【 一个比 ping 更强大、更牛逼的命令行工具！】

遇到网络故障的时候，你一般会最先使用哪条命令进行排障？

除了Ping，还有Traceroute、Show、Telnet又或是Clear、Debug等等。

今天安排的，是Traceroute命令详解，还有经典排障案例哈。

Traceroute 原理和功能

traceroute是一个常用的Linux网络诊断命令，用于追踪数据包从源主机到目标主机的路径。它可以帮助确定网络中的延迟和丢包问题。

当发送一个数据包时，TTL的值被设置为1，数据包被送到网络上。当数据包到达安防个路由器时，路由器会删除TTL值并将数据包发送到下一个路由器。这个过程一直重复，直到数据包到达目标主机。如果数据包没有到达目标主机，目标主机将发回ICMPtimeexceeded消息，以此来指示从数据包到达目标过程中经过了多少个路由器。traceroute命令通过不断发送数据包并递增TTL的值，来确定到达目标主机前所经过的路由器数量。

Traceroute 命令用于测试数据报文从发送主机到目的地所经过的网关。 主要用于检查网络连接是否可达，以及分析网络什么地方发生了故障。

命令格式

traceroute 命令使用方式也非常简单，具体的命令格式可以参考如下：

traceroute [参数] [主机]

参数含义

traceroute 命令格式已经了解了，那么其中的参数都支持哪些设置呢？接下来具体看一下。

-d #使用 Socket 层级的排错功能。
-f #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 #设置来源路由网关，最多可设置 8 个。
-i #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 #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 #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 #设置本地主机送出数据包的 IP 地址。
-t #设置检测数据包的 TOS 数值。
-v #详细显示指令的执行过程。
-w #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。

详细的使用举例

配置等待时间

traceroute 中的默认等待时间为3秒，要修改这个时间，可以使用 -w 选项。比如，我们将等待时间改为 1 秒：

traceroute -w 1 google.com

更改收发包的数量

默认情况下，traceroute 为一个跃点（hop）发送3个包，如果想更改此行为，可使用 -q 选项。

比如，我们我们将其改为4个数据包：

traceroute -q 4 google.com

指定最大跃点数

在traceroute中，单个查询的默认最大跳数为30，可以扩展到255。使用 -m 选项：

traceroute -m 4 google.com

指定 TTL

默认情况下，traceroute 将以第一个 TTL 开始，但您可以使用 -f 选项更改此行为。

如下例子，我们从第5个TTL开始跟踪 google：

traceroute -f 5 google.com

添加备用源IP地址

使用-s 选项添加备用 IP 地址：

traceroute -s 192.168.1.7 google.com

跟踪时禁用主机名映射到IP地址

如果出于某种原因希望在跟踪时禁用主机名映射，可以使用 -n 选项：

traceroute -n google.com

通过网关路由包

可以在要跟踪路由的域时，使用 -g 选项指定网关地址。比如，我们添加 192.168.1.7 作为网关地址：

traceroute -g 192.168.1.7 google.com

更改目标端口

可以使用 -p 来指定要跟踪的目标端口：

traceroute -p 29879 google.com

设置最大数据包长度

默认情况下，traceroute 跟踪的数据包长度为 60 字节（bytes），可以在目标地址后跟一个数字（即包大小）来修改：

traceroute google.com

禁用探测数据包碎片（probe packet fragmentation）

如果你不想允许探测数据包碎片化，有一种简单的方法来实现这个目的，使用 -F 选项：

traceroute -F google.com

故障排除案例

排障案例①:使用Traceroute命令定位不当的网络配置点

1、现象描述：

组网情况如下图所示：

某校园网中，RouterB和RouterC同属于一个运行RIPv2路由协议的网络，主机4.0.0.2访问数据库服务器5.0.0.2，用户抱怨访问性能差。

2、相关信息：

在主机上ping 5.0.0.2显示如下：

C:\Documents and Settings\c>ping -n 10 -l 1000 5.0.0.2

Pinging 5.0.0.2 with 1000 bytes of data:
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=552ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=5735ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=551ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=5734ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=549ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=5634ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=555ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=5738ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=455ms TTL=250
Reply from 5.0.0.2: bytes=1000 time=5811ms TTL=250

3、原因分析

上面的Ping显示出一个规律，奇数报文的返回时长短，而偶数报文返回时长很长（是奇数报文的10倍多）。

可以初步判断奇数报文和偶数报文是通过不同的路径传输的。

现在我们需要使用Traceroute命令来追踪这不同的路径。在RouterC上，Traceroute远端RouterA的以太网接口5.0.0.1。

RouterC(config)#traceroute

Target IP address or host: 5.0.0.1
Maximum number of hops to search for target [30]:10
Repeat count for each echo[3]:8
Wait timeout milliseconds for each reply [2000]:

Type esc/CTRL^c/CTRLz/q to abort.
traceroute 5.0.0.1 …
1 6 ms 4 ms 4 ms 4 ms 4 ms 4 ms 4 ms 4 ms 4.0.0.1
。。。。。。（中间省略）
5 20 ms 16 ms 15 ms 16 ms 16 ms 16 ms 16 ms 16 ms 3.0.0.2
6 30 ms 278 ms 25 ms 279 ms 25 ms 278 ms 25 ms 277 ms 5.0.0.1
RouterC(config)#

从上面的显示可看到，直至3.0.0.2，UDP探测报文的返回时长都基本一。

而到5.0.0.1时，则发生明显变化，呈现奇数报文时长短，偶数报文时长长的现象。

于是判断，问题发生在RouterB和RouterA之间。

通过询问该段网络的管理员，得知这两路由器间有一主一备两串行链路，主链路为2.048Mbps（s0口之间），备份链路为128Kbps（s1口之间）。

网络管理员在此两路由器间配置了静态路由。

RouterB上如下配置：

RouterB（config）# ip route 5.0.0.0 255.0.0.0 1.0.0.2
RouterB（config）# ip route 5.0.0.0 255.0.0.0 2.0.0.2

RouterA上如下配置：

outerA（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.0.0.1
RouterA（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 2.0.0.1

于是问题就清楚了。

例如RouterB，由于管理员配置时没有给出静态路由的优先级，这两条路由项的管理距离就同为缺省值1。

然后就同时出现在路由表中，实现的是负载分担，而不能达到主备的目的。

4、处理过程

可以有两种处理方法。

一个是，继续使用静态路由，进行配置更改 RouterB上进行如下更改：

RouterB（config）# ip route 5.0.0.0 255.0.0.0 1.0.0.2 （主链路仍使用缺省1）

RouterB（config）# ip route 5.0.0.0 255.0.0.0 2.0.0.2 100（备份链路的降低至100）

RouterA上进行如下更改：

RouterA（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.0.0.1

RouterA（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 2.0.0.1 100

这样，只有当主链路发生故障，备份链路的路由项才会出线在路由表中，从而接替主链路完成报文转发，实现主备目的。

第二个是，在两路由器上运行动态路由协议，如OSPF，但不要运行RIP协议（因为RIP协议是仅以hop作为Metric的）。

5、建议和总结

本案例的目的不是为了解释网络配置问题，而是用来展示Ping命令和Traceroute命令的相互配合来找到网络问题的发生点。

尤其在一个大的组网环境中，维护人员可能无法沿着路径逐机排查，此时，能够迅速定位出发生问题的线路或路由器就非常重要了。

排障案例②：使用Traceroute命令发现路由环路

1、现象描述

组网情况如下图所示：

三台路由器均配置静态路由，完成后，登录到RouterA上Ping主机4.0.0.2，发现不通。

2、相关信息

RouterA# ping 4.0.0.2

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 4.0.0.2,
timeout is 2000 milliseconds.
…

Success rate is 0 percent (0/5)
RouterA# traceroute 4.0.0.2
Type esc/CTRL^c/CTRLz/q to abort.
traceroute 4.0.0.2 …
1 6 ms 4 ms 4 ms 1.0.0.1（RouterB）
2 8 ms 8 ms 8 ms 1.0.0.2（RouterA）
3 12 ms 12 ms 12 ms 1.0.0.1（RouterB）
4 16 ms 16 ms 16 ms 1.0.0.2（RouterA）
。。。。。。

3、原因分析

从上面的Traceroute命令的显示可以立即发现，在RouterA和RouterB间产生了路由环路。

由于是配置的是静态路由，基本可以断定是RouterA或RouterB的静态路由配置错误。检查RouterA的路由表，配置的是缺省静态路由：ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.0.0.1，没有问题。

检查RouterB的路由表，配置到4.0.0.0网络的静态路由为：ip route 4.0.0.0 255.0.0.0 1.0.0.2――下一跳配置的是1.0.0.2，而不是3.0.0.1。这正是错误所在。

4、处理过程

修改RouterB的配置如下：

RouterB（config）# no ip route 4.0.0.0 255.0.0.0 1.0.0.2

RouterB（config）# ip route 4.0.0.0 255.0.0.0 3.0.0.1

故障排除。

5、建议和总结

Traceroute命令能够很容易发现路由环路等潜在问题。

当路由器A认为路由器B知道到达目的地的路径，而路由器B也认为路由器A知道目的地时，就是路由环路发生了。

使用Ping命令只能知道接收端出现超时错误，而Traceroute能够立即发现环路所在――如果Traceroute命令两次或者多次显示同样的接口。

当通过Traceroute发现路由环路后，如果配置为：

静态路由：几乎可以肯定是手工配置有问题，如本案例所示。

OSPF协议：可能是地址聚合产生的问题。

多路由协议：可能是路由引入产生的问题。

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