traceroute命令初探
一、traceroute工作原理及详细过程
1.traceroute的原理
traceroute主要利用IP数据包的TTL字段值 + ICMP来实现，它发送的用于探测网络路径的数据包的IP之上的协议可以是 UDP、TCP或ICMP。不同模式下，探测过程中设计的数据包如下：
1. UDP模式：UDP探测数据包（目标端口大于30000） + 中间网关发回 ICMP TTL 超时数据包 + 目标主机发回ICMP Destination Unreachable 数据包
2. TCP模式：TCP [SYN]探测数据包（目标端口为Web服务的80） + 中间网关发回 ICMP TTL 超时数据包 + 目标主机发回TCP [SYN ACK] 数据包
3. ICMP模式：ICMP Echo (ping) Request 探测数据包 + 中间网关发回ICMP TTL超时数据包 + 目标主机发回ICMP Echo (ping) reply 数据包
- traceroute出现*的分析 *：源发出ICMP Request，第一个request的TTL为1，第二个request的TTL为2，以后依此递增直至第30个；中间的router送回ICMP TTL-expired ( ICMP type 11) 通知source，（packet同时因TTL超时而被drop)，由此source知晓一路上经过的每一个router；最后的destination送回ICMP Echo Reply（最后一跳不会再回ICMP TTL-expired）。所以中间任何一个router上如果封了ICMP Echo Request, traceroute就不能工作；如果封了type 11(TTL-expired), 中间的router全看不到，但能看到packet到达了最后的destination；如果封了ICMP Echo Reply，中间的全能看到，最后的destination看不到。
2.traceroute详细过程
TCP和UDP协议有一个端口号定义，而普通的网络程序只监控少数的几个号码较小的端口，比如说80,比如说23,等等。
traceroute发送的是端口号大于30000的UDP报，所以到达目的主机的时候，目的主机只能发送一个端口不可达的ICMP数据报给主机。主机接到这个报告以后就知道，主机到了。其详细过程如下：
1. 将传递到目的IP地址的ICMP Echo消息的TTL值被设置为1，该消息报经过第一个路由器时，其TTL值减去1，此时新产生的TTL值为0。
2. 由于TTL值被设置为0，路由器判断此时不应该尝试继续转发数据报，而是直接抛弃该数据报。由于数据报的生存周期（TTL值）已经到期，这个路由器会发送一个一个ICMP时间超时，即TTL值过期信息返回到客户端计算机。
3. traceroute命令的客户端计算机将显示该路由器的名称，之后可以再发送一个ICMP Echo消息并把TTL值设置为2。
4. 第1个路由器仍然对这个TTL值减1，然后，如果可能的话，将这个数据报转发到传输路径上的下一跳。当数据报抵达第2个路由器，TTL值会再被减去1，成为0值。
5. 第2个路由器会像第1个路由器一样，抛弃这个数据包，并像第1个路由器那样返回一个ICMP消息。
6. 该过程会一直持续，traceroute命令不停递增TTL值，而传输路径上的路由器不断递减该值，直到数据报最终抵达预期的目的地。
7. 当目的计算机接收到ICMP Echo消息时，会回传一个ICMP Echo Reply消息
二、traceroute常用命令
traceroute的用法为: Traceroute [options]
[options]的内容有:
-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
[data size]:每次测试包的数据字节长度(缺省为38)
应用实例
traceroute -p 6888 www.jd.com //探测包使用的基本UDP端口设置6888
traceroute -q 4 linuxsir.org //探测包的个数设置为值4；
traceroute -r linuxsir.org //绕过正常的路由表，直接发送到网络相连的主机
traceroute -m 10 linuxsir.org //跳数设置为10次
traceroute -w 5 www.jd.com //把对外发探测包的等待响应时间设置为5秒
traceroute -T -p 80 -n www.jd.com //指定对目标80端口(tcp)，这里跟踪的端口能通，不代表端口是能telnet通的
traceroute -D www.baidu.com //显示Socket层级数据流
