网络丢包时常用的排错思路
前言
今天浩道跟大家分享硬核网络故障排错干货，主要针对网络丢包时常用的排错思路。让你遇到网络丢包时，不再迷茫！
01
什么是网络丢包
说明网络丢包之前，你需要了解的是收发包的原理。
数据在 Internet 上是以数据包为单位传输的，单位为字节，数据在网络上传输，受网络设备，网络质量等原因的影响，使得接收到的数据小于发送出去的数据，造成丢包。
了解了收发包的原理，可以了解到丢包原因主要会涉及⽹卡设备、⽹卡驱动、内核协议栈三⼤类。
在文章开头说到一点，网络丢包是在使用Ping对目的站进行询问时，数据包由于各种原因在信道中丢失的现象。
Ping命令使用了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，是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命令是直接使用网络层ICMP协议的一个例子，它没有通过运输层的UDP或TCP协议。
网络丢包是网络中常见的故障之一，它会引起网速降低甚至造成网络中断。
发生网络故障在所难免，但是如何快速隔离和排除故障是网络工程师应该具备的基本素质。
02
常见的丢包故障现象+处理方法
01 网络数据包发送时通时断，丢包严重
【故障现象】
通常故障发生时，该方向网络出现震荡性中断。使用Ping命令测试，发现在一段时间内数据包发送延时比正常值略高，间隔一小段时间数据包又全部丢失，丢包率超过60%，丢包曲线成规则状，网络服务基本不可用。
【故障分析】
在局域网中引起网络发生振荡性时断时通，一般可能是由于互连的交换机中的某两个交换机间出现了环路，或者某个交换机的两个端口直接相连。
这样就会造成局域网的生成树协议构建失败，不断重复检查并试图构建新的生成树网络，从而导致网络振荡性通断。
同时，伴随着交换机间不断重复地发送广播包，就会形成“广播风暴”，使交换机负担过重，网络传输通道严重被堵塞，无法正常的处理通信数据。
环路虽然可能出现在某个接入交换机上，但会影响整个以三层交换机为核心的局域网的稳定运行。
【故障处理】
当发现网络数据包发送时通时断，丢包严重，特别是整个单位或整个楼层出现振荡性中断现象时，则可以判定应该是该单位的某个交换机上出现了环路所致。
作为网络管理人员应首先查看各接入交换机的指示灯闪烁状态，通常出现环路状况会指示灯会急速闪烁，次数每秒4次以上，所环交换机更为突出。
逐个拨出交换机级联接入网线，同时实时监控交换机状态，在拨下某端口网线后，交换机指示灯恢复正常状态，再进一步查找，会发现该连接线的末端有线路形成环路，清理该网线后，网络恢复畅通。
02 网络数据包发送超时现象严重，时有不规则丢包
【故障现象】
网络突然出现严重堵塞，日常办公程序不能正常运行，打开网页速度缓慢，有时会因超时而中断。未发现网络设备有任何问题，该网络中有几台计算机在入网后速度明显变慢，在禁用网卡或者中断网络后恢复正常。
【故障分析】
首先，在一台用户终端上ping网关测试，结果可以ping通网关，但是数据包发送超时现象严重，丢包率30%左右，丢包不规律。
其次，登陆用户交换机，运行arp -a命令，发现网关IP和网关MAC地址指向正确。
通过上面的测试基本排除网络设置错误以及ARP欺骗，丢包表现了一定的随机性而没有连续性和振荡性的通断，基本排除网络环路问题，初步判断这种现象可能是病毒攻击等引起的。
为此，需要进一步获取ARP信息、网络中传输的原始数据包等信息。
再次，部署抓包分析。在该交换机上配置镜像端口，并将维护终端接到此端口上，启动网络协议分析工具（sniffer）捕获分析网络的数据通信，约10分钟后停止。
在网络分析系统主界面左边的节点浏览器中发现，网络中可能存在伪造IP地址攻击或自动扫描攻击。
选择连接视图，发现在10分钟内，网络中共发起了12000多个连接，且状态大多都是客户端请求同步。
据此，断定网络中存在自动扫描攻击。
最后，详细查看连接信息，发现这些连接大多都是由同一主机发起，选中任意一个连接，选择数据包视图，查看传输数据的原始解码信息，发现这台计算机正在主动对网络中其它主机的TCP 445端口进行扫描攻击，可能是主机感染病毒程序，或者有人正使用扫描软件。通过分析图表视图，进一步确定主机肯定存在自动扫描攻击。
【故障处理】
找到问题根源后，对主机进行隔离，经过一段时间的测试，网络丢包现象有所缓解，但没有从根本上解决问题。
于是再次启动网络协议分析系统捕获并分析，又发现了1台相似情况的主机。据此基本可以断定两台主机都是感染了病毒，且该病毒会主动扫描网络中其他主机是否打开TCP 445端口，如果某主机打开该端口，就攻击并感染这台主机。
如此循环，即引发了上述的网络故障。立即对新发现感染病毒的两台主机进行物理隔离，网络通信立刻恢复正常，再对该终端进行杀毒处理。
03 网络数据包发生严重延时现象，下载、浏览等服务不能正常使用
【故障现象】
局域网内部日常数据共享正常，但是出局浏览外网和下载数据时速度明显降低，使用Ping命令发现到某个方向网络时延特别大，甚至有少量丢包现象。
【故障分析】
一般通过telnet远程登陆到该方向的交换机，以华为系列交换机为例，输入下列命令：
#Display cpu 查看交换机CPU利用率#Display memory 查看内存利用率
发现两者都非常高，再通过输入命令 #Display interface端口号，检查各端口下的数据流。
对其数据流进行抓包分析，发现多线程指向某网站电影栏目，为避免影响整个网络的畅通，对所接入交换机进行处理。
发现其中的两个端口数据流量特别大，远高于正常使用的网络流量。对其数据流进行抓包分析，发现多线程指向某网站电影栏目，为避免影响整个网络的畅通，对所接入交换机进行处理。
【故障处理】
进入该端口配置界面下，输入Shutdown命令，强制关闭该端口使其断网，联系该终端使用人员，令其终止下载进程后，再恢复其网络。
写在最后：
最后想补充一点，很多网工用Ping命令来检测丢包情况，但其实除了Ping，常用的tracert，nslookup 都可以用来判断主机的网络连通性。
而且 Linux 下有一个更好用的网络联通性判断工具，它可以结合ping nslookup traceroute 来判断网络的相关特性，这个命令就是 mtr。
mtr 全称 my traceroute，是一个把 ping 和 traceroute 合并到一个程序的网络诊断工具。
traceroute 默认使用 UDP 数据包探测，而 mtr 默认使用 ICMP 报文探测，ICMP 在某些路由节点的优先级要比其他数据包低，所以测试得到的数据可能低于实际情况。
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原文标题：出现网络丢包时，无计可施？看看这篇吧！
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