Network - traceroute

Команда traceroute(1) в некоторых случаях позволяет выяснить маршрут от одного компьютера до другого. Для этого она посылает пакеты на целевую машину последовательно увеличивая параметр TTL (time to live). В норме TTL должен уменьшаться на единицу на каждом маршрутизаторе, пока не станет равным нулю. Если он обнулится, пакет будет отброшен, а отославшей его стороне вернётся пакет ICMP TIME_EXCEEDED. В этом пакете будет присутствовать IP маршрутизатора, который его послал. По этой информации traceroute(1) сможет перечислить машины, через которые идут пакеты до целевой машины.

Имейте ввиду: не все маршрутизаторы уменьшают TTL. Некоторые из них могут оказаться прозрачными для traceroute(1).

Для примера, попробуем выяснить маршрут к несуществующей сети:

$ traceroute -n 10.0.0.1
traceroute to 10.0.0.1 (10.0.0.1), 64 hops max, 40 byte packets
1  172.16.0.1  0.418 ms  0.781 ms  0.228 ms
2  172.16.0.1  1.703 ms !H  0.585 ms !H  0.491 ms !H

Здесь мы выполняли команду traceroute(1) на машине 172.16.0.2. Она не знает маршрута к хосту 10.0.0.1 и пересылает пакет на машину 172.16.0.1 — свой маршрутизатор по умолчанию, а тот вернул ответ «Destination Host Unreachable», о чём свидетельствует флаг !H. Эта строка появилась потому, что брандмауэр на маршрутизаторе 172.16.0.1 не выпускает пакеты предназначенные для приватных сетей на свой дефолтный маршрутизатор возвращая ICMP пакет с сообщением об ошибке. Строка с номером 1 это результат работы первого пакета ICMP, в котором TTL был выставлен в 1. Этот пакет достиг машины 172.16.0.1, но дальнейшей маршрутизации не претерпел, так как у него истёк срок жизни, поэтому сообщение об ошибке сгенерировано не было. И только следующий пакет ICMP с TTL=2, породил сообщение об ошибке.
Далее идут несколько умозрительные примеры, почёрпнутые из справки по команде traceroute(1).

$ traceroute -n 192.168.2.1
traceroute to 192.168.5.1 (192.168.5.1), 64 hops max, 40 byte packet
1  172.16.0.1  0.418 ms  0.781 ms  0.228 ms
2  192.168.0.1  39 ms  39 ms  19 ms
3  192.168.0.1  39 ms  39 ms  19 ms
4  192.168.1.1  39 ms  40 ms  39 ms
5  192.168.2.1  39 ms  39 ms  39 ms

Заметьте, что строки 2 и 3 совпадают — это происходит потому, что на втором маршрутизаторе имеются ошибки в ядре — система 4.3BSD маршрутизирует пакет с нулевым TTL.

$ traceroute -n 192.168.9.1
traceroute to 192.168.9.1 (192.168.9.1), 64 hops max
1  172.16.0.1  0.418 ms  0.781 ms  0.228 ms
2  192.168.0.1  39 ms  39 ms  19 ms
3  192.168.0.1  39 ms  39 ms  19 ms
4  192.168.1.1  39 ms  40 ms  39 ms
5  192.168.2.1  39 ms  39 ms  39 ms
6  * * *
7  192.168.4.1  259 ms  499 ms  279 ms
8  * * *
9  * * *
10  * * *
11  * * *
12  192.168.9.1  339 ms  279 ms  279 ms

Шлюзы 6, 8, 9, 10 и 11 либо не высылают нам ICMP с сообщением «time exceeded», либо у их сообщений слишком маленький TTL и оно нас не достигает. В точности нельзя сказать, что происходит на маршрутизаторе 12. Например, это может быть следствием ошибок в ядре 4.[23]BSD: BSD 4.x (x меньше либо равен 3) высылали сообщение об ошибке используя TTL оригинального пакета. Таким образом, ICMP «time exceeded» принципиально не мог до нас добраться.

У программы traceroute(1) есть ещё один полезный аргумент: -P [TCP|UDP|ICMP|...], с помощью которого можно задать используемый протокол. По умолчанию в системах BSD (и в Linux тоже) traceroute(1) высылает пакеты UDP направленные на абстрактный верхний порт. Такие пакеты могут резать брандмауэры, поэтому и предусмотрена возможность выбора протокола. Опция -I включает протокол ICMP. С её помощью traceroute(1) работает так же, как утилита tracert в Windows.