网络相关的命令工具研究报告-traceroute

1、什么是traceroute

traceroute (Windows系统下是tracert) 是路由跟踪命令，它利用ICMP 协议定位您的计算机和目标计算机之间的所有路由器。TTL 值可以反映数据包经过的路由器或网关的数量，通过操纵独立ICMP 呼叫报文的TTL 值和观察该报文被抛弃的返回信息，traceroute命令能够遍历到数据包传输路径上的所有路由器。

2、traceroute实现原理

程序是利用增加存活时间（TTL）值来实现其功能的。每当数据包经过一个路由器，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，并发送一个ICMP TTL数据包给原数据包的发出者。程序发出的首3个数据包TTL值是1，之后3个是2，如此类推，它便得到一连串数据包路径。注意IP不保证每个数据包走的路径都一样。

实现：主叫方首先发出 TTL=1 的数据包，第一个路由器将 TTL 减1得0后就不再继续转发此数据包，而是返回一个 ICMP 逾时报文，主叫方从逾时报文中即可提取出数据包所经过的第一个网关地址。然后又发出一个 TTL=2 的 ICMP 数据包，可获得第二个网关地址，依次递增 TTL 便获取了沿途所有网关地址。

需要注意的是，并不是所有网关都会如实返回 ICMP 超时报文。出于安全性考虑，大多数防火墙以及启用了防火墙功能的路由器缺省配置为不返回各种 ICMP 报文，其余路由器或交换机也可被管理员主动修改配置变为不返回 ICMP 报文。因此 Traceroute 程序不一定能拿全所有的沿途网关地址。所以，当某个 TTL 值的数据包得不到响应时，并不能停止这一追踪过程，程序仍然会把 TTL 递增而发出下一个数据包。一直达到默认或用参数指定的追踪限制才结束追踪。

3、Traceroute具体语法

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。

4、ubuntu下traceroute运行实例

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，网关响应后返回时间，如果用traceroute -q 4 www.baidu.com，表示向每个网关发送4个数据包，在下图中可以看到每行中有4个时间参数。

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。

当我们想要设置路由跳数时，可以使用-m参数

当我们想要绕过正常的路由表，直接发送到网络相连的主机上时可以使用-r参数。

显示数据包不可到达

如果我们想要设置等待远端主机回报的时间，可以使用-w参数，如把对外发探测包的等待响应时间设置为2秒