路由跟踪traceroute

traceroute是一个通用的TCP/IP工具，它能显示出数据包从本地机到达目标机时经过的所有路由器。由于traceroute会人为地给网络造成一些通信负担，所有它主要被系统或网络管理员，作为一个简单而有效的网络手工查错工具使用，普通用户最好少用。尽管如此，traceroute对于用户了解Internet的结构，了解自身的网络故障会有很大帮助。

下面给出的语法和例子都是在Unix操作系统下的情况，在其它操作系统中，该命令可能有不同的使用方法或表示，例如在Windows NT和Windows 95下，类似的命令叫tracert。

traceroute的语法为：

traceroute [-m Max_ttl] [-n ] [-p Port] [-q Nqueries] [-r] [-s SRC_Addr]
[-t TypeOfService] [-v] [-w WaitTime] Host [PacketSize]

其中，

-m Max_ttl：指定最大生存期（Maximum Time-to-live）。也就是数据包从本地机到达目标机所经过的最大跳步（hop），即最多经过这么多路由器。缺省值为30步。

-n：只显示途径路由器的IP地址，不再显示其名字。

-p：指定包传输时使用的UDP端口号。

-q：指定每次跳步发送的探询包的数目，缺省值为3。

-v：列出详细信息。

-w WaitTime：指定每次跳步等待接收响应包的最长时间，缺省值为3秒。

Host：目标机的IP地址或机器名。

PacketSize：指定每个跳步传输的数据包的大小，缺省值为38个字节。



traceroute实际上是通过给目标机的一个非法UDP端口号发送一系列UDP数据包来工作的。使用缺省设置时，本地机给每个路由器发送3个数据包，最多可经过30个路由器。如果已经经过了30个路由器，但还未到达目标机，那么traceroute将终止。每个数据包都对应一个Max_ttl值，同一跳步的数据包该值一样，不同跳步的数据包的值从1开始，每经过一个跳步值加1。当本地机发出的数据包到达路由器时，路由器就响应一个ICMP Time Exceed消息，于是traceroute就显示出当前跳步数，路由器的IP地址或名字，3个数据包分别对应的周转时间（以ms为单位）。如果本地机在WaitTime内未收到响应包，那么在数据包的周转时间栏就显示出一个星号。当一个跳步结束时，本地机根据当前路由器的路由信息，给下一个路由器又发出3个数据包，周而复始，直到收到一个ICMP PORT_UNREACHABLE的消息，意味着已到达目标机，或者已达到指定的最大跳步数。

% traceroute

traceroute to (159.226.1.17), 30 hops max, 40 byte packets

1 router1.sp.net.edu.cn (202.112.35.254) 2 ms 2 ms 2 ms

2 202.112.1.210 (202.112.1.210) 4 ms 2 ms 2 ms

3 202.38.96.1 (202.38.96.1) 3 ms 2 ms 2 ms

4 159.226.1.17 (159.226.1.17) 3 ms 2 ms 2 ms

例中是中科院的WWW服务器，本地机是CERNET高性能计算中心SP2的一个节点机。首先从SP2连到CERNET的HUB（202.112.35.254）出去，然后经过CERNET和CASnet的路由器到达目标服务器。可以看到，数据包的平均周转时间为2ms，这是相当快的速度了。

% traceroute

traceroute to wailea.mhpcc.edu (164.122.9.37), 30 hops max, 40 byte packets

1 router1.sp.net.edu.cn (202.112.35.254) 2 ms 2 ms 2 ms

2 202.112.1.198 (202.112.1.198) 7 ms 11 ms 4 ms

3 us-igw.net.edu.cn (202.112.1.206) 45 ms 54 ms *

4 gsl-stock-3-Serial10/4.gsl.net (204.59.160.245) 554 ms 552 ms 575 ms

5 gsl-sl-stock-fddi.gsl.net (204.59.128.198) 559 ms 553 ms 551 ms

6 sl-mae-w-H3/0-T3.sprintlink.net (144.228.10.110) 562 ms 557 ms 564 ms

7 mae-west.dren.net (198.32.136.81) 571 ms 622 ms 587 ms

8 wahiawa-nctams.dren.net (138.18.232.2) 677 ms 617 ms 621 ms

9 maui.dren.net (138.18.236.1) 611 ms 649 ms 629 ms

10 bcn77-f11-7.mhpcc.edu (164.122.7.7) 613 ms 608 ms 610 ms

11 wailea.mhpcc.edu (164.122.9.37) 622 ms 617 ms *

要到达MHPCC的WWW服务器，在第3跳步到达CERNET通往美国的路由器，然后经过Sprint公司的其它路由器在第8跳步到达Hawaii，最后经过Maui的路由器到达目标节点。可以看出，从本地机发往国内几个路由器的周转时间为几十ms，到达美国后猛增到500多ms。