很多企业远程办公、跨站点数据同步场景下,用户经常遇到VPN连接卡顿、应用交互超时、大文件传输反复中断的问题,不少运维人员直接把这类现象全部归因为VPN数据包丢失,却没有先理清对应核心指标的准确含义,很容易出现排查方向偏差,反而导致故障影响范围扩大。理清VPN数据包丢失相关的核心指标含义与对应判定标准,是所有VPN故障定位的基础前提,能帮运维人员快速排除大量无关干扰因素。
VPN数据包丢失核心基础指标的含义界定
首先是最常用的VPN隧道传输丢包率指标,这个指标和普通公网裸包丢包的统计维度完全不同,它特指经过加密封装后的VPN数据包,从本地VPN网关的隧道接口发出,到对端VPN网关的隧道接口完整接收的全流程中,最终丢失的数据包占总发送加密数据包的比例,统计过程中已经排除了VPN网关之前、番茄解密之后的内网链路丢包,很多新手运维会把普通公网测速得到的裸包丢包率直接等同于VPN丢包率,这是非常普遍的入门级误区。
其次是VPN重传触发占比指标的含义,这个指标统计的是VPN隧道两端因为在预设等待周期内没有收到对端返回的确认报文,主动重新发送的加密数据包占总传输数据包的比例,这个指标单独拿出来不能直接判定存在异常丢包,部分对可靠性要求高的VPN协议本身就内置了主动重传的容错机制,少量重传属于协议运行的正常状态,只有结合其他指标交叉验证才能判定是否存在故障。
还有VPN乱序丢包占比指标的含义,这个指标特指加密数据包到达对端VPN网关的顺序和发送端发出的顺序不一致,超出了VPN协议内置的乱序缓存队列的最大容纳长度,被网关直接判定为无效包丢弃的数据包占比,这类丢包的成因和公网链路的多路径转发特性直接相关,和链路拥塞导致的常规丢包处理逻辑完全不同,不能用常规的链路拥塞排查思路处理。

运维人员梳理VPN隧道传输链路的丢包统计维度,规避常见排查误区
不同场景下VPN丢包指标的判定前置条件
首先要区分站点到站点VPN和远程访问VPN的统计前提,站点到站点VPN的两端通常是固定部署的企业级VPN网关,统计丢包指标之前要先确认两端网关的CPU占用、加密引擎负载处于正常区间,排除网关自身处理性能不足导致的本地丢包,不然统计出来的丢包数据会把设备自身的处理丢包也算进链路传输丢包里,番茄后续的排查方向会完全错误。
远程访问VPN的丢包指标判定,要先排除终端侧的本地网络干扰因素,比如终端同时运行了多个代理工具、本地系统防火墙默认拦截了部分VPN封装报文的场景,这类场景下统计出来的丢包属于终端侧异常丢包,不属于VPN隧道本身的传输丢包,不能直接用来调整VPN网关的全局参数,避免影响其他正常接入的用户。
不同VPN协议的丢包指标判定基准也存在明显差异,IPsec VPN和SSL VPN的内置重传机制、乱序缓存队列的默认配置完全不同,梯子软件不能用同一套判定标准去套两类协议的丢包指标,不然很容易把协议正常的容错机制触发误判成故障丢包,做很多无效的配置调整。
VPN丢包指标的现场验证操作方法
最基础的验证操作是在VPN网关的系统后台开启专属的VPN流量统计功能,指定对端VPN网关身后的内网虚拟地址作为测试目标,连续发送带不分片标记的大包测试报文,直接从网关侧统计VPN封装前后的两次丢包数据,对比公网裸包和VPN加密包的丢包差异,就能初步区分丢包发生在公网链路环节还是VPN封装处理环节。
第二步可以在VPN隧道两端同时开启端口镜像抓包,分别采集发送端的加密包发送记录、接收端的加密包接收记录,交叉比对两个抓包文件的加密报文序列号,就能精准定位丢失的加密数据包是在公网传输过程中被中间网络设备丢弃,还是在接收端网关解密之后被内部安全策略丢弃,避免把企业内网的链路丢包误算成VPN隧道丢包。
验证过程中的常见误区是直接用普通操作系统自带的ping命令测试VPN内网地址得到的丢包率,直接作为VPN丢包指标的判定依据,普通ping的数据包没有经过VPN网关的完整封装解密全流程,统计出来的结果会混入很多无关的本地网络波动因素,参考价值非常低,不能作为故障定位的核心依据。
指标判定后的常见故障定位方向
如果统计出来VPN隧道丢包率远高于公网裸包丢包率,番茄大概率是VPN隧道接口的MTU值配置和公网链路的MTU值不匹配,导致大尺寸的加密数据包被中间网络设备直接分片丢弃,适当调小VPN隧道的MSS值就能大概率缓解这类问题。
如果统计出来乱序丢包占比远高于常规传输丢包占比,通常是VPN隧道经过的公网链路存在多路径负载均衡转发,大量数据包走不同路径到达对端的延迟差超出了协议内置的乱序缓存长度,适当调大VPN网关的乱序缓存队列长度就能减少这类不必要的丢包。
番茄VPN 


