Ping丢包故障處理方法

1、Ping丢包故障定位思路故障分析

Ping丢包是指Ping報文在網絡中傳輸，由于各種原因（如線路過長、網絡擁塞等）而産生部分Ping報文丢棄的現象。在使用Ping命令，出現Ping丢包的現象時，第一步需要确定Ping丢包的網絡位置，其次是确定Ping丢包的故障原因，然後依據定位的故障原因再進行解決。

确認Ping丢包的網絡位置時一般采用逐段Ping的方法，可以将Ping丢包故障最終确定在直連網段之間。 确認Ping丢包的故障原因一般采用流量統計的方法，通過流量統計可以知道丢棄報文的具體位置、判斷故障原因。

導緻Ping丢包的原因非常多，也非常複雜，實際故障定位中需要綜合考慮各種因素。本文檔針對常見Ping丢包故障分析，總結出以下幾種常見故障：

物理環境故障；網絡環路；ARP問題；ICMP問題。

需要注意并不是Ping丢包就一定表示網絡質量差，某些情況下雖然Ping丢包，但是業務是正常的。分析Ping丢包時注意以下兩點：

當設備對報文進行硬件轉發，速度非常快，就不會丢包。例如，Ping設備端口下挂的電腦。當報文需要CPU進行處理時，CPU繁忙就會丢包。例如：Ping設備上的IP地址。

為了防止網絡攻擊對設備造成影響，設備具有CPU保護功能，對于超過CPCAR（Control Plane Committed Access Rate）值的ARP、ICMP等報文進行丢棄，造成Ping丢包現象。此種現象不影響業務的正常運行。

2、Ping丢包故障定位

圖1 Ping測試組網圖

如上圖1所示，以一個Ping丢包實例，介紹Ping丢包故障定位。

3、Ping丢包故障現象

C:\Users> ping -n 100 192.168.4.41

正在 Ping 192.168.4.41 具有 32 字節的數據:

請求超時。

請求超時。

來自 192.168.4.41 的回複: 字節=32 時間<1ms TTL=128

...

來自 192.168.4.41 的回複: 字節=32 時間<1ms TTL=128

192.168.4.41 的 Ping 統計信息:

數據包: 已發送 = 100，已接收 = 80，丢失 = 20 (20% 丢失)，

往返行程的估計時間(以毫秒為單位):

最短 = 0ms，最長 = 0ms，平均 = 0ms

4、Ping丢包故障定位

依據故障發生的可能原因進行故障定位，故障定位方法如下：

1、配置Ping多包。

為了持續複現丢包現象，以便于故障處理，需要持續發送Ping報文。可以配置Ping的-c count參數，發送多個Ping報文。

2、縮小故障範圍。

當在PC上直接Ping IP地址192.168.4.41丢包時，直接判定故障出現的原因将非常的困難。此時可以先縮小故障範圍，在PC上分别Ping SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD，通過Ping結果可以判斷出哪一段網絡出現故障。本例假設PC上Ping SwitchB時也出現丢包，則可以初步判斷丢包發生在SwitchA和SwitchB直連網段之間。

3、配置流量統計。

通過縮小故障範圍最終将故障定位在SwitchA和SwitchB之間，為了進一步确認故障點，需要在SwitchA和SwitchB上配置流量統計功能，觀察丢包情況。具體理論統計配置方法請參考各設備的說明手冊。

4、分析統計結果。

在SwitchA上持續Ping SwitchB。

如果離開SwitchA的報文數目多餘進入SwitchB的報文數目，說明傳輸鍊路上存在丢包，請依照後面介紹的物理鍊路故障引起ping丢包進行處理。

如果離開SwitchA的報文數目等于進入SwitchB的報文數目，但是離開SwitchB的報文數目少于進入SwitchB報文數目，說明SwitchB上存在丢包。引起SwitchB設備丢包可能原因分為網絡環路和ICMP問題。

登錄設備，續查看CPU和接口利用率是否很高、查看是否出現MAC地址漂移。如果出現利用率高或MAC地址漂移現象，請依照後面的網絡環路引起ping丢包進行處理。

登錄設備，查看是否有ICMP報文被丢棄、查看ICMP報文限速的配置是否過小。如果出現報文被丢棄或ICMP報文限速配置得很小，請依照後面介紹的ICMP問題引起ping丢包進行處理。

如果離開SwitchA的報文數目少于Ping發送的報文數目，說明SwitchA上丢包。引起SwitchA丢包可能原因分為網絡環路和ARP問題。

登錄設備，查看CPU和接口利用率的情況，查看是否出現MAC地址漂移，如果出現利用率高或MAC地址漂移現象，請依照後面介紹的網絡環路引起ping丢包進行處理。

登錄設備，查看是否有ARP報文被丢棄。如果出現報文被丢棄現象，請依照後面介紹的ARP問題引起ping丢包進行處理。

5、物理鍊路故障引起ping丢包分析

通過Ping丢包故障定位思路可以判斷出是否由于物理鍊路故障引起的丢包。物理鍊路故障常見以下原因：

計算機網卡有問題、設備接口不正常、線纜接頭接觸不良或松脫、網線過長或出現破損、光纖彎曲度過大、光模塊收發的光功率過低、電口協商不一緻，如一端自協商一端非自協商。

在實際環境中設備未接地導緻靜電不能釋放、風扇損壞導緻設備過熱等物理環境問題也會引起Ping丢包。

物理鍊路故障可以通過觀察發現，如光纖彎曲度過大、物理連接線過長、設備或者電腦網卡指示燈顯示不正常等。針對物理鍊路故障，故障的解決的辦法一般是更換物理器件，器件更換後故障即可恢複。

6、網絡環路故障引起ping丢包分析

以太網交換網絡中為了進行鍊路備份，提高網絡可靠性，通常會使用冗餘鍊路。但是使用冗餘鍊路會在交換網絡上産生環路，引發廣播風暴以及MAC地址表不穩定等故障現象，從而導緻用戶通信質量較差，甚至通信中斷。網絡環路會導緻設備CPU和端口利用率高，Ping報文被丢棄。

當設備處于存在環路的網絡中，設備的反應速度比較緩慢。環路問題判斷方法如下：

1、通過display interface brief | include up命令，查看所有UP接口下的流量，存在環路的接口上InUti和OutUti兩個計數會逐步增加，甚至到接近100%，遠遠超過業務流量。

第一次查詢：

<SwitchA> display interface brief | include up

...

Interface PHY Protocol InUti OutUti inErrors outErrors

GigabitEthernet0/0/2 up up 0.56% 0.56% 0 0

...

第二次查詢：

<SwitchA> display interface brief | include up

...

Interface PHY Protocol InUti OutUti inErrors outErrors

GigabitEthernet0/0/1 up up 76% 76% 0 0

...

2、判斷交換機是否存在MAC地址漂移。

可以執行display trapbuffer命令，查看MAC地址漂移的日志來判斷。

可以執行mac-address flapping detection命令配置MAC地址漂移檢測功能，然後通過display mac-address flapping record命令來判斷是否出現MAC地址漂移。

可以多次執行display mac-address來觀察，若MAC地址在交換機不同的接口學習到，則存在mac地址漂移。

3、檢查CPU的利用率。

通過命令display cpu-usage查看CPU的利用率。網絡環路會導緻CPU利用率一直很高，Ping報文未來得及處理就被丢棄。

解決此種Ping丢包問題的方法是破除網絡環路，可以在設備上部署RRPP、SEP、Smart Link、STP/RSTP/MSTP等協議，對環路進行處理。

7、ARP問題故障引起ping丢包分析

通過前面介紹的Ping丢包故障定位思路斷是否由于ARP問題導緻Ping丢包。ARP問題常見故障現象：開始（由于ARP學習失敗）出現Ping丢包，然後（學習到ARP）在一段時間内（ARP表項老化時間）無丢包現象，後續（再出現ARP學習失敗）會繼續出現丢包。

常見ARP問題有以下兩種：

設備配置了ARP安全功能，如ARP Miss的源抑制、ARP速率抑制等，會導緻ARP學習很慢，Ping丢包。 設備受到ARP報文攻擊，上送CPU的ARP報文數超過CPCAR值，導緻部分ARP報文被丢棄，Ping丢包。

常見問題判斷及解決方法如下：

通過display arp packet statistics命令，查看是否有ARP報文被丢棄，分析設備上ARP安全的配置情況，從而判斷問題的原因。對于該問題需要重新配置ARP安全，使設備能夠正常的處理ARP報文。

通過display cpu-defend statistics命令，查看CPU對于ARP報文處理情況，是否存在報文丢棄。

對于該問題需要檢查設備是否受到ARP攻擊，正确配置ARP安全來防範攻擊，同時增加ARP報文的CPCAR值。配置樣例如下：

<SwitchA> system-view

[SwitchA] cpu-defend policy arp

[SwitchA-cpu-defend-policy-arp] car packet-type arp-reply cir 32

Warning: Improper parameter settings may affect stable operating of the system. Use this command under assistance of Huawei engineers. Continue? [Y/N]:y

[SwitchA-cpu-defend-policy-arp] car packet-type arp-request cir 32

Warning: Improper parameter settings may affect stable operating of the system. Use this command under assistance of Huawei engineers. Continue? [Y/N]:y

[SwitchA-cpu-defend-policy-arp] quit

[SwitchA] cpu-defend-policy arp global

8、ICMP問題故障引起ping丢包分析

ICMP問題常見故障現象：

Ping設備時，一旦Ping速度比較快就會丢包，速度慢下來就不會丢包。 Ping大包時出現規律性丢包。 Ping設備時，會出現Ping通幾個報文後Ping不通，大約兩分鐘左右又可以Ping通，Ping通幾個報文後又Ping不通。

常見ICMP問題有以下三種：

設備受到ICMP報文攻擊，上送CPU的ICMP報文數超過CPCAR值，導緻部分ICMP報文被丢棄，Ping丢包。 設備配置ICMP攻擊防範，超過速度限制的ICMP報文被丢棄，Ping丢包。 設備配置ICMP限速功能，超過速度限制的ICMP報文被丢棄，Ping丢包。

常見問題判斷及解決方法如下：

1、通過display icmp statistics和display anti-attack statistics icmp-flood命令查看是否有ICMP報文被丢棄。

對于該問題需要重新配置ICMP安全，使設備能夠正常的處理ICMP報文。

2、檢查icmp rate-limit total threshold threshold-value命令的配置情況，了解ICMP流量限速的阈值。

如果阈值過小，則可通過icmp rate-limit total threshold threshold-value命令進行修改，使其允許更多的ICMP報文通過。配置樣例如下：

<SwitchA> system-view

[SwitchA] icmp rate-limit enable

[SwitchA] icmp rate-limit total threshold 500

3、通過display cpu-defend statistics packet-type icmp all命令，查看CPU對于ICMP報文處理情況，是否存在報文丢棄。

對于該問題需要檢查設備是否受到ICMP攻擊，正确配置ICMP安全來防範攻擊，同時增加ICMP報文的CPCAR值。ICMP報文的CPCAR值配置樣例如下：

<SwitchA> system-view

[SwitchA] cpu-defend policy icmp

[SwitchA-cpu-defend-policy-icmp] car packet-type icmp cir 256

Warning: Improper parameter settings may affect stable operating of the system. Use this command under assistance of Huawei engineers. Continue? [Y/N]:y

[SwitchA-cpu-defend-policy-icmp] quit

[SwitchA] cpu-defend-policy icmp global

還可以通過icmp-reply fast命令使能Ping快回功能來解決CPU丢棄ICMP報文故障。

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