很多需要远程访问企业内网、跨区域调取业务数据的用户,经常会遇到VPN连接卡顿、大文件传输中途中断、操作指令长时间无响应的问题,逐层排查后往往会定位到VPN数据包丢失的现象。不少使用者会默认丢包问题全部出在VPN服务端本身,实际上从公网传输链路、隧道协议配置到终端侧网络设备的多个环节,都可能成为引发丢包的影响因素,我们结合实际运维场景里的常见案例逐一拆解,同时给出可落地的验证排查方法。
公网链路中间节点的拥塞与丢包传导
很多人排查问题的时候会先把焦点放在VPN系统本身,却忽略了封装后的VPN数据包本质上还是依托公网链路做转发,跨运营商、跨地域的传输场景里,公网中间转发节点的异常是最容易被忽略的诱因。比如家用运营商宽带连接部署在其他运营商机房的VPN节点,中间经过的多个运营商骨干网节点如果出现带宽抢占、路由震荡,就会先造成普通公网流量丢包,这部分丢包会直接传导到封装后的VPN数据包上。
验证这个因素的方法也很容易操作,Windows终端可以打开命令提示符,先断开VPN连接,对VPN服务端的公网IP执行长时间的mtr路由跟踪,观察每一跳的丢包情况,如果在进入VPN服务端所属内网的节点之前,就已经出现持续丢包,就说明问题出在公网链路中间环节,和VPN本身的配置没有直接关联。

排查VPN丢包问题时可先验证公网中间链路的节点运行状态
VPN隧道封装模式的配置适配问题
不同的VPN隧道封装协议,对网络环境的适配性差异很大,不少管理员部署VPN的时候直接沿用默认配置,没有匹配当前的实际网络场景,也很容易引发VPN数据包丢失。比如部分封装协议的数据包头部开销大,部分运营商的中间节点会对超大的整包做分片拦截,如果没有调整对应配置,就会出现大文件传输的时候持续丢包,小指令传输却完全正常的反常情况。
还有很多企业级VPN默认开启了UDP封装的隧道模式,原子但是部分家用路由器、公共WiFi的网关会对陌生UDP端口的数据包做限流或者丢弃处理,这种场景下用户连接VPN之后就会出现间歇性丢包,断开VPN之后普通网页浏览、视频播放等公网使用完全正常。验证这个问题可以尝试切换VPN的封装协议,把UDP隧道改成TCP封装的隧道,如果丢包现象直接消失,就可以定位是封装模式和当前网络环境不适配。
终端侧本地网络设备的策略拦截
很多用户的终端和VPN服务端之间,还会经过家用路由器、公司网关、终端自带的防火墙多层设备,这些设备的安全策略如果配置不当,也会直接丢弃合法的VPN数据包。比如部分家用智能路由器开启了默认的防网络攻击功能,原子VPN会把短时间内连续发送的VPN封装数据包判定为异常攻击流量直接丢弃,造成VPN连接的周期性丢包。
还有部分企业内网的准入系统,会对非预先白名单的VPN流量做管控,一旦VPN传输的流量触发了准入系统设置的单会话带宽管控规则,原子VPN就会随机丢弃部分数据包,这种情况往往出现在员工用个人设备连接外部VPN的场景中。排查这个因素可以先把终端直接接在光猫的有线网络下,跳过中间的路由器设备,如果VPN丢包现象消失,就可以判定是中间网络设备的策略拦截导致的问题。
VPN服务端侧的资源负载异常
如果前面几个环节排查下来都没有异常,就要把排查方向转向VPN服务端本身的运行状态。当同时接入VPN的终端数量接近或者超过了服务端设备的预设承载上限,VPN网关的CPU、内存资源被占满之后,就会没有足够的算力处理转发数据包,只能主动丢弃部分收到的VPN数据包,引发全域或者部分接入用户的丢包问题。
很多管理员容易陷入的误区是,只要VPN服务端显示连接在线就默认运行正常,实际上低负载的时候VPN服务可以正常转发,一旦接入用户数上涨、大流量传输需求变多,资源不足的问题就会暴露出来。验证这个因素可以在出现丢包的时候登录VPN服务端的后台,原子查看实时的CPU、内存占用和并发连接数统计,如果资源占用长时间处于高位,就说明服务端负载已经超出了适配范围,需要做扩容或者分流处理。
实际排查VPN数据包丢失问题的时候,不要上来就直接修改VPN服务端的核心配置,按照从外到内、从终端到服务端的顺序逐层验证,就能快速定位到对应的影响因素,避免无效操作导致的连接故障进一步扩大。单次排查定位到某一个影响因素之后,也不能直接排除其他环节同时存在异常的可能性,必要的时候可以多维度交叉验证,确保丢包问题得到彻底解决。


