การสูญเสียแพ็กเก็ต เกิดขึ้นเมื่อแพ็กเก็ต ข้อมูล หนึ่ง แพ็กเก็ตหรือมากกว่า ที่เดินทางผ่าน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ไม่สามารถไปถึงปลายทางได้ การสูญเสียแพ็กเก็ตอาจเกิดจากข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล โดยทั่วไปมักเกิดขึ้นในเครือข่ายไร้สาย [ ^{1 ] [ 2 ]}หรือ ความ แออัดของเครือข่าย^{[ 3 ] : 36 การ}สูญเสียแพ็กเก็ตจะวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของแพ็กเก็ตที่สูญหายเมื่อเทียบกับแพ็กเก็ตที่ส่งไป

โปรโตคอลควบคุมการส่งข้อมูล (TCP) ตรวจจับการสูญหายของแพ็กเก็ตและทำการส่งซ้ำเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการส่งข้อความมีความน่าเชื่อถือการสูญหายของแพ็กเก็ตในการเชื่อมต่อ TCP ยังถูกใช้เพื่อหลีกเลี่ยงความแออัดและทำให้ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่าน ได้ลดลงโดยเจตนา

ในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ เช่นสื่อสตรีมมิ่งหรือเกมออนไลน์ การสูญเสียแพ็กเก็ตอาจส่งผลกระทบต่อ คุณภาพประสบการณ์ของผู้ใช้(QoE)

โปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (IP) ถูกออกแบบมาตามหลักการแบบ end-to-endในฐานะ บริการ ส่งข้อมูลแบบ best-effortโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ตรรกะที่เราเตอร์ต้องนำไปใช้มีความเรียบง่ายที่สุด หากเครือข่าย รับประกัน การส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ด้วยตนเอง จะต้องใช้ โครงสร้างพื้นฐาน แบบ store and forwardซึ่งเราเตอร์แต่ละตัวจะจัดสรรพื้นที่จัดเก็บข้อมูลจำนวนมากให้กับแพ็กเก็ตในขณะที่รอตรวจสอบว่าโหนดถัดไปได้รับแพ็กเก็ตเหล่านั้นอย่างถูกต้องหรือไม่ เครือข่ายที่เชื่อถือได้จะไม่สามารถรักษาการรับประกันการส่งข้อมูลได้ในกรณีที่เราเตอร์ล้มเหลว ความน่าเชื่อถือยังไม่จำเป็นสำหรับทุกแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่น สำหรับการสตรีมสื่อ สด การส่งแพ็กเก็ตล่าสุดอย่างรวดเร็วมีความสำคัญมากกว่าการรับประกันว่าแพ็กเก็ตเก่าจะถูกส่งถึงในที่สุด แอปพลิเคชันหรือผู้ใช้อาจตัดสินใจที่จะลองดำเนินการซ้ำอีกครั้งหากการดำเนินการนั้นใช้เวลานาน ซึ่งในกรณีนี้ชุดแพ็กเก็ตอีกชุดจะถูกเพิ่มเข้าไปในภาระการส่งชุดแพ็กเก็ตเดิม เครือข่ายดังกล่าวอาจต้องการ โปรโตคอล คำสั่งและควบคุมสำหรับการจัดการความแออัด ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทั้งหมดนี้ โปรโตคอลอินเทอร์เน็ตอนุญาตให้เราเตอร์ทิ้งแพ็กเก็ตได้หากเราเตอร์หรือส่วนของเครือข่ายยุ่งเกินกว่าจะส่งข้อมูลได้ทันท่วงที วิธีนี้ไม่เหมาะสมสำหรับการส่งข้อมูลที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ และไม่คาดว่าจะเกิดขึ้นในเครือข่ายที่ไม่แออัด^{[ 4 ]}การทิ้งแพ็กเก็ตทำหน้าที่เป็นสัญญาณโดยนัยว่าเครือข่ายแออัด และอาจทำให้ผู้ส่งลดปริมาณแบนด์วิดท์ที่ใช้ หรือพยายามหาเส้นทางอื่น ตัวอย่างเช่น การใช้การสูญเสียแพ็กเก็ตที่รับรู้เป็นข้อมูลป้อนกลับเพื่อตรวจจับความแออัดโปรโตคอลควบคุมการส่งข้อมูล (TCP) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การสูญเสียแพ็กเก็ตมากเกินไปจะทำให้ผู้ส่งลดความเร็วลงและหยุดส่งข้อมูลไปยังจุดคอขวด^{[ 3 ] : 282–283}

แพ็กเก็ตอาจถูกทิ้งได้หากผลรวมตรวจสอบส่วนหัวของ IPv4หรือลำดับการตรวจสอบเฟรม อีเธอร์เน็ต บ่งชี้ว่าแพ็กเก็ตเสียหาย นอกจากนี้ การสูญเสียแพ็กเก็ตยังอาจเกิดจากการโจมตีแบบทิ้งแพ็กเก็ตได้อีก ด้วย

เครือข่ายไร้สายมีความเสี่ยงต่อปัจจัยหลายประการที่อาจทำให้แพ็กเก็ตเสียหายหรือสูญหายระหว่างการส่ง เช่นการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) ^{[ 1 ]}สัญญาณวิทยุที่อ่อนเกินไปเนื่องจากระยะทางหรือการลดทอนแบบหลายเส้นทางฮาร์ดแวร์เครือข่ายที่ผิดพลาด หรือไดรเวอร์เครือข่ายที่ผิดพลาด

Wi-Fiนั้นไม่น่าเชื่อถือโดยเนื้อแท้และแม้ว่า ตัวรับสัญญาณ Wi-Fi ที่เหมือนกันสองตัว จะอยู่ใกล้กันมาก แต่ก็ไม่ได้แสดงรูปแบบการสูญเสียแพ็กเก็ตที่คล้ายคลึงกันอย่างที่คาดหวังไว้^{[ 1 ]}

เครือข่ายเซลลูลาร์อาจประสบปัญหาการสูญเสียแพ็กเก็ตเนื่องจาก " อัตราข้อผิดพลาดบิต สูง (BER) ลักษณะช่องสัญญาณที่ไม่เสถียร และการเคลื่อนที่ของผู้ใช้" ^{[ 5 ]}พฤติกรรมการจำกัดความเร็วโดยเจตนาของ TCP ป้องกันไม่ให้เครือข่ายไร้สายทำงานได้ใกล้เคียงกับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลตามศักยภาพทางทฤษฎี เนื่องจาก TCP ที่ไม่ได้แก้ไขจะถือว่าแพ็กเก็ตที่สูญหายทั้งหมดเกิดจากความแออัดของเครือข่ายและอาจจำกัดความเร็วของเครือข่ายไร้สายแม้ว่าจะไม่ได้แออัดจริงก็ตาม^{[ 5 ]}

ความแออัดของเครือข่ายเป็นสาเหตุของการสูญเสียแพ็กเก็ตซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อเครือข่ายทุกประเภท เมื่อเนื้อหามาถึงเราเตอร์หรือส่วนเครือข่ายที่กำหนดเป็นระยะเวลานานในอัตราที่มากกว่าที่สามารถส่งผ่านได้ ก็ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องทิ้งแพ็กเก็ต^{[ 3 ] : 36} หากเราเตอร์หรือลิงก์เดียวจำกัดความจุของเส้นทางการเดินทางทั้งหมดหรือการเดินทางของเครือข่ายโดยทั่วไป จะเรียกว่าคอขวดในบางกรณี แพ็กเก็ตจะถูกทิ้งโดยเจตนาโดยรูทีนการกำหนดเส้นทาง^{[ 6 ]}หรือผ่านเทคนิคการยับยั้งเครือข่ายเพื่อวัตถุประสงค์ในการจัดการการดำเนินงาน^{[ 7 ]}

การสูญหายของแพ็กเก็ตส่งผลโดยตรงต่อปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้สำหรับผู้ส่งรายใดรายหนึ่ง เนื่องจากข้อมูลที่ส่งไปบางส่วนไม่ได้รับการรับและไม่สามารถนับเป็นปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้ นอกจากนี้ การสูญหายของแพ็กเก็ตยังส่งผลทางอ้อมต่อปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้ เนื่องจากโปรโตคอลระดับการขนส่งบางตัวตีความการสูญหายว่าเป็นสัญญาณของการแออัดและปรับอัตราการส่งข้อมูลเพื่อหลีกเลี่ยงการล่มสลายเนื่องจากการแออัด

เมื่อจำเป็นต้องมีการส่งมอบที่เชื่อถือได้ การสูญเสียแพ็กเก็ตจะทำให้ความหน่วง เพิ่มขึ้น เนื่องจากต้องใช้เวลาเพิ่มเติมในการส่งซ้ำ^[ก]สมมติว่าไม่มีการส่งซ้ำ แพ็กเก็ตที่ประสบกับความล่าช้ามากที่สุดอาจถูกทิ้งก่อน (ขึ้นอยู่กับระเบียบการจัดคิวที่ใช้) ส่งผลให้ความหน่วงโดยรวมลดลง

การสูญเสียแพ็กเก็ตอาจวัดได้จากอัตราการสูญเสียเฟรมซึ่งกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของเฟรมที่ควรจะถูกส่งต่อโดยเครือข่ายแต่ไม่ได้ถูกส่งต่อ^{[ 8 ] : 4}

การสูญเสียแพ็กเก็ตมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ การพิจารณา คุณภาพของบริการปริมาณการสูญเสียแพ็กเก็ตที่ยอมรับได้นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของข้อมูลที่ส่ง ตัวอย่างเช่น สำหรับ การรับส่งข้อมูล เสียงผ่าน IPผู้แสดงความคิดเห็นคนหนึ่งประเมินว่า “การสูญเสียแพ็กเก็ตหนึ่งหรือสองแพ็กเก็ตเป็นครั้งคราวจะไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของการสนทนา การสูญเสียระหว่าง 5% ถึง 10% ของกระแสแพ็กเก็ตทั้งหมดจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพอย่างมีนัยสำคัญ” ^{[ 9 ]}อีกคนหนึ่งอธิบายว่าการสูญเสียแพ็กเก็ตน้อยกว่า 1% ถือว่า “ดี” สำหรับการสตรีมเสียงหรือวิดีโอ และ 1–2.5% ถือว่า “ยอมรับได้” ^{[ 10 ]}

โปรโตคอลที่เชื่อถือได้ เช่น TCP จะตรวจจับการสูญหายของแพ็กเก็ต โปรโตคอลที่เชื่อถือได้จะตอบสนองต่อการสูญหายของแพ็กเก็ตโดยอัตโนมัติ ดังนั้นเมื่อบุคคล เช่นผู้ดูแลระบบเครือข่ายต้องการตรวจจับและวินิจฉัยการสูญหายของแพ็กเก็ต พวกเขามักจะใช้ข้อมูลสถานะจากอุปกรณ์เครือข่ายหรือเครื่องมือที่สร้างขึ้นมาโดยเฉพาะ

โปรโตคอลควบคุมข้อความอินเทอร์เน็ต (Internet Control Message Protocol)มีฟังก์ชันการสะท้อนกลับโดยจะส่งแพ็กเก็ตพิเศษที่สร้างการตอบกลับเสมอ เครื่องมือต่างๆ เช่นping , traceroute , MTRและPathPingใช้โปรโตคอลนี้เพื่อแสดงภาพเส้นทางที่แพ็กเก็ตเดินทาง และเพื่อวัดการสูญเสียแพ็กเก็ตในแต่ละฮอป^{[ b ]}

เราเตอร์หลายตัวมีหน้าแสดงสถานะหรือบันทึกข้อมูล ซึ่งเจ้าของสามารถตรวจสอบจำนวนหรือเปอร์เซ็นต์ของแพ็กเก็ตที่ถูกดรอปในช่วงเวลาที่กำหนดได้

ตามหลักการแบบครบวงจร (end-to-end ) โปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (IP) มอบความรับผิดชอบในการกู้คืนแพ็กเก็ตผ่านการส่งแพ็กเก็ตที่สูญหายซ้ำให้กับปลายทาง ซึ่งก็คือคอมพิวเตอร์ที่ส่งและรับข้อมูล พวกเขาอยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดที่จะตัดสินใจว่าจำเป็นต้องส่งซ้ำหรือไม่ เพราะแอปพลิเคชันที่ส่งข้อมูลควรทราบว่าควรส่งข้อความซ้ำทั้งหมดหรือบางส่วน ความจำเป็นในการส่งข้อความหมดไปแล้วหรือไม่ และวิธีควบคุมปริมาณแบนด์วิดท์ที่ใช้เพื่อรองรับความแออัดใดๆ

โปรโตคอลการขนส่งเครือข่าย เช่น TCP ช่วยให้ปลายทางมีวิธีที่ง่ายในการรับประกันการส่งแพ็กเก็ตที่เชื่อถือได้ เพื่อให้แอปพลิเคชันแต่ละตัวไม่จำเป็นต้องใช้ตรรกะนี้ด้วยตนเอง ในกรณีที่แพ็กเก็ตสูญหาย ผู้รับจะขอให้ส่งซ้ำ หรือผู้ส่งจะส่งส่วนใด ๆ ที่ยังไม่ได้รับการยืนยันซ้ำโดยอัตโนมัติ^{[ 3 ] : 242} แม้ว่า TCP จะสามารถกู้คืนจากการสูญหายของแพ็กเก็ตได้ แต่การส่งแพ็กเก็ตที่หายไปซ้ำจะลดปริมาณงานของการเชื่อมต่อ เนื่องจากผู้รับต้องรอการส่งซ้ำและมีการใช้แบนด์วิดท์เพิ่มเติม ใน TCP บางเวอร์ชัน หากแพ็กเก็ตที่ส่งไปสูญหาย แพ็กเก็ตนั้นจะถูกส่งซ้ำพร้อมกับทุกแพ็กเก็ตที่ส่งไปแล้วหลังจากนั้น

โปรโตคอลต่างๆ เช่นUser Datagram Protocol (UDP) ไม่มีกลไกในการกู้คืนแพ็กเก็ตที่สูญหาย แอปพลิเคชันที่ใช้ UDP จึงต้องพัฒนากลไกของตนเองเพื่อจัดการกับการสูญหายของแพ็กเก็ตหากจำเป็น

มีวิธีการจัดการคิว หลายแบบ ที่ใช้ในการพิจารณาว่าควรทิ้งแพ็กเก็ตใดบ้าง อุปกรณ์เครือข่ายพื้นฐานส่วนใหญ่จะใช้ การจัดคิว แบบ FIFOสำหรับแพ็กเก็ตที่รอผ่านคอขวด และจะทิ้งแพ็กเก็ตหากคิวเต็มในขณะที่ได้รับแพ็กเก็ต การทิ้งแพ็กเก็ตแบบนี้เรียกว่าtail dropกลไกการจัดการคิวเต็มอื่นๆ ได้แก่random early detectionและweighted random early detectionการทิ้งแพ็กเก็ตเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากแพ็กเก็ตอาจสูญหายหรือต้องส่งใหม่ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อปริมาณงานแบบเรียลไทม์ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขนาดบัฟเฟอร์อาจนำไปสู่​​bufferbloatซึ่งส่งผลกระทบต่อความหน่วงและ jitter ในระหว่างที่มีการแออัดของเครือข่าย

ในกรณีที่ การ ควบคุมคุณภาพบริการจำกัดอัตรา การส่งข้อมูล ของการเชื่อมต่อ เช่น การใช้อัลกอริทึมแบบleaky bucketแพ็กเก็ตอาจถูกทิ้งโดยเจตนาเพื่อลดความเร็วของบริการเฉพาะบางอย่าง เพื่อให้แน่ใจว่ามีแบนด์วิดท์เพียงพอสำหรับบริการอื่นๆ ที่มีความสำคัญสูงกว่า ด้วยเหตุนี้ การสูญหายของแพ็กเก็ตจึงไม่ได้บ่งชี้ถึงความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อที่ไม่ดีหรือสัญญาณของปัญหาคอขวดของแบนด์วิดท์เสมอไป

• ลื่นเล็กน้อย
• การชนกัน (โทรคมนาคม)
• ดีพัต
• การปกปิดการสูญเสียแพ็กเก็ต
• การควบคุมการจราจร

• การทดสอบการสูญเสียแพ็กเก็ต - ทดสอบการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณว่ามีการสูญเสียแพ็กเก็ตหรือไม่
• การทดสอบการสูญเสียแพ็กเก็ต - ทดสอบการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณว่ามีการสูญเสียแพ็กเก็ตหรือไม่