Linux traceroute命令

Linux traceroute命令用于显示数据包到主机间的路径。

traceroute指令让你追踪网络数据包的路由途径，预设数据包大小是60Bytes，用户可另行设置。

traceroute的原理是试图以最小的TTL（存活时间）发出探测包来跟踪数据包到达目标主机所经过的网关，然后监听一个来自网关ICMP的应答。

traceroute 语法

traceroute [-dFlnrvx][-f<存活数值>][-g<网关>...][-i<网络界面>][-m<存活数值>][-p<通信端口>][-s<来源地址>][-t<服务类型>][-w<超时秒数>][主机名称或IP地址][数据包大小]

参数说明：

-d 使用Socket层级的排错功能。
-f<存活数值> 设置第一个检测数据包的存活数值TTL的大小。
-F 设置勿离断位。
-g<网关> 设置来源路由网关，最多可设置8个。
-i<网络界面> 使用指定的网络界面送出数据包。
-I 使用ICMP回应取代UDP资料信息。
-m<存活数值> 设置检测数据包的最大存活数值TTL的大小。
-n 直接使用IP地址而非主机名称。
-p<通信端口> 设置UDP传输协议的通信端口。
-r 忽略普通的Routing Table，直接将数据包送到远端主机上。
-s<来源地址> 设置本地主机送出数据包的IP地址。
-t<服务类型> 设置检测数据包的TOS数值。
-v 详细显示指令的执行过程。
-w<超时秒数> 设置等待远端主机回报的时间。
-x 开启或关闭数据包的正确性检验。

traceroute原理：

程序利用增加存活时间（TTL）来实现其功能。每当数据包(3个数据包包括源地址，目的地址和包发出的时间标签)经过一个路由器，其存活时间就会减1。当其存活时间是0时，主机便取消数据包，并传送一个ICMP（Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。） TTL数据包给原数据包的发出者。

traceroute程序完整过程：

首先它发送一份TTL字段为1的IP数据包给目的主机，处理这个数据包的第一个路由器将TTL值减1，然后丢弃该数据报，并给源主机发送一个ICMP报文（“超时”信息，这个报文包含了路由器的IP地址，这样就得到了第一个路由器的地址），然后traceroute发送一个TTL为2的数据报来得到第二个路由器的IP地址，继续这个过程，直至这个数据报到达目的主机。

如果执行 traceroute 提示下面的错误，则说明没有安装次命令

CentOS Linux Error: -bash: traceroute: command not found

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -m 10 www.baidu.com
-bash: traceroute: command not found

traceroute 命令安装如下：

[root@xinbiancheng.cn]$ yum install traceroute
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
base                                                                                                                                                                     | 3.6 kB  00:00:00  
......显示信息省略
---> Package traceroute.x86_64 3:2.0.22-2.el7 will be installed
--> Finished Dependency Resolution

Dependencies Resolved
......显示信息省略
Installed:
  traceroute.x86_64 3:2.0.22-2.el7
Complete!

traceroute 实例

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.149), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  11.63.128.153 (11.63.128.153)  7.449 ms 11.63.124.217 (11.63.124.217)  5.086 ms  4.983 ms
......省略显示信息
30  * * *

说明:
记录按序列号从1开始，每个纪录就是一跳，每跳表示一个网关，我们看到每行有三个时间，单位是 ms，其实就是-q的默认参数。探测数据包向每个网关发送三个数据包后，网关响应后返回的时间；如果您用 traceroute -q 4 www.baidu.com ，表示向每个网关发送4个数据包。见下图：

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -q 4 www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.150), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * * *
 2  11.63.125.25 (11.63.125.25)  4.581 ms 11.63.128.217 (11.63.128.217)  3.646 ms 11.63.128.153 (11.63.128.153)  4.210 ms 11.63.128.217 (11.63.128.217)  3.745 ms
......省略显示信息
30  * * *

去掉ip地址之后分别是 4.581 ms 3.646 ms 4.210 ms 3.745 ms 4个时间，则说明向每个网关发送4个数据包

有时我们traceroute 一台主机时，会看到有一些行是以星号表示的。出现这样的情况，可能是防火墙封掉了ICMP的返回信息，所以我们得不到什么相关的数据包返回数据。
有时我们在某一网关处延时比较长，有可能是某台网关比较阻塞，也可能是物理设备本身的原因。当然如果某台DNS出现问题时，不能解析主机名、域名时，也会有延时长的现象；您可以加-n 参数来避免DNS解析，以IP格式输出数据。
如果在局域网中的不同网段之间，我们可以通过traceroute 来排查问题所在，是主机的问题还是网关的问题。如果我们通过远程来访问某台服务器遇到问题时，我们用到traceroute 追踪数据包所经过的网关，提交IDC服务商，也有助于解决问题；但目前看来在国内解决这样的问题是比较困难的，就是我们发现问题所在，IDC服务商也不可能帮助我们解决。

traceroute -m 跳数设置

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -m 3 www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.149), 3 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  11.63.128.153 (11.63.128.153)  4.082 ms * *
 3  11.63.128.82 (11.63.128.82)  9.683 ms 11.63.128.98 (11.63.128.98)  7.502 ms 11.63.128.66 (11.63.128.66)  10.118 ms

说明:通过结果可以看到存活数值=3，当存活数值=0时，主机便取消数据包

traceroute -p 探测包使用的基本UDP端口设置6888

[root@xinbiancheng.cn]$  traceroute -p 6888 www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.149), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  11.63.128.217 (11.63.128.217)  3.751 ms 11.63.128.153 (11.63.128.153)  3.470 ms 11.63.128.217 (11.63.128.217)  3.584 ms
......省略显示信息
30  * * *

traceroute -w 把对外发探测包的等待响应时间设置为3秒

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -w 3 www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.149), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  11.63.125.25 (11.63.125.25)  5.725 ms  5.496 ms  5.649 ms
......省略显示信息
30  * * *

traceroute -n 显示IP地址，不查主机名

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -n www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.150), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  11.63.125.25  4.885 ms  5.052 ms 11.63.128.217  6.051 ms
......省略显示信息
30  * * *

traceroute -r 绕过正常的路由表，直接发送到网络相连的主机

[root@xinbiancheng.cn]$ traceroute -r www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (220.181.38.150), 30 hops max, 60 byte packets
connect: Network is unreachable

windows之tracert:

格式：

tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j host-list] [-w timeout] target_name

参数说明：

tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j computer-list] [-w timeout] target_name

该诊断实用程序通过向目的地发送具有不同生存时间 (TL) 的 Internet 控制信息协议 (CMP) 回应报文，以确定至目的地的路由。路径上的每个路由器都要在转发该 ICMP 回应报文之前将其 TTL 值至少减 1，因此 TTL 是有效的跳转计数。当报文的 TTL 值减少到 0 时，路由器向源系统发回 ICMP 超时信息。通过发送 TTL 为 1 的第一个回应报文并且在随后的发送中每次将 TTL 值加 1，直到目标响应或达到最大 TTL 值，Tracert 可以确定路由。通过检查中间路由器发发回的 ICMP 超时 (ime Exceeded) 信息，可以确定路由器。注意，有些路由器“安静”地丢弃生存时间 (TLS) 过期的报文并且对 tracert 无效。

参数：

-d 指定不对计算机名解析地址。

-h maximum_hops 指定查找目标的跳转的最大数目。

-jcomputer-list 指定在 computer-list 中松散源路由。

-w timeout 等待由 timeout 对每个应答指定的毫秒数。

target_name 目标计算机的名称。

C:\Users\Administrator>tracert www.baidu.com

通过最多 30 个跃点跟踪
到 www.baidu.com [36.152.44.96] 的路由:

  1    <1 毫秒   <1 毫秒   <1 毫秒 192.168.0.1
  2     1 ms    <1 毫秒   <1 毫秒 RTK_GW.bbrouter [192.168.1.1]
  3     3 ms     3 ms     2 ms  100.64.0.1
  4     4 ms     3 ms     3 ms  111.47.31.205
  5     4 ms     4 ms     4 ms  221.183.58.101
  6     *        *        *     请求超时。
  7    29 ms    29 ms    27 ms  221.183.59.54
  8     *        *        *     请求超时。
  9    21 ms    20 ms    33 ms  LZD-20191216MZD [182.61.216.72]
 10     *        *        *     请求超时。
 11    27 ms    27 ms    27 ms  www.baidu.com [36.152.44.96]

跟踪完成。

知识扩展：
目的主机接受在接收到TTL值为1的IP数据包是不会丢失的吧，这样也不会产生一个超时的ICMP数据报文了，那么程序如何判断是否已经到达目的主机了呢?

在Linux下，traceroute程序发送一个UDP数据报给目的主机，但是它选择一个不可能的值作为UDP端口号(大于30000)，使目的主机的任何一个应用程序都不可能使用该端口，因此该数据报到达目的主机时，目的主机会产生一个“端口不可达”错误的ICMP报文，这样traceroute程序要做的就是区分接收到的ICMP报文是超时还是端口不可达，从而来区分是路由器还是目的主机

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