Проблема была с маршрутом следования пакетов. Иногда маршрут менялся на нерабочий и пакеты терялись. Найти причину получилось с помощью замечательной утилиты mtr. Помочь могла смена анонсирования ip-адресов, но провайдер сказал что такого не умеет. Видимо, в это же время на проблемном маршруте починили косячный узел и проблема решилась сама собой.
