路由跟蹤:工作原理,相關實例,解決問題,探測方式,基於Record route o

Tracert（跟蹤路由）是路由跟蹤實用程式，用於確定 IP 數據報訪問目標所採取的路徑。Tracert 命令用 IP 生存時間 (TTL) 欄位和 ICMP 錯誤訊息來確定從一個主機到網路上其他主機的路由。

基本介紹

中文名：路由跟蹤
外文名：Tracert
套用：確定數據包在網路上的停止位置
領域：網際網路

工作原理,相關實例,解決問題,探測方式,基於Record route options,基於UDP協定的路由探測,基於ICMP Echo Request的路由探測,如何跟蹤IP位址,

工作原理

通過向目標傳送不同 IP 生存時間 (TTL) 值的“Internet 控制訊息協定 (ICMP)”回應數據包，Tracert診斷程式確定到目標所採取的路由。要求路徑上的每個路由器在轉發數據包之前至少將數據包上的 TTL 遞減 1。數據包上的 TTL 減為 0 時，路由器應該將“ICMP 已逾時”的訊息發回源系統。

Tracert 先傳送 TTL 為 1 的回應數據包，並在隨後的每次傳送過程將 TTL 遞增 1，直到目標回響或 TTL 達到最大值，從而確定路由。通過檢查中間路由器發回的“ICMP 已逾時”的訊息確定路由。某些路由器不經詢問直接丟棄 TTL 過期的數據包，這在 Tracert 實用程式中看不到。

Tracert 命令按順序列印出返回“ICMP 已逾時”訊息的路徑中的近端路由器接口列表。如果使用 -d 選項，則 Tracert 實用程式不在每個 IP 地址上查詢 DNS。

解決問題

可以使用 tracert 命令確定數據包在網路上的停止位置。下例中，默認網關確定 192.168.10.99主機沒有有效路徑。這可能是路由器配置的問題，或者是 192.168.10.0 網路不存在（錯誤的 IP 地址）。

C:\>tracert 192.168.10.99

Tracing route to 192.168.10.99 over a maximum of 30 hops

1 10.0.0.1 reports:Destination net unreachable.

Trace complete.

Tracert 實用程式對於解決大網路問題非常有用，此時可以採取幾條路徑到達同一個點。

Tracert 命令行選項

Tracert 命令支持多種選項，如下表所示。

tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j host-list] [-w timeout] target_name

選項

描述

-d

指定不將 IP地址解析到主機名稱。

-h maximum_hops

指定躍點數以跟蹤到稱為 target_name 的主機的路由。

-j host-list

指定 Tracert 實用程式數據包所採用路徑中的路由器接口列表。

-w timeout

等待 timeout 為每次回復所指定的毫秒數。

target_name

目標主機的名稱或 IP 地址。

當我們不能通過網路訪問目的設備時，網路管理員就需要判斷是哪裡出了問題。問題不僅僅會出現在最終目的設備，也可能出現在轉發數據包的中間路由器。

探測方式

有3種方式用來探測一個數據包從源點到目的地經過了哪些中轉路由器，這3種方式分別是：基於記錄路由選項的路由探測，基於UDP協定的路由探測，基於ICMP Echo Request的路由探測。三種方式都可以用來探測一個數據包到達目的設備經過了哪些中間路由器，但實現的過程卻截然不同。

注意：理解這些探測方法的關鍵要領是熟悉IP數據報和ICMP 數據報的格式。

基於Record route options

(記錄路由選項)的路由探測

這種方式是我們最容易理解的探測路由方式。比如，我想知道一封從上海發出，目的地是北京的信，中間經過了多少個郵局轉發。這個過程很簡單，只要中間郵局在轉發的信件扣上他們自己的郵戳，這封信到達目的地北京後，北京再把這封信回郵給我，當我收到回信後，只要看信上的郵戳，便知道中間經過哪些郵局。

ping -R(大寫) www.aorb .org命令便可實現這種記錄中間路由的功能，返回的結果是中間路由器的IP位址。

1) ping命令發出的是類型為8的ICMP 數據報，當使用ping -R時，這個類型為8的ICMP數據報被裝在一個IP數據報里，IP數據報的Options(選項)欄位預留出給中間路由器扣戳的地方，這個地方不太大，只能容納9台中轉路由器的IP位址。

2) 當這個數據報被傳送端送出後，每經過一個中轉路由器，中轉路由器的IP軟體便會在此IP數據報的選項欄位中加入一條這箇中轉路由器的IP位址。

3) 當這個數據包到達目的地時(如，www.aorb. org)，目的設備便會生成一條類型為0的ICMP 數據報，這個ICMP數據報被封裝在一個新的IP數據報里，新IP數據報的Options欄位中拷貝了剛才收到的IP數據報中的Options欄位。

4) 當這個新IP數據報回送到源傳送端時，您便會在螢幕上看見一些中間路由器的IP位址了。

基於UDP協定的路由探測

tracert是Windows下常用的命令行工具，UNIX下與之對應的是traceroute。若想知道自己的電腦到www.aorb. org 經過了多少個路由器，可在命令行下輸入tracert www.aorb. org進行探測，返回結果也許會與ping -R相同，但它是以另一種方式實現的。這種方式並沒有像Record route options探測技術中使用IP協定包的Options欄位，而是利用了IP協定包中的TTL欄位。

基本思路是這樣的：www.aorb. org這台伺服器即賣茄子(提供HTTP服務)，也賣黃瓜(提供FTP服務)，但不賣土豆(未監聽的UDP連線埠)。有位買家，為了知道一封信到達蔬菜供應商www.aorb. org中間需要經過幾個郵局(路由器)，於是寫信給www.aorb. org詢問土豆的價格。

第一步，買家在信封的TTL位置寫上數字1，當這封信到達與自己相鄰的第一個郵局時，郵局的人把TTL值減1，於是TTL為0，郵局章程規定，把TTL值為0的信丟到垃圾桶里，然後給買家發一封名曰逾時的信，信上寫了丟信郵局的名字，以告訴買家信被誰丟掉了。

第二步，買家在信封的TTL位置寫上數字2，當這封信到達與自己相鄰的第一個郵局時，郵局的人把TTL值減1，現在TTL值為1，郵局章程規定， TTL值不為0的數據報需要繼續轉發給下一個郵局，於是這封信又被轉發到了下一個郵局。當下一個郵局收到這封信時，郵局的人把TTL值減1，於是TTL為 0，郵局章程規定，把TTL值為0的信丟到垃圾桶里，然後給買家發一封名曰逾時的信，信上寫了丟信郵局的名字，以告訴買家信被誰丟掉了。

通過第一步，買家知道了第一個中轉路由器。通過第二步，買家知道了第二個中轉路由器。那么買家只需要不斷的把TTL值加1，便可根據如上步驟探測出中間經過了哪些路由器。

第三步，我們假設中間只經過兩個郵局信便到達目的地了。接著第二步，買家選在把TTL值設定為3，當這封信到達與自己相鄰的第一個郵局時，郵局的人把TTL值減1，現在TTL值為2，郵局章程規定，TTL值不為0的數據報需要繼續轉發給下一個郵局，於是這封信又被轉發到了下一個郵局。當下一個郵局收到這封信時，郵局的人把TTL值減1，於是TTL為1，郵局章程規定，TTL值不為0的數據報需要繼續轉發給下一個郵局，於是這封信又被轉發到了下一個郵局，但下一個郵局已經就是最終目的地www.aorb .org了，儘管www.aorb .org把TTL減1的結果為0，但卻不會丟棄它，因為目的地就是 www.aorb. org呀！於是www.aorb .org把這個IP層郵遞員送來的信交付給負責賣土豆人，但我們開始說了，www.aorb .org並不賣土豆，於是就回送一個名曰終點不可達(ICMP類型為3，代碼為3)的信給買家。

第四步，當買家收到類型為終點不可達的信時，就不再把那封問土豆價格的信上的TTL加1了，因為他已經知道了到達目的地的全部路由。

具體實現過程可以用下面兩幅圖來理解

基於ICMP Echo Request的路由探測

這種探測方式與基於UDP協定的路由探測的實現步驟一樣，但傳送端送出的不是一個UDP數據包，而傳送的是一個ICMP類型為8的Echo Request(回顯請求)數據報文。與基於UDP協定的路由探測技術一樣，每次傳送端都會把TTL值加1，每箇中轉路由器都對TTL值減1，如果為0，便丟棄後給傳送端傳送一個逾時報文，若不為0，則繼續轉發給下一跳。唯一不同的是，當這個數據報到達最終目的節點時，由於傳送端傳送的是Echo Request報文，所以接收端就會相應一個ICMP類型為0的數據報文。這樣，當傳送端收到ICMP類型為0的數據報文時，就知道了全部路由已經查詢完畢，終止繼續探測。

其他

pathping

pathping是tracert和ping的混合體。命令行下輸入pathpingwww.aorb. org，返回兩部分內容，第一部分顯示到達目的地經過了哪些路由，第二部分顯示了路徑中每個路由器上數據包丟失方面的信息。

如何跟蹤IP位址

作為網管員，在我們解決Windows 作業系統的DHCP故障時，有時要找出某個地址範圍內有哪些地址沒有被使用。本人以前介紹過一種方法：打開命令提示視窗，在For…in…Do循環中調用ping命令。

例如，為了找出在地址範圍192.168.1.1 到 192.168.1.100有哪些地址沒有被使用，可以使用這個命令：For /L %f in (1,1,100) Do Ping.exe -n 2 192.168.1.%f

該命令會報告指定範圍內的所有IP位址，不管是在用的還是未用的，用戶都不得不在認證系統命令行視窗中翻看大量的內容。其實，我們完全可以避免這些麻煩，只需建立一個批處理檔案，要求它只返回那些未用的IP位址，然後再將命令的

結果輸入到一個文本檔案中。Windows系統如何跟蹤IP位址，下面介紹方法：

打開記事本，在視窗中輸入如下的命令：

@Echo off

date /t > IPList.txt

time /t >> IPList.txt

echo =========== >> IPList.txt

For /L %%f in (1,1,100) Do Ping.exe -n 2 192.168.1.%%f |find"Request timed out." && echo 192.168.1.%%f Timed Out >>IPList.txt && echo off

:如果是正win7中"request timed out"要修改成"請求逾時"

cls

Echo Finished!

@Echo on

Notepad.exe IPList.txt

將此檔案存為IPTracker.bat，關閉記事本程式。

需要注意的是，在這個批處理檔案中，整個的For…In…Do命令由幾個被“&&”連線起來的命令組成。該命令以“For”開始，以“Off”結尾，而且整個命令必須在一行上。當然，如果用戶要使用此方法的話，需要使用用戶自己的IP

地址來替換示例中的IP位址。

以後，如果用戶要解決DHCP問題，可以在瀏覽器視窗中定位並雙擊IPTracker.bat檔案，然後啟動一個IP位址跟蹤工具，這個批處理只查找那些未用的IP位址，並將結果存到記事本檔案中。(在此例中，這個保存的批處理檔案成為一

個IP位址跟蹤工具，它可以一次創建，反覆使用。

路由跟蹤