路由追蹤：traceroute/tcptraceroute

一.工作原理

traceroute:IP路由過程中對數據包TTL(Time to Live，存活時間)進行處理。當路由器收到一個IP包時，會修改IP包的TTL（及由此造成的頭部檢驗和checksum變化）。每收到一個包，檢查這個 的TTL是否是0。如果是，表明這個包還沒有到達目的地，而且剩余時間不多了，肯定是到不了目的地了。這樣路由器就簡單地丟棄這個包，並給源主機發送 ICMP通知，說這個包已經超時了。ICMP的通知信息里包含當前路由器發送時所用的IP。這樣就可以通過構造數據包，來間接檢查到達一個主機時經過了哪些路由。一開始發送一個TTL為1的包，這樣到達第一個路由器的時候就已經超時了，第一個路由器就發通知說包超時，這樣就可以記錄下 所經過的第一個路由器的IP。然后TTL加1，安全通過第一個路由器，而第二個路由器的的處理與第一個相同，丟包，發通知說包超時了，這樣記錄下第二個路 由器IP，由此可以一直進行下去，直到這個數據包到達目標主機，由此打印出所有經過的路由器。

tcptraceroute：現代網絡廣泛使用防火牆，導致傳統路由跟蹤工具發出的（ICMP應答（ICMP echo）或UDP）數據包都被過濾掉了，所以無法進行完整的路由跟蹤。盡管如此，許多情況下，防火牆會准許TCP數據包通過防火牆到達指定端口，這些端口是主機內防火牆背后的一些程序和外界連接用的。通過發送TCP SYN數據包來代替UDP或者ICMP應答數據包，tcptraceroute可以穿透大多數防火牆。

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等效於tcptraceroute

 

三.常用參數

  -4 #強制使用ipv4地址 -6 #強制使用ipv6地址 -d          #允許套接字層的調試 -F                  #不要對數據包進行拆分 -f first_ttl   #從指定的跳數開始，而不是從1開始
 -g gate,...           #設置指定路由路徑，ipv4協議最多設置8個，ipv6協議最多設置127個
 -I                     #使用ICMP ECHO進行探測 -T                     #使用TCP SYN包進行探測，等同於tcptraceroute，默認端口是80 -i device              #指定網卡設備 -m max_ttl           #設置最大跳數，即最大TTL值，默認為30
  -N squeries            #指定同時發送的探測包數量，默認是16
 -n #不要進行域名解析，以點分十進制形式顯示地址 -p port                #設置目的端口，UDP和ICMP端口值會增長，TCP不會改變
  -t tos  --tos=tos #設置ipv4的服務類型或者ipv6的通信流類別 
 -l flow_label          #給ipv6數據包添加flow_label來使其被路由器特殊處理
 -w MAX,HERE,NEAR       # 設置超時，HERE為相同路由器等待次數（默認3次），NEAR為下一跳路由等待次數（默認10次），MAX為超時時間（默認5秒）
 -q nqueries            #設置每一跳發送的數據包量，默認是3個
  -r #跳過普通的路由表，直接將數據包發送到遠程主機 -s source_addr         #設置探測包的來源IP地址
  -z sendwait            #設置探測包間隔，默認為0，不超過10是毫秒單位，超過10是秒單位
  -e                     #展示ICMP擴展，包括多協議標簽交換
  -A                     #打印AS-PATH（BGP協議中的路徑屬性）
  -M name                #使用指定的模塊進行探測（內建或者拓展的） -O OPTS,...            #使用多個指定的模塊，用逗號隔開
  --sport=num            #指定源端口
  --fwmark=num           #給數據包設置防火牆標記
  -U  --udp              #使用指定的UDP端口，默認是53
  -UL                    #使用輕量級用戶數據包協議來探測，默認端口是53 
 -D  --dccp             #使用數據包擁塞控制協議來探測（默認端口是33434）
  -P prot                #使用未經封裝指定協議數據包來探測
  --mtu #發現追蹤路徑上的最大傳輸單元（數據幀數據部分最大長度）  
  --back                 #打印返回路徑的hop（路由跳），如果看起來跟去的方向的不一樣 -V            #打印版本信息並退出
 --help                 #尋求幫助並且退出 Arguments: #參數  host #需要探測的主機 packetlen #設置包長度，默認是40bytes

 四.實踐

首先使用traceroute進行探測

#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  * * *

可以看到數據包並沒有到達指定主機，而被過濾了，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

可以看到數據包到達了目的主機，這里我們使用traceroute -T 。這和tcptraceroute是等效的。使用tcptraceroute可以有效的穿透防火牆，從而到達目的主機