ping和tracert命令

Ping简介

Ping是基于ICMP协议实现的。通过从源端向目的端发送ICMP回显请求（Echo Request）报文后，根据是否收到目的端的ICMP回显应答（Echo Reply）报文来判断目的端是否可达。即源端在一个有效时间内（等待回显应答报文超时时间之前）收到目的端返回的ICMP回显应答报文，则说明目的端可达。如果在有效时间内，没有收到应答报文，则说明目的端不可达。对于可达的目的端，根据发送报文个数、接收到响应报文个数来判断链路的质量，根据Ping报文的往返时间来判断链路的质量。

ping命令格式

这里只列举了常用的参数，并对参数进行解释说明。详细的命令参数解释和使用方法请参见相应版本“命令参考” 网络管理与监控命令-Ping和Tracert配置命令中的ping命令。

ping [ ip ] [ -a source-ip-address | -c count | -f | -s packetsize | -t timeout ] ^*host

• -a：设置发送ECHO-Request报文的源IP地址，如果不指定源IP地址，将采用出接口的IP地址作为ICMP ECHO-Request报文发送的源地址。
• -c：设置发送ECHO-Request报文的次数，缺省为5。当网络质量不高时，可以增加发送报文数目，通过丢包率来检测网络质量。
• -f：设置发送的报文不分片，如果MTU值小于报文大小会丢弃该报文。
• -s：设置发送ECHO-Request报文大小（不含IP和ICMP头），缺省报文长度是56字节。
• -t：设置发送完ECHO-Request后，等待ECHO-REPLY的超时时间。在网络状况不好的情况下，可以适当改大该参数。缺省为2s，即2s内没有收到回复报文即认为目的不可达。
• host：可以是IP地址或域名，如果是域名会首先进行DNS解析，并显示解析后的IP地址。

可以配合-s和-f参数来探测中间链路最大的MTU（链路PMTU），如设置-s为1472可以通而1473不通，则该链路最大MTU为1500（1472+20IP头+8ICMP头）。

PC上的Ping功能与操作系统相关，这里以Windows操作系统为例说明:

ping [ -n number ] [ -t ] [ -l number ] [ -f ] [ -a ] ip-address

• -n：Ping报文的个数，缺省值为5。
• -t：持续地Ping直到人为中断，Ctrl+Break暂时中止Ping命令并查看当前的统计结果，而Ctrl+C则中断命令的执行。
• -l：设置Ping报文所携带的数据部分的字节数，设置范围从0至65500。
• -f：设置发送的报文不分片，如果MTU值小于报文大小会丢弃该报文。
• -a：反向解析IP地址为主机名。
• ip-address：设置Ping命令的目的IP地址。

ping信息说明

<HUAWEI> ping 10.135.18.118
  PING 10.135.18.118: 56  data bytes, press CTRL_C to break                      
    Reply from 10.135.18.118: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=1 ms              
    Reply from 10.135.18.118: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=1 ms              
    Reply from 10.135.18.118: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=2 ms              
    Reply from 10.135.18.118: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=1 ms              
    Reply from 10.135.18.118: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=2 ms              
  --- 10.135.18.118 ping statistics ---                                          
    5 packet(s) transmitted                                                      
    5 packet(s) received                                                         
    0.00% packet loss                                                            
    round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms

ping命令的显示信息说明：

• 设备发出了5个ping包，均收到了回应。
• 发出的ping包的大小为缺省的56字节。
• ttl=255说明ping的目的设备与发出ping报文的设备直接相连。
• time=1ms说明报文回应时间为1ms，该参数通常可以作为网络是否拥塞的参考。

缺省情况下，ping命令发送5个ping报文，建议使用-c参数进行多次ping，可以更准确反应当前网络的状况。根据返回的ping报文个数，可以对网络状况进行判断。

故障现象	可能原因
全部可达，但时间较长	中间网络状况不佳。 网关设备做了QoS，限制了转发速度。
全部不可达	网络中断（含设备与线缆）。 中间经过的防火墙设备不允许进行Ping探测，丢弃了ICMP报文。 网络产生环路，TTL减到1后被丢弃。 网络拥塞导致报文响应慢。
部分可达	网络状况不佳，部分报文被丢弃。 中间网络配置有负载分担，且其中部分分担网络故障。 遭到“泛洪”攻击。

Tracert简介

Ping可以告诉用户目标是否可达，而Tracert命令用于测试数据报文从发送主机到目的地所经过的网关，它主要检查网络连接是否可达，以及分析网络什么地方发生了故障。

图1 Tracert工作流程图

 

Tracert也是基于ICMP协议来实现的，如图1所示，Tracert的工作流程为：

1. 源端（SwitchA）向目的端（日志主机）发送一个UDP报文，TTL值为1，目的UDP端口号是大于30000的一个数，因为在大多数情况下，大于30000的UDP端口号是任何一个应用程序都不可能使用的端口号。
2. 第一跳（SwitchB）收到源端发出的UDP报文后，判断出报文的目的IP地址不是本机IP地址，将TTL值减1后，判断出TTL值等于0，则丢弃报文并向源端发送一个ICMP超时（Time Exceeded）报文（该报文中含有第一跳的IP地址10.1.1.2），这样源端就得到了SwitchB的地址。
3. 源端收到SwitchB的ICMP超时报文后，再次向目的端发送一个UDP报文，TTL值为2。
4. 第二跳（SwitchC）收到源端发出的UDP报文后，回应一个ICMP超时报文，这样源端就得到了SwitchC的地址（10.1.2.2）。
5. 以上过程不断进行，直到目的端收到源端发送的UDP报文后，判断出目的IP地址是本机IP地址，则处理此报文。根据报文中的目的UDP端口号寻找占用此端口号的上层协议，因目的端没有应用程序使用该UDP端口号，则向源端返回一个ICMP端口不可达（Destination Unreachable）报文（该报文含有目的端的IP地址10.1.3.2）。
6. 源端收到ICMP端口不可达报文后，判断出UDP报文已经到达目的端，则停止Tracert程序，从而得到数据报文从源端到目的端所经历的路径（10.1.1.2；10.1.2.2；10.1.3.2）。

tracert命令格式

tracert [ -a source-ip-address | -f first-ttl | -m max-ttl | -p port | -q nqueries | -w timeout ] ^*host

• -a：指明本次Tracert命令配置的报文源地址。如果不指定源地址，将采用出接口的IP地址作为Tracert报文发送的源地址。
• -f：指定初始TTL。设置first-TTL，当经过的跳数小于此参数值，由于TTL字段的值大于0，经过的这几个节点不会返回ICMP超时报文给源主机。如果已经设置了max-TTL参数值，first-TTL的取值必须小于max-TTL。
• -m：指定最大TTL。通常情况下，max-TTL的值被设置为经过站点的跳数。如果已经设置了first-TTL参数值，max-TTL的取值必须大于first-TTL。缺省情况下，最大TTL为30。
• -p：指定目的主机的UDP端口号。
  • 如果不指定目的主机的UDP端口号，Tracert命令使用大于32768的随机的端口作为目标设备的接收报文端口。
  • 如果指定目的UDP端口号，需要避免采用对端已经开启的端口号，否则会导致Tracert失败。
• -q：指定每次发送的UDP探测数据报文的个数。当网络质量不高时，可以增加发送探测数据报文的数目，保证探测报文能够到达目的节点。缺省情况下，每次发送三个UDP探测数据报文。
• -w：等待响应报文的超时时间。当发送数据报文到达某网关超时，则输出“ * ”。如果网络质量不高且速度很慢，建议增加发送数据报文的超时时间。缺省超时时间为5000毫秒。
• host：可以是IP地址或域名，如果是域名会首先进行DNS解析，并显示解析后的IP地址。

PC上的Tracert功能与操作系统相关，这里以Windows操作系统为例说明:

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

• -d：不解析主机名。
• -h：指定最大TTL的数值。
• -j：设定松散源地址路由列表。
• -w：用于设置UDP报文的超时时间，单位为毫秒。
• host：指定目的主机的域名或IP地址。

tracert信息说明

<HUAWEI> tracert 10.135.18.118
 traceroute to  10.135.18.118(10.135.18.118), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break 
 1 192.168.200.100 10 ms  2 ms  2 ms 
 2  *  *  * 
 3 10.135.18.118 10 ms  1 ms  2 ms

显示信息每行包含编号、到达的设备IP地址、3次报文的响应时间。中间部分显示为“* * *”，说明该节点设备配置不允许Ping和Tracert。

当网络上出现路由环路时，使用ping命令只能知道接收端出现超时错误，而tracert命令能够很容易发现路由环路等潜在问题。在Tracert某地址时，多次出现相同的地址，即可认为出现了路由环路。

备注：以上内容摘自华为文档