traceroute

Traceroute — служебная компьютерная программа, предназначенная для определения маршрутов следования данных в сетях TCP/IP. Traceroute может использовать разные протоколы передачи данных в зависимости от операционной системы устройства. Такими протоколами могут быть UDP, TCP, ICMP или GRE. Компьютеры с установленной операционной системой Windows используют ICMP-протокол, при этом операционные системы Linux и маршрутизаторы Cisco — протокол UDP.

Traceroute входит в поставку большинства современных сетевых операционных систем. В системах Microsoft Windows эта программа носит название tracert, а в системах GNU/Linux, Cisco IOS и Mac OS — traceroute.

Рассмотрим пример работы программы в операционной системе Windows. Программа tracert выполняет отправку данных указанному узлу сети, при этом отображая сведения о всех промежуточных маршрутизаторах, через которые прошли данные на пути к целевому узлу. В случае проблем при доставке данных до какого-либо узла программа позволяет определить, на каком именно участке сети возникли неполадки. Необходимо отметить, что программа работает только в направлении от источника пакетов и является весьма грубым инструментом для выявления неполадок в сети. В силу особенностей работы протоколов маршрутизации в сети Интернет, обратные маршруты часто не совпадают с прямыми, причём это справедливо для всех промежуточных узлов в трейсе. Поэтому ICMP ответ от каждого промежуточного узла может идти своим собственным маршрутом, затеряться или прийти с большой задержкой, хотя в реальности с пакетами, которые адресованы конечному узлу, этого не происходит. Кроме того, на промежуточных маршрутизаторах часто стоит ограничение числа ответов ICMP в единицу времени, что приводит к появлению ложных потерь.

Принцип работы traceroute

Для определения промежуточных маршрутизаторов traceroute отправляет целевому узлу серию ICMP-пакетов (по умолчанию 3 пакета), с каждым шагом увеличивая значение поля TTL («время жизни») на 1. Это поле обычно указывает максимальное количество маршрутизаторов, которое может быть пройдено пакетом. Первая серия пакетов отправляется с TTL, равным 1, и поэтому первый же маршрутизатор возвращает обратно ICMP-сообщение «time exceeded in transit», указывающее на невозможность доставки данных. Traceroute фиксирует адрес маршрутизатора, а также время между отправкой пакета и получением ответа (эти сведения выводятся на монитор компьютера). Затем traceroute повторяет отправку серии пакетов, но уже с TTL, равным 2, что заставляет первый маршрутизатор уменьшить TTL пакетов на единицу и направить их ко второму маршрутизатору. Второй маршрутизатор, получив пакеты с TTL=1, так же возвращает «time exceeded in transit».

Процесс повторяется до тех пор, пока пакет не достигнет целевого узла. При получении ответа от этого узла процесс трассировки считается завершённым.

На оконечном хосте IP-датаграмма с TTL = 1 не отбрасывается и не вызывает ICMP-сообщения типа срок истёк, а должна быть отдана приложению. Достижение пункта назначения определяется следующим образом: отсылаемые traceroute датаграммы содержат UDP-пакет с заведомо неиспользуемым номером порта на адресуемом хосте. Номер порта будет равен 33434 + (максимальное количество транзитных участков до узла) — 1. В пункте назначения UDP-модуль, получая подобные датаграммы, возвращает ICMP-сообщения об ошибке «порт недоступен». Таким образом, чтобы узнать о завершении работы, программе traceroute достаточно обнаружить, что поступило ICMP-сообщение об ошибке этого типа.

Пример в Windows

Запуск программы производится из командной строки. Для этого вы должны войти в неё. Для операционных систем семейства Windows существует несколько способов запуска командной строки:

Пуск — Выполнить — В графе «Открыть» написать «cmd» и нажать Ок.
Сочетание клавиш Win (кнопка с логотипом Windows) + R (должны быть нажаты одновременно) — В графе «Открыть» написать «cmd» и нажать Ок.
Пуск — Все программы (или просто «Программы», зависит от версии операционной системы) — Служебные — Командная строка.

В открывшемся окне написать:

  tracert example.net

Где tracert — обращение к программе, а example.net — любое доменное имя или IPv4 адрес.

  C:\Documents and Settings\Administrator>tracert ru.wiki.x.io
  
  Трассировка маршрута к rr.esams.wikimedia.org [91.198.174.2]
  с максимальным числом прыжков 30:
  
  1     1 ms    <1 ms    <1 ms  vpn4.kras.gldn [10.10.1.14]
  2     2 ms    <1 ms    <1 ms  C7604-BRAS4-FTTB.ranetka.ru [80.255.150.41]
  3     1 ms     1 ms     4 ms  C76-External.ranetka.ru [80.255.128.162]
  4     1 ms    <1 ms    <1 ms  pe-l.Krasnoyarsk.gldn.net [195.239.173.37]
  5    79 ms    79 ms    98 ms  cat01.Stockholm.gldn.net [194.186.157.62]
  6   131 ms   131 ms   132 ms  ams-ix.2ge-2-1.br1-knams.wikimedia.org [195.69.145.176]
  7   131 ms   131 ms   131 ms  te-8-2.csw1-esams.wikimedia.org [91.198.174.254]
  8   133 ms   134 ms   133 ms  rr.esams.wikimedia.org [91.198.174.2]
  
  Трассировка завершена.

Пример в Linux

В UNIX/Linux системах существуют режимы, в которых запуск программы возможен только от имени суперпользователя root (администратора). К числу этих режимов относится важный режим трассировки с помощью ICMP (ключ -I).

Во всех остальных случаях, traceroute может работать от имени обычного рядового пользователя. При этом, параметры по умолчанию различаются от дистрибутива к дистрибутиву, хотя в справке традиционно пишется ключ -U (UDP) в качестве такового. В отдельных RedHat-based дистрибутивах фактически в качестве умолчания используется -I, поэтому в случае, если команда из следующего примера выдаст сообщение о недостатке прав, попробуйте явно указать ключ -U.

  [user@localhost ~]$ traceroute www.ru
  traceroute to www.ru (194.87.0.50), 30 hops max, 38 byte packets 
   1    mygateway.ar7                       (192.168.1.1)       0.777 ms    0.664 ms   0.506 ms
   2    L0.ghsdr04                          (213.227.224.91)   15.661 ms   15.867 ms  31.426 ms
   3    213.227.224.1                       (213.227.224.1)    16.797 ms   18.221 ms  16.756 ms
   4    dg                                  (213.186.216.161)  53.068 ms   39.163 ms  38.283 ms
   5    br13                                (213.186.193.43)   40.156 ms   39.768 ms  42.803 ms
   6    aggr                                (62.221.40.169)    37.884 ms   38.712 ms  37.207 ms
   7    edge-3GE-216dot1q.kiev.ucomline.net (213.130.30.182)   39.723 ms   38.039 ms  41.261 ms
   8    ae0-202.RT771-001.kiv.retn.net      (81.222.15.1)      40.029 ms   37.088 ms  40.039 ms
   9    ae0-3.RT502-001.msk.retn.net        (81.222.15.1)     128.932 ms  122.043 ms 121.612 ms
  10    GW-Demos.retn.net                   (81.222.8.46)     120.023 ms  121.135 ms 119.493 ms
  11    iki-1-vl10.demos.net                (194.87.0.83)     119.074 ms  119.784 ms 123.607 ms
  12    www.ru                              (194.87.0.50)     120.358 ms  122.545 ms 119.399 ms

Проблемы с firewall-ами

Часто встречается заблуждение, что traceroute, как и ping, работает только по протоколу ICMP. В связи с этим начинающие администраторы, разрешив в файерволе протокол ICMP, получают рабочий ping и нерабочий traceroute. Для исправления такой ситуации необходимо дополнительно разрешить в файерволе UDP-пакеты на порты выше 33434 (в некоторых источниках указано, что достаточно указать диапазон портов от 33434 до 33534).

Альтернативы и дополнения к traceroute

Полученная с помощью tracemap графическая карта трассировки пути на корневые серверы DNS с хоста, расположенного в Киеве

tracepath — похожая на traceroute программа, но может строить асимметричные трассы и имеет некоторые другие отличия.
mtr — Интерактивная программа, способная постоянно выводить обновлённую статистику по трассе.
tracemap — программа, позволяющая выполнять трассировку пути на несколько хостов сразу и представить полученные данные в виде графической карты.
tcptraceroute (tracetcp) — аналогичная traceroute программа, но предназначена для диагностики TCP соединений; вместо UDP-пакетов использует TCP-пакеты открытия соединения (SYN|ACK) с указанным сервисом (по умолчанию — web-сервер, порт 80) интересующего хоста; в результате получаем информацию о времени прохождения данного вида TCP-пакетов через маршрутизаторы и информацию о доступности сервиса на интересующем хосте, либо, в случае проблем с доставкой пакетов — видим, в каком месте трассы они возникли.

См. также

Ссылки

tracemap — программа, позволяющая выполнять трассировку пути на несколько хостов сразу и представить полученные данные в виде графической карты.
traceroute.org — трассировка из разных точек мира онлайн.
trace.die.net
Онлайн трасировка сразу из нескольких точек — Точки расположены в Голландии, Гонконге, США, Хорватии, Украине, Малайзии, России, Индии, Турции.
Проверка «Traceroute» из различных частей мира — с возможностью выбора протокола проверки (ICMP, UDP, TCP).