что значит трассировка маршрута
Что такое трассировка маршрута в Windows (tracert) и Linux (traceroute): разбор Бородача
Всем привет! Как вы уже поняли, сегодня я подробно, но максимально кратко попробую рассказать про то – что же такое трассировка маршрута в локальных и глобальных сетях. Также расскажу, в чем отличие измерения трассировки в Windows и Linux. Некоторые думают, что при вводе примерно одинаковых команд инженер будет получать одну и ту же информацию, но на деле это не совсем так – об этом поподробнее чуть ниже. Если у вас будут какие-то вопросы и дополнения, то пишите в комментариях.
Определение
Трассировка – по сути это тестирование, при котором пользователь может увидеть, по какому пути проходит пакет данных до конечного сервера. То есть через какие узлы он проходит и с какой задержкой. Например, при стандартной команде «Ping» вы получите информацию о времени отклика или время отправки и приема пакета. А при трассировке вы увидите через какие IP узлов проходит этот самый пакет до конечного сервера.
Часто данной утилитой пользуются инженеры или системные администраторы, чтобы выявить слабые стороны сети. В общем, штуковина полезная почти для всех. Далее я расскажу, как сделать трассировку до сайта или до выделенного игрового сервера, а также как вообще ею пользоваться.
Windows
В «окнах» данную функцию выполняет системный модуль или утилита «Tracert». Как вы понимаете она расположена в папке «System32», как и другие подобные микропрограммы. Для запуска обычно нужно использовать командную строку. Утилита спокойно работает как с доменными именами, так и с IP адресами, в том числе IPv4 и IPv6. Также плюс в том, что её не нужно устанавливать и она идет в стандартном пакете Windows на всех версиях: XP, 7, 8, 8.2 и 10.
А теперь давайте попробуем её использоваться. Для этого вам нужно запустить командную строку. В Windows 7 переходим в «Пуск» – «Все программы» – открываем папку «Стандартные», а после этого нажимаем правой кнопкой по командной строке и открываем с правами администратора.
ПРИМЕЧАНИЕ! Также можно открыть через + R и команду «CMD».
В Windows 10 достаточно нажать правой кнопкой по «Пуску» и далее выбрать консоль с админ правами.
Далее все делается достаточно просто – сначала прописываем команду «tracert», а потом через пробел выписываем IP адрес сервера. Я в качестве примера использовал один известный DNS серверов:
Плюс ещё в том, что можно использовать не только IP, но также и доменное имя, которое состоит из букв. Давайте для примера проведем тест с Яндексом:
tracert yandex.ru
Тут мы видим вид нескольких шагов. Каждый шаг – это прохождение пакета от одного узла к другому. Так же вы видите время прохождения, которое пишется в миллисекундах. Далее вы видите название узла и IP адрес, который указан в скобках. Если же узел не сможет ответить или время ожидания будет превышено, то в столбце времени вы увидите звёздочку (*).
А теперь давайте я расскажу про проблему данного тестирования. Проблема состоит в том, что команда не показывает некоторые узлы, а именно коммутаторы, которые работают со вторым уровнем модели OSI. А все из-за того, что у них нет интерфейсного представления подключенных устройств в IP виде. То есть коммутация происходит на втором уровне, где нет IP адресов, а связь идет с помощью таблицы MAC-адресов. И понятно дело, что в таблице такие узлы не отображаются.
Более подробно советую также почитать про модель OSI и про коммутаторы.
В итоге для данной команды все коммутаторы, работающие со вторым уровнем модели OSI – просто невидимы. «Tracert» использует ICMP (Internet Control Message Protocol) протокол, которые передает данные только в IP пакете, со значением TTL. TTL – это время жизни пакета.
Изначально при отправке пакета на первый узел значение TTL равно единице. И при трассировке отправляется сразу три пакета – именно поэтому мы видим три столбца времени. Если все пакеты приходят обратно, то мы видим время по всем трем столбцам. Далее TTL увеличивается на единицу, и отправляется ещё три пакета на следующий узел. И так до победного конца, пока последний запрос не достигнет конечного узла.
ПРИМЕЧАНИЕ! Если вы видите звездочку, но пакет все равно идет через данный узел, то скорее всего на данном маршрутизаторе или сервере есть настройка, которая не обрабатывает ICMP запросы. Очень часто их используют для DDoS атак – поэтому их обработку иногда отключают.
Как у любой утилиты тут есть список дополнительных параметров, которые могут немного изменить тестирования. Для вызова нужно ввести:
Команда очень полезная не только для работы и тестирования рабочих сетей, но даже для выявления проблем с интернетом. Помню у моего друга постоянно был высокий отклик в «Counter-Strike», но он все никак не мог понять почему – ведь у меня в соседнем доме был пинг на порядок меньше. При трассировке он увидел, что на первом (провайдерском) узле есть сильный застой пакетов. В итоге он обратился к оператору, и им поменяли старый коммутатор, который стоял там, неверное ещё с эпохи Российской Империи.
Linux
Итак, в Windows мы уже разобрались, что трассировку выполняет утилита «tracert.exe». В Linux утилита имеет другое название: «traceroute», – и также выполняет данную функцию, но немного по-другому.
Вспомним немного как работает tracert на примере нижней картинки:
А проблем в том, что у «tracert» нет возможности сделать запрос с портом, что делает его немного узконаправленным. «Traceroute» работает на основе совершенно другого протокола – UDP. По сути UDP протокол делает запрос именно по портам. А окончание трассировки при достижении пакетом конечного узла происходит в том случае, когда при каждом шаге при увеличении номера порта он становится закрытым на конечном сервере.
Запускаем программу аналогично через консоль. Также у неё есть свои параметры.
Кстати, есть возможность при трассировке использовать не UDP, а ICMP протокол, для этого нужно дописать параметр «-I».
Но что делать, если надо на Windows сделать трассировку по UDP протоколу и использование портов? Для этого нужно будет использовать стороннюю микропрограмму: «tcptrace». Для трассировки маршрута по TCP (и UDP) можно использовать «tcptraceroute».
Трассировка маршрута сети (команда tracert)
Для диагностики и поиска проблем в сети системные администраторы часто применяют такой удобный инструмент, как трассировка маршрута. Она позволяет определить все узлы (маршрутизаторы, серверы, компьютеры), через которые проходит трафик по дороге к точке назначения. Если связь с каким-либо удалённым хостом рвётся или вообще пропадает, то трассировка маршрута сети позволит быстро найти участок, на котором появились проблемы как в локальной сети, так и в глобальной паутине Интернет.
Для выполнения этой процедуры в каждой современной операционной системе есть соответствующий инструмент.
Трассировка в Windows 10
Для проведения трассировки сети в Windows 10 необходимо нажать комбинацию клавиш Win+R и в окне «Выполнить» набрать команду «cmd». Этим Вы откроете командную строку Виндовс, в которой надо ввести команду:
Для примера возьмём сайт google.ru
Трассировка в Linux
Внимание! Использовать трассировку маршрута в сети для оценки качества последней мили (абонентской линии ADSL,FTTB или PON) нельзя, так как эта системная программа никоим образом оценить качество линии не может и не умеет.
Утилиты Traceroute и Tracert
Traceroute — это утилита, которая позволяет проследить маршрут следования данных до удалённого адресата в сетях TCP/IP. В Linux используется команда Traceroute, а в Windows — Tracert. При помощи этих команд можно увидеть путь пакета данных от вашего компьютера до целевого сервера или сайта.
Как работают Tracert и Traceroute
Когда вы пытаетесь открыть сайт, браузер отправляет сообщение (запрос) серверу, на котором этот сайт находится. Сообщение на своём пути проходит через маршрутизаторы. Они решают, куда дальше передать сообщение, чтобы гарантированно его доставить адресату. В трассировке маршрутизаторы ещё называют хопами (хоп — прыжок) или узлами. Количество узлов, через которые на своём пути пройдёт запрос, можно узнать при помощи утилит Tracert и Traceroute. Узлы, которые не являются целевыми для запроса, называют транзитными.
Утилита Traceroute формирует UDP-датаграмму (сообщение, которое нужно доставить целевому серверу), упаковывает её в IP-пакет и передаёт первому транзитному узлу. В заголовке такого IP-пакета есть поле TTL (Time To Live) — время жизни пакета. Оно определяет количество хопов, через которые пакет может пройти. На каждом узле TTL уменьшается на единицу. Если на пути к удалённому адресату время жизни пакета станет равно 0, маршрутизатор отбросит пакет и отправит источнику ICMP-сообщение об ошибке «Time Exceeded» (время истекло).
Этот принцип лежит в основе работы утилит Tracert и Traceroute, однако между ними есть отличия. Рассмотрим каждую утилиту отдельно.
Tracert отправляет на хост назначения ICPM-запрос «Echo Request» с TTL=1. Первый маршрутизатор, который получит запрос, проверяет, кому он предназначен. Если маршрутизатор не является целевым хостом, он уменьшает TTL на 1, отбрасывает пакет и отправляет ICMP-сообщение источнику, так как время жизни теперь равно 0. В этом сообщении маршрутизатор указывает информацию о себе и причину дропа пакета. Получив сообщение, Tracert запоминает этот маршрутизатор как первый хоп (прыжок) и отправляет следующий пакет, но уже с TTL=2. Первый хоп успешно обрабатывает новый пакет, уменьшает время его жизни на 1 и передаёт дальше. Следующий маршрутизатор тоже выполняет проверку хоста назначения и, если пакет предназначен не ему, уменьшает TTL, отбрасывает пакет и отправляет ICMP-сообщение источнику. Tracert запоминает второй хоп, снова увеличивает TTL на 1 и отправляет следующий пакет. Эти действия будут повторяться до тех пор, пока пакет не достигнет целевого хоста. Когда запрос попадёт к целевому хосту, этот хост в ответ направит ICMP «Echo Reply». Источник воспримет это как завершение трассировки.
Утилита Traceroute вместо ICMP-запроса отправляет 3 UDP-пакета на определенный порт целевого хоста и ожидает ответа о недоступности этого порта. Первый пакет отправляется с TTL=1, второй с TTL=2 и так далее, пока запрос не попадёт адресату. Отличие от Tracert в том, как Traceroute понимает, что трассировка завершена. Так как вместо ICMP-запроса он отправляет UDP-запрос, в каждом запросе есть порт отправителя (Sourсe) и порт получателя (Destination). По умолчанию запрос отправляется на закрытый порт 34434. Когда запрос попадёт на хост назначения, этот хост отправит ответ о недоступности порта «Destination port unreachable» (порт назначения недоступен). Это значит, что адресат получил запрос. Traceroute воспримет этот ответ как завершение трассировки.
Если Tracert работает по протоколу ICMP, то какой протокол используется командой Traceroute? По умолчанию используется протокол UDP, но traceroute может отправить и ICMP-запрос «Echo Request», как Tracert. Такой способ пригодится, если хоп не отвечает на UDP-пакет.
Как работает tracert и traceroute
Применение данных утил позволяет проследить маршрут до удаленного хоста, определить время круговой задержки (RTT-round-trip delay time), IP-адрес и в некоторых случаях доменное имя промежуточного маршрутизатора. В основе их работы лежат ICMP-сообщения об ошибках.
Как работает Tracert.
Значение времени жизни (TTL) первого отправляемого пакета устанавливается равным 1. Когда протокол IP первого маршрутизатора принимает этот пакет, то он в соответствии со своим алгоритмом уменьшает TTL на единицу и получает 0. Маршрутизатор отбрасывает пакет с нулевым временем жизни и возвращает узлу-источнику ICMP-сообщение об ошибке истечения времени дейтаграммы (ICMP-сообщение тип 11 код 0). Это сообщение содержит имя маршрутизатора и его IP-адрес. Когда это ICMP-сообщение прибывает к отправителю, тот по значению таймера узнает время оборота пакета(RTT), а также (из ICMP-сообщения) имя и IP-адрес промежуточного маршрутизатора. Затем посылается следующий IP-пакет, но теперь со значением TTL равным 2. Этот пакет уже доходит до второго маршрутизатора, но опять там «умирает» о чем аналогичным, же образом сообщается узлу отправителю. И так до тех пор, пока не достигнет конечного узла. На основании данных ответов строится трассировка. Например:
Из данной трассы мы видим, что хост www.rt.ru доступен с числом прыжков(хопов) — 8, его ip 109.207.14.4, и время круговой задержки до данного ресурса составляет 19ms.
Как работает Traсeroute.
Принцип идентичный, за одним исключением. Утила по умолчанию, посылает в сторону заданного хоста UDP-датаграммы на какой-то произвольный порт, обычно — на «высокий», скорее всего не занятый другим сервисом (например 12500, 30678) или на зарезервированный (например 0), в свежих версиях порт по умолчанию — 33434. Сначала посылается серия из 3-х таких пакетов с TTL=1, по приходу ответов замеряется время прохождения и определяется доменное имя транзитного узла. Затем, как сказано выше, посылаются очередные серии пакетов с TTL=2 и т.д. В конце мы получаем от конечного хоста отклик «Порт недоступен» (PORT_UNREACHABLE), что означает завершение трассировки.
Пример трассировки до того же ресурса:
Заключение.
Следует отметить, что звездочки могут возникать и при трассировке ICMP-пакетами, это также не значит, что существует проблема. Все зависит от того, как настроил оборудование администратор. Это его железо и настраивается оно с его потребностями. Данное явление вполне нормально. Также не следует паниковать, если конечный хост не пингуется. Вполне возможно, что ресурс просто от них закрылся.
Какие секреты поможет узнать команда Tracert
Может быть, вас даже удивило, как непонятный набор символов способен помочь в решении сетевых проблем? Что означают эти числа, колонки и строки? Если желаете научиться применять и понимать tracert не хуже профессионалов, эта статья – для вас.
Назначение и применение Tracert на практике
T racert – не просто некая абстрактная команда, которую понимает командная строка, а полноценная программа. Точнее, служебное консольное (не имеющее оконного интерфейса) Windows-приложение, предназначенное для определения пути, по которому направляются сетевые пакеты от одного узла к другому. Имя приложения образовано от «trace route», что означает «трассировка маршрута».
Программа Tracert является собственным компонентом Windows (устанавливается на компьютер вместе с ОС), ее исполняемый файл – TRACERT.exe, постоянно находится в папке %windir%/system32.
Для простоты понимания работы трассировщика представим сетевой пакет как обычную посылку, которую вы отправили по почте в соседний город. На пути следования к адресату (конечному узлу), посылка делает несколько остановок на сортировочных пунктах (промежуточных узлах), где ее регистрируют и отсылают дальше. Вы, как отправитель, зная почтовый трек-номер посылки, можете следить за ее передвижением на специальных сайтах. Если отправление вовремя не доставлено, вы легко узнаете, на каком этапе пути оно потерялось.
Подобным образом работает и Tracert. Только он предоставляет информацию о не почтовых, а о сетевых отправлениях.
Обратите внимание на сходство этих записей:
Трассировка применяется как один из инструментов комплексной диагностики сетевых сбоев. Так, с ее помощью можно определить:
Как работает трассировка
tracert URL_сайта или IP_сайта. Например, tracert Mts.ru, tracert 91.216.147.50
Ответом на нее будет примерно следующее:
Ниже я поясню, что означают эти числа и записи, а сначала, чтобы было понятно, рассмотрим принцип работы трассировщика.
Как только вы введете вышеуказанную инструкцию в командную сроку и нажмете Enter, приложение отправит заданному веб-ресурсу серию из трех ICMP-пакетов. В одном из служебных полей каждого пакета указано значение TTL – количество допустимых передач между узлами сети или, как говорят,«время жизни» запроса. При переходе отправления от роутера к роутеру значение TTL уменьшается на единицу. Когда оно достигает нуля, пересылка прекращается, пакет отбрасывается, а компьютер-отправитель получает об этом ICMP-уведомление.
Значение TTL первой партии ICMP-запросов равно 1. Первый же узел, на который она поступит, вычтет из этого значения единицу. Так как «время жизни» пакетов станет равным нулю, они будут выброшены «на свалку истории», а отправитель получит ответное «письмо» с указанием имени и IP-адреса этого узла.
Значение TTL второй партии будет равно двум (ответ будет получен от второго узла), третьей – трем и т. д. Отправка с увеличением TTL на 1 будет продолжаться до тех пор, пока данные не получит адресат.
Как читать результат трассировки
В ернемся к анализу вывода Tracert. Мой запрос к сайту Yandex.ru совершил 16 прыжков – прошел через 15 «перевалочных пунктов» и шестнадцатым шагом достиг конечной цели. Порядковые номера прыжков отображены в столбце, обведенном красной рамкой. По умолчанию их максимальное число составляет 30.
Второй, третий и четвертый столбцы содержат значения RTT – времени, прошедшего от момента отправки запроса до получения ответа (как вы помните, партия состоит из трех пакетов). Чем оно меньше, тем быстрее осуществляется передача. Если оно больше 4 секунд, интервал ожидания считается превышенным.
Последний столбец – это имена и адреса промежуточных и конечного узлов.
Звездочки вместо значений не всегда указывают на недоступность или неисправность сетевого устройства (как пишут в некоторых источниках). Чаще всего это просто настройка, не позволяющая отправлять ответные ICMP-сообщения (меры по защите веб-узла от DDoS-атак). Если ваш запрос благополучно достиг конечной точки за приемлемое время, беспокоиться не о чем.
Причиной сбоя доставки ICMP-пакетов (если запрос так и не дошел до адресата) может быть неработоспособность (отключение или неисправность) сетевого устройства или политика безопасности (блокировка данного действия администратором сети).
Параметры Tracert
Ключи пишутся через пробел после команды перед именем веб-узла, если в стандартных настройках нужно что-то изменить. Например:
Tracert –w 1000 yandex.ru, что означает: провести трассировку маршрута к yandex.ru с таймаутом ответов в 1000 ms.
Ниже приведен список параметров с их значениями.
-d | Не выводить имена сетевых узлов, только IP (сокращает время трассировки). |
-h | Ограничить количество прыжков заданным числом. |
-j | В сетях IPv4: свободный выбор маршрута по списку веб-узлов, приведенных после ключа. |
-w | Установить таймаут ответов в миллисекундах. |
-R | Трассировка пути в IPv6. |
-S | В IPv6: трассировка от заданного адреса, указанного после команды. |
-4 | Использование только протокола IPv4. |
-6 | Использование только протокола IPv6. |
Вот видите, всё оказалось проще, чем казалось. Кстати, в закромах Windows еще немало таких полезных штуковин. О них я тоже обязательно расскажу как-нибудь в следующий раз. Надеюсь, будет полезно.