比ping还好用的排障命令

news2024/9/21 2:44:45

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排障命令详解,给你分享2个经典排障案例哈



01

Traceroute原理和功能



Traceroute是为了探测源节点到目的节点之间数据报文所经过的路径。


利用IP报文的TTL域在每经过一个路由器的转发后减一,当TTL=0时则向源节点报告TTL超时这个的特性。


Traceroute首先发送一个TTL为1的Icmp request报文,因此第一跳发送回一个ICMP错误消息以指明此数据报不能被发送(因为TTL超时)。


之后Traceroute再发送一个TTL为2的报文,同样第二跳返回TTL超时,这个过程不断进行,直到到达目的地。


此时,由于数据报中使用了无效的端口号(缺省为33434),目的主机会返回一个ICMP的目的地不可达消息,表明该Traceroute操作结束。


Traceroute记录下每一个ICMP TTL超时消息的源地址,从而提供给用户报文到达目的地所经过的网关IP地址。


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。



02

不同平台的Traceroute命令



 01  RGNOS平台的Traceroute命令 


举个例子,在锐捷RG系列路由器上,Traceroute命令的格式如下:


Traceroute host 『destination』


例如:查看到目的主机10.15.50.1 中间所经过的网关。


RG# traceroute 10.15.50.1
 Type esc/CTRL^c/CTRL^z/q to abort.
traceroute 192.168.0.1 ...... 
1 10.110.40.1            1 4 ms  5 ms  5 ms
 2 10.110.0.64            10 ms  5 ms  5 ms
 3 10.110.7.254          10 ms  5 ms  5 ms
 4 10.3.0.177              175 ms  160 ms  145 ms
 5 129.9.181.254        185 ms  210 ms  260 ms
 6 10.15.50.1              230 ms  185 ms  220 ms
Trace complete successfully.



 02  Windows平台的Tracert 命令 


在PC机上或Windwos为平台的服务器上,Tracert命令的格式如下:


tracert [ -d ] [ -h maximum_hops ] [ -j host-list ] [ -w timeout ] host


-d :不解析主机名。


-h:指定最大TTL大小。


-j:设定松散源地址路由列表。


-w:用于设置UDP报文的超时时间,单位毫秒;例如:查看到目的主机10.15.50.1 中间所经过的前两个网关。


:\>tracert -h 2 10.15.50.1
Tracing route to 10.15.50.1 over a maximum of 2 hops:
  1     3 ms     2 ms     2 ms  10.110.40.1
  2     5 ms     3 ms     2 ms  10.110.0.64
Trace complete.




03

使用Traceroute命令进行故障排除



 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:


c6240c0b787a153ad04f134339558f3f.jpeg


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/CTRL^z/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:


0ea366b24cbe6e7dcde712924e3846b5.jpeg


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/CTRL^z/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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