traceroute和tracert原理

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一、Traceroute

traceroute 命令用 IP 生存时间 (TTL) 字段和 ICMP 错误消息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由。
路由器收到TTL为1的包文减1后直接丢弃，然后回复 ICMP(type=11，code=0，TTL equals 0 during transit——传输期间生存时间为0)。
目标主机收到traceroute 的UDP探测包回复ICMP(type=3，code = 3，端口不可达)。Linux上称之为 traceroute，Windos类似的功能为tracert。

linux 上 traceroute 运行过程：
traceroute 连续发送TTL从1开始递增的UDP包，目标端口 30000+，相同的目标地址，每个TTL相同的UDP包默认发送三个，端口依次递增。当收到目标地址回的 ICMP包（端口不可达），traceroute 停止发包，否则继续发送，默认最多发送 30 个，每个包大小 60Byte（IP+UDP+Data）。

[root@localhost sbc]# traceroute 10.228.90.70
traceroute to 10.228.90.70 (10.228.90.70), 30 hops max, 60 byte packets
 1  10.228.113.1 (10.228.113.1)  1.513 ms  2.367 ms  3.182 ms
 2  10.228.2.173 (10.228.2.173)  1.709 ms  2.584 ms  3.338 ms
 3  10.228.1.37 (10.228.1.37)  1.533 ms  2.233 ms  3.057 ms
 4  10.228.1.26 (10.228.1.26)  1.870 ms  2.652 ms  3.477 ms
 5  10.228.3.162 (10.228.3.162)  1.909 ms  2.728 ms  3.756 ms
 6  10.228.90.70 (10.228.90.70)  0.292 ms  0.266 ms  0.261 ms

流程分析：
1.连续发送 UDP 包，从seq69到到seq83连续15个报文，每三个包TTL增加1，总共发送五跳网元的探测报文，从上面截图可以看端口是逐渐加1。


2.发送seq84包的时候，TTL是6，立马收到ICMP seq85的包，端口不可达响应。但是后面继续发送两个TTL为6的包，仍然收到ICMP的响应。

3.针对前面发送的15个探测包，全部收到ICMP的响应包，TTL超期。

二、Tracert

通过向目标发送不同 IP 生存时间 (TTL) 值的“Internet 控制消息协议 (ICMP)”回应数据包，Tracert诊断程序确定到目标所采取的路由。要求路径上的每个路由器在转发数据包之前至少将数据包上的 TTL 递减 1。数据包上的 TTL 减为 0 时，路由器应该将“ICMP 已超时”的消息发回源系统。

Tracert 先发送 TTL 为 1 的回应数据包，并随后的每次发送过程将 TTL 递增 1，直到目标响应或 TTL 达到最大值，从而确定路由。通过检查中间路由器发回的“ICMP 已超时”的消息确定路由。某些路由器不经询问直接丢弃 TTL 过期的数据包，这在 Tracert 实用程序中看不到。

Tracert 有一个固定的时间等待响应(ICMP TTL到期消息)。如果这个时间过了，它将打印出一系列的*号表明：在这个路径上，这个设备不能在给定的时间内发出ICMP TTL到期消息的响应。然后，traceroute 给TTL记数器加1，继续进行。

报文监测如下：

1、从10.40.140.97 到 10.43.85.162 经过 3 跳，第 4 跳到达目标主机。

2、PC机依次发送ICMP请求信息（Type=8,Echo request——回显请求[Ping请求]），收到目标主机的ICMP回的应答信息（type=0，Echo Reply——回显应答[Ping应答]）后，停止发送请求信息，注意是三个应答信息都收到之后，才停止发送

3、当超出设定的跳数，源主机也会停止发送ICMP请求，如下所示设置跳数为3

3、小结
tracert 和 traceroute虽然都是路由跟踪，但是两者探测方法及探测的数据类型不同。默认情况下，traceroute是向目的地址的某个端口（大于30000）发送UDP数据报，tracert是向目的地址发出ICMP请求回显数据包。
当出现了tracert可达，但是traceroute不可达时，需要考虑路径的路由器是否对UDP进行了过滤，或者端口限制。