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命令详解，还有经典排障案例哈。
Traceroute 原理和功能
traceroute是一个常用的Linux网络诊断命令，用于追踪数据包从源主机到目标主机的路径。它可以帮助确定网络中的延迟和丢包问题。
当发送一个数据包时，TTL的值被设置为1，数据包被送到网络上。当数据包到达安防个路由器时，路由器会删除TTL值并将数据包发送到下一个路由器。这个过程一直重复，直到数据包到达目标主机。如果数据包没有到达目标主机，目标主机将发回ICMPtimeexceeded消息，以此来指示从数据包到达目标过程中经过了多少个路由器。traceroute命令通过不断发送数据包并递增TTL的值，来确定到达目标主机前所经过的路由器数量。
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。
命令格式
traceroute 命令使用方式也非常简单，具体的命令格式可以参考如下：
traceroute [参数] [主机]
参数含义
traceroute 命令格式已经了解了，那么其中的参数都支持哪些设置呢？接下来具体看一下。
-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。
详细的使用举例
配置等待时间
traceroute 中的默认等待时间为3秒，要修改这个时间，可以使用 -w 选项。比如，我们将等待时间改为 1 秒：
traceroute -w 1 google.com
更改收发包的数量
默认情况下，traceroute 为一个跃点（hop）发送3个包，如果想更改此行为，可使用 -q 选项。
比如，我们我们将其改为4个数据包：
traceroute -q 4 google.com
指定最大跃点数
在traceroute中，单个查询的默认最大跳数为30，可以扩展到255。使用 -m 选项：
traceroute -m 4 google.com
指定 TTL
默认情况下，traceroute 将以第一个 TTL 开始，但您可以使用 -f 选项更改此行为。
如下例子，我们从第5个TTL开始跟踪 google：
traceroute -f 5 google.com
添加备用源IP地址
使用-s 选项添加备用 IP 地址：
traceroute -s 192.168.1.7 google.com
跟踪时禁用主机名映射到IP地址
如果出于某种原因希望在跟踪时禁用主机名映射，可以使用 -n 选项：
traceroute -n google.com
通过网关路由包
可以在要跟踪路由的域时，使用 -g 选项指定网关地址。比如，我们添加 192.168.1.7 作为网关地址：
traceroute -g 192.168.1.7 google.com
更改目标端口
可以使用 -p 来指定要跟踪的目标端口：
traceroute -p 29879 google.com
设置最大数据包长度
默认情况下，traceroute 跟踪的数据包长度为 60 字节（bytes），可以在目标地址后跟一个数字（即包大小）来修改：
traceroute google.com
禁用探测数据包碎片（probe packet fragmentation）
如果你不想允许探测数据包碎片化，有一种简单的方法来实现这个目的，使用 -F 选项：
traceroute -F google.com
故障排除案例
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：
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：
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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