP或TCP。

    网络丢包的原因主要有物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等，下面我们结合具体情况进行说明。

    物理线路故障

    我发现广域网线路时通时断，发生这种情况时，有可能是线路出现故障，也可能是用户方面的原因。为了分清是否是线路故障，可以做如下测试。

    如果广域网线路是通过路由器实现的，可以登录到路由器，通过扩展ping向对端路由器广域网接口发送大量的数据包进行测试。

    如果线路是通过三层交换机实现，可在线路两端分别接一台计算机，并将IP地址分别设为本端三层路由交换机的广域网接口地址，使用“ping 对端计算机地址 -t”命令进行测试。

    如果上述测试没有发生丢包现象，则说明线路运营商提供的线路是好的，引起故障的原因在于用户自身，需要进一步查找。

    如果上述测试发生丢包现象，则说明故障是由线路供应商提供的线路引起的，需要与线路供应商联系尽快解决问题。

    由物理线路引起的丢包现象还有很多，如光纤连接问题，跳线没有对准设备接口，双绞线及RJ-45接头有问题等。另外，通信线路受到随机噪声或者突发噪声造成的数据报错误，射频信号的干扰和信号的衰减等都可能造成数据包的丢失。我们可以借助网络测试仪来检查线路的质量。

　　 设备故障

    设备故障主要是指设备硬件方面的故障，不包含软件配置不当造成的丢包。如网卡是坏的，交换机的某个端口出现了物理故障，光纤收发器的电端口与网络设备接口，或两端设备接口的双工模式不匹配。

    我发现一交换机端口的光纤模块故障造成的丢包现象，该交换机在通信一段时间后死机，即不能通信，重启后恢复正常。在经过一段时间观察后发现，某光纤模块存在问题，取一块新的模块替换，一切正常。究其原因，交换机会对所有接收到的数据包进行CRC错误检测和长度校验，将检查出有错误的包丢弃，正确的包转发出去。但这个过程中有些有错误的包在CRC错误检测和长度校验中都均未检测出错误，这样的包在转发过程中不会被发送出去，也不会被丢弃，它们将会堆积在动态缓存中，永远无法发送出去，等到缓存中堆积满了，就会造成交换机死机的现象。最终结果是，数据包无法到达目的主机。

    网络拥塞

    网络拥塞造成丢包率上升的原因很多，主要是路由器资源被大量占用造成的。

    如果发现网速慢，并且丢包率呈现上升的情况，这时应该show process cpu和show process mem，一般情况下发现IP input process占用过多的资源。接下来可以检查fast switching在大流量外出端口是否被禁用，如果是，则需要重新使用。

    再看一下Fast switching on the same interface是否被禁用，如一个接口配有多个网段并且这些网段间流量很大时，路由器工作在process-switches方式，这种情况下要在接口上执行命令“enable ip route-cache same-interface”。

    接下来，用show interfaces和show interfaces switching命令识别大量包进出的端口。一旦确认进入端口后，打开IP accounting on the outgoing interface看其特征，如果是攻击，源地址会不断变化但是目的地址不变，可以用命令“access list”暂时解决此类问题（最好在接近攻击源的设备上配置），最终解决办法是停止攻击源。

    应用中遇到的造成网络拥塞的情况还有很多，如大量的UDP流量，可以用解决spoof attack的步骤解决此问题。大量的组播流、广播包穿越路由器，路由器配置了IP NAT并且有很多DNS包穿越路由器等。上述情况造成网络拥塞后，通信双方采取流量控制，丢弃不能传输的包。

    路由错误

    网络路径错误也会导致数据包不能到达目的主机，如主机的默认路由配置错误，主机发出的访问其他网络的数据包会被网关丢弃。但此类丢包属于正常情况下的丢包，是意料之中的，不会对网络造成影响。