路由追踪：traceroute/tcptraceroute

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一.工作原理

traceroute:IP路由过程中对数据包TTL(Time to Live，存活时间)进行处理。当路由器收到一个IP包时，会修改IP包的TTL（及由此造成的头部检验和checksum变化）。每收到一个包，检查这个的TTL是否是0。如果是，表明这个包还没有到达目的地，而且剩余时间不多了，肯定是到不了目的地了。这样路由器就简单地丢弃这个包，并给源主机发送 ICMP通知，说这个包已经超时了。ICMP的通知信息里包含当前路由器发送时所用的IP。这样就可以通过构造数据包，来间接检查到达一个主机时经过了哪些路由。一开始发送一个TTL为1的包，这样到达第一个路由器的时候就已经超时了，第一个路由器就发通知说包超时，这样就可以记录下所经过的第一个路由器的IP。然后TTL加1，安全通过第一个路由器，而第二个路由器的的处理与第一个相同，丢包，发通知说包超时了，这样记录下第二个路由器IP，由此可以一直进行下去，直到这个数据包到达目标主机，由此打印出所有经过的路由器。

tcptraceroute：现代网络广泛使用防火墙，导致传统路由跟踪工具发出的（ICMP应答（ICMP echo）或UDP）数据包都被过滤掉了，所以无法进行完整的路由跟踪。尽管如此，许多情况下，防火墙会准许TCP数据包通过防火墙到达指定端口，这些端口是主机内防火墙背后的一些程序和外界连接用的。通过发送TCP SYN数据包来代替UDP或者ICMP应答数据包，tcptraceroute可以穿透大多数防火墙。

二.命令格式

 #traceroute [ -46dFITnreAUDV ] [ -f first_ttl ] [ -g gate,... ] [ -i device ] [ -m max_ttl ] [ -N squeries ] [ -p port ] [ -t tos ] [ -l flow_label ] [ -w MAX,HERE,NEAR ] [ -q nqueries ] [ -s src_addr ] [ -z sendwait ] [ --fwmark=num ] host [ packetlen ]

其中traceroute -T等效于tcptraceroute

三.常用参数

  -4 #强制使用ipv4地址 -6 #强制使用ipv6地址 -d          #允许套接字层的调试 -F                  #不要对数据包进行拆分 -f first_ttl   #从指定的跳数开始，而不是从1开始
-g gate,...           #设置指定路由路径，ipv4协议最多设置8个，ipv6协议最多设置127个
-I                     #使用ICMP ECHO进行探测 -T                     #使用TCP SYN包进行探测，等同于tcptraceroute，默认端口是80 -i device              #指定网卡设备 -m max_ttl           #设置最大跳数，即最大TTL值，默认为30
  -N squeries            #指定同时发送的探测包数量，默认是16
-n #不要进行域名解析，以点分十进制形式显示地址 -p port                #设置目的端口，UDP和ICMP端口值会增长，TCP不会改变
  -t tos  --tos=tos #设置ipv4的服务类型或者ipv6的通信流类别 
-l flow_label          #给ipv6数据包添加flow_label来使其被路由器特殊处理
-w MAX,HERE,NEAR       # 设置超时，HERE为相同路由器等待次数（默认3次），NEAR为下一跳路由等待次数（默认10次），MAX为超时时间（默认5秒）
-q nqueries            #设置每一跳发送的数据包量，默认是3个
  -r #跳过普通的路由表，直接将数据包发送到远程主机 -s source_addr         #设置探测包的来源IP地址
  -z sendwait            #设置探测包间隔，默认为0，不超过10是毫秒单位，超过10是秒单位
  -e                     #展示ICMP扩展，包括多协议标签交换
  -A                     #打印AS-PATH（BGP协议中的路径属性）
  -M name                #使用指定的模块进行探测（内建或者拓展的） -O OPTS,...            #使用多个指定的模块，用逗号隔开
  --sport=num            #指定源端口
  --fwmark=num           #给数据包设置防火墙标记
  -U  --udp              #使用指定的UDP端口，默认是53
  -UL                    #使用轻量级用户数据包协议来探测，默认端口是53 
-D  --dccp             #使用数据包拥塞控制协议来探测（默认端口是33434）
  -P prot                #使用未经封装指定协议数据包来探测
  --mtu #发现追踪路径上的最大传输单元（数据帧数据部分最大长度）  
  --back                 #打印返回路径的hop（路由跳），如果看起来跟去的方向的不一样 -V            #打印版本信息并退出
--help                 #寻求帮助并且退出 Arguments: #参数  host #需要探测的主机 packetlen #设置包长度，默认是40bytes

四.实践

首先使用traceroute进行探测

#traceroute  -n www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (119.75.216.20), 30 hops max, 60 byte packets
 1  222.20.5.254  0.530 ms  0.495 ms  0.493 ms
 2  115.156.255.149  1.121 ms  1.253 ms  1.309 ms
 3  192.168.255.177  0.632 ms  0.753 ms  0.916 ms
 4  192.168.255.210  0.594 ms  0.762 ms  0.963 ms
 5  * 202.114.1.186  2.228 ms *
 6  202.112.53.81  3.614 ms  3.716 ms  3.869 ms
 7  * * *
 8  101.4.117.38  27.026 ms  26.956 ms  26.878 ms
 9  101.4.112.1  22.127 ms  22.487 ms  22.393 ms
10  101.4.113.117  24.541 ms  23.641 ms  22.407 ms
11  219.224.103.10  21.155 ms  21.234 ms  20.291 ms
12  * * *
13  * * *
14  * * *
15  * * *
16  * * *
………………
29  * * *
30  * * *

可以看到数据包并没有到达指定主机，而被过滤了，再使用tcptraceroute

# traceroute -T -n www.baidu.com
traceroute to www.baidu.com (119.75.213.61), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  115.156.255.149  0.561 ms  0.649 ms  0.767 ms
 3  192.168.255.177  0.660 ms  0.765 ms  0.839 ms
 4  192.168.255.210  0.640 ms  0.670 ms  0.720 ms
 5  * * *
 6  202.112.53.81  3.216 ms  2.826 ms  2.898 ms
 7  * * *
 8  101.4.117.38  27.082 ms  27.067 ms  27.049 ms
 9  101.4.112.1  20.844 ms  19.985 ms  19.928 ms
10  101.4.113.117  21.696 ms  20.031 ms  29.858 ms
11  219.224.103.10  23.393 ms  20.158 ms  20.552 ms
12  * * *
13  * * *
14  119.75.213.61  20.215 ms  20.114 ms  20.052 ms