Linux 環境下通過mtr命令行工具進行鏈路測試

這篇文章主要介紹了Linux 環境下通過mtr命令行工具進行鏈路測試，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下。希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲。下面讓小編帶著大家一起了解一下。

Linux實例網站訪問丟包延時高

當網站訪問很慢或無法訪問時，若排除其它顯著問題，而檢測到 ping 有明顯丟包時，建議您作鏈路測試。Linux 環境下，您可以通過 mtr 命令行工具（優先使用） 或 traceroute 命令行工具進行鏈路測試來判斷問題來源。

通常情況下，請依照下述步驟進行處理：

利用鏈路測試工具探測網絡狀況和服務器狀態。

根據鏈路測試結果分析處理。

mtr 命令行工具（優先使用）

mtr （My traceroute）幾乎是所有 Linux 發行版本預裝的網絡測試工具，集成了 tracert 與 ping 這兩個命令的圖形界面，功能十分強大。

ping 與 tracert 通常被用來檢測網絡狀況和服務器狀態，具體說明如下：

mtr 默認發送 ICMP 數據包進行鏈路探測，通過 -u 參數來指定 UDP 數據包用于探測。相對于 traceroute 只作一次鏈路跟蹤測試，mtr 會對鏈路上的相關節點做持續探測并給出相應的統計信息。mtr 能避免節點波動對測試結果的影響，所以其測試結果更正確，建議優先使用。

用法說明

mtr [-hvrctglspni46] [--help] [--version] [--report]
                [--report-cycles=COUNT] [--curses] [--gtk]
                [--raw] [--split] [--no-dns] [--address interface]
                [--psize=bytes/-s bytes]
                [--interval=SECONDS] HOSTNAME [PACKETSIZE]

示例輸出

[root@centos ~]# mtr 223.5.5.5
                                  My traceroute  [v0.75]
mycentos6.6 (0.0.0.0)                                             Wed Jun 15 23:16:27 2016
Keys:  Help   Display mode   Restart statistics   Order of fields   quit
                                                  Packets               Pings
 Host                                           Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev
 1. ???
 2. 192.168.17.20                                0.0%     7   13.1   5.6   2.1  14.7   5.7
 3. 111.1.20.41                                  0.0%     7    3.0  99.2   2.7 632.1 235.4
 4. 111.1.34.197                                 0.0%     7    1.8   2.0   1.2   2.9   0.6
 5. 211.138.114.25                               0.0%     6    0.9   4.7   0.9  13.9   5.8
 6. 211.138.114.70                               0.0%     6    1.8  22.8   1.8  50.8  23.6
    211.138.128.134
    211.138.114.2
    211.138.114.66
 7. 42.120.244.186                               0.0%     6    1.4   1.6   1.3   1.8   0.2
    42.120.244.198
 8. 42.120.244.246                               0.0%     6    2.8   2.9   2.6   3.2   0.2
    42.120.244.242
 9. ???
10. 223.5.5.5                                    0.0%     6    2.7   2.7   2.5   3.2   0.3

常見可選參數說明

-r 或 —report：以報告模式顯示輸出。

-p 或 —split：將每次追蹤的結果分別列出來，而非如 —report 統計整個結果。

-s 或 —psize：指定 ping 數據包的大小。

-n 或 —no-dns：不對 IP 地址做域名反解析。

-a 或 —address：設置發送數據包的 IP 地址。用于主機有多個 IP 時。

-4：只使用 IPv4 協議。

-6：只使用 IPv6 協議。

在 mtr 運行過程中，您也可以輸入相應字母來快速切換模式，各字母的含義如下：

? 或 h：顯示幫助菜單。

d：切換顯示模式。

n：切換啟用或禁用 DNS 域名解析。

u：切換使用 ICMP 或 UDP 數據包進行探測。

返回結果說明

默認配置下，返回結果中各數據列的說明如下：

第一列（Host）：節點 IP 地址和域名。如前面所示，按 n 鍵可以切換顯示。

第二列（Loss%）：節點丟包率。

第三列（Snt）：每秒發送數據包數。默認值是 10，可以通過參數 -c 指定。

第四列（Last）：最近一次的探測延遲值。

第五、六、七列（Avg、Best、Wrst）：分別是探測延遲的平均值、最小值和最大值。

第八列（StDev）：標準偏差。越大說明相應節點越不穩定。

traceroute 命令行工具

traceroute 是幾乎所有 Linux 發行版本預裝的網絡測試工具，用于跟蹤 Internet 協議（IP）數據包傳送到目標地址時經過的路徑。

traceroute 先發送具有小的最大存活時間值（Max_TTL）的 UDP 探測數據包，然后偵聽從網關開始的整個鏈路上的 ICMP TIME_EXCEEDED 響應。探測從 TTL=1 開始，TTL 值逐步增加，直至接收到 ICMP PORT_UNREACHABLE 消息。ICMP PORT_UNREACHABLE 消息用于標識目標主機已經被定位，或命令已經達到允許跟蹤的最大 TTL 值。

traceroute 默認發送 UDP 數據包進行鏈路探測。可以通過 -I 參數來指定發送 ICMP 數據包用于探測。

用法說明

traceroute [-I] [ -m Max_ttl ] [ -n ] [ -p Port ] [ -q Nqueries ] [ -r ] 
[ -s SRC_Addr ] [  -t TypeOfService ] [ -f flow ] [ -v ] [  -w WaitTime ] Host [ PacketSize ]

示例輸出

[root@centos ~]# traceroute -I 223.5.5.5
traceroute to 223.5.5.5 (223.5.5.5), 30 hops max, 60 byte packets
 1  * * *
 2  192.168.17.20 (192.168.17.20)  3.965 ms  4.252 ms  4.531 ms
 3  111.1.20.41 (111.1.20.41)  6.109 ms  6.574 ms  6.996 ms
 4  111.1.34.197 (111.1.34.197)  2.407 ms  2.451 ms  2.533 ms
 5  211.138.114.25 (211.138.114.25)  1.321 ms  1.285 ms  1.304 ms
 6  211.138.114.70 (211.138.114.70)  2.417 ms 211.138.114.66 (211.138.114.66)  
 1.857 ms 211.138.114.70 (211.138.114.70)  2.002 ms
 7  42.120.244.194 (42.120.244.194)  2.570 ms  2.536 ms 42.120.244.186 (42.120.244.186)  1.585 ms
 8  42.120.244.246 (42.120.244.246)  2.706 ms  2.666 ms  2.437 ms
 9  * * *
10  public1.alidns.com (223.5.5.5)  2.817 ms  2.676 ms  2.401 ms

常見可選參數說明

-d 使用 Socket 層級的排錯功能。

-f 設置第一個檢測數據包的存活數值 TTL 的大小。

-F 設置不要分段標識。

-g 設置來源路由網關，最多可設置 8 個。

-i 使用指定的網卡送出數據包。用于主機有多個網卡時。

-I 使用 ICMP 數據包替代 UDP 數據包進行探測。

-m 設置檢測數據包的最大存活數值 TTL 的大小。

-n 直接使用 IP 地址而非主機名稱（禁用 DNS 反查）。

-p 設置 UDP 傳輸協議的通信端口。

-r 忽略普通的 Routing Table，直接將數據包送到遠端主機上。

-s 設置本地主機送出數據包的 IP 地址。

-t 設置檢測數據包的 TOS 數值。

-v 詳細顯示指令的執行過程。

-w 設置等待遠端主機回包時間。

-x 開啟或關閉數據包的正確性檢驗。

分析鏈路測試結果

以如下鏈路測試結果示例圖為基礎進行闡述：

操作步驟

判斷各區域是否存在異常，并根據各區域的情況分別處理。

區域 A：客戶端本地網絡，即本地局域網和本地網絡提供商網絡。針對該區域異常，客戶端本地網絡相關節點問題，請對本地網絡進行排查分析；本地網絡提供商網絡相關節點問題，請向當地運營商反饋。

區域 B：運營商骨干網絡。針對該區域異常，可根據異常節點 IP 查詢歸屬運營商，然后直接或通過阿里云售后技術支持，向相應運營商反饋問題。

區域 C：目標服務器本地網絡，即目標主機歸屬網絡提供商網絡。針對該區域異常，需要向目標主機歸屬網絡提供商反饋問題。

結合 Avg（平均值）和 StDev（標準偏差），判斷各節點是否存在異常。

若 StDev 很高，則同步觀察相應節點的 Best 和 Wrst，來判斷相應節點是否存在異常。

若 StDev 不高，則通過 Avg 來判斷相應節點是否存在異常。

注意：上述 StDev 高 或者 不高，并沒有具體的時間范圍標準。而需要根據同一節點其它列的延遲值大小來進行相對評估。比如，如果 Avg 為 30 ms，那么，當 StDev 為 25 ms，則認為是很高的偏差。而如果 Avg 為 325 ms，則同樣的 StDev（25 ms），反而認為是不高的偏差。

查看節點丟包率，若 Loss% 不為零，則說明這一跳網絡可能存在問題。

導致節點丟包的原因通常有兩種：

人為限制了節點的 ICMP 發送速率，導致丟包。

節點確實存在異常，導致丟包。

確定當前異常節點的丟包原因。

若隨后節點均沒有丟包，說明當前節點丟包是由于運營商策略限制所致，可以忽略。如前文鏈路測試結果示例圖中的第 2 跳所示。

若隨后節點也出現丟包，說明當前節點存在網絡異常，導致丟包。如前文鏈路測試結果示例圖中的第 5 跳所示。

說明：前述兩種情況可能同時發生，即相應節點既存在策略限速，又存在網絡異常。對于這種情況，若當前節點及其后續節點連續出現丟包，而且各節點的丟包率不同，則通常以最后幾跳的丟包率為準。如前文鏈路測試結果示例圖所示，在第 5、6、7跳均出現了丟包。所以，最終丟包情況，以第 7 跳的 40% 作為參考。

通過查看是否有明顯的延遲，來確認節點是否存在異常。通過如下兩個方面進行分析：

若某一跳之后延遲明顯陡增，則通常判斷該節點存在網絡異常。如前文鏈路測試結果示例圖所示，從第 5 跳之后的后續節點延遲明顯陡增，則推斷是第 5 跳節點出現了網絡異常。

注意：高延遲并不一定完全意味著相應節點存在異常，延遲大也有可能是在數據回包鏈路中引發的，建議結合 反向鏈路測試 一并分析。

ICMP 策略限速 也可能會導致相應節點的延遲陡增，但后續節點通常會恢復正常。如前文鏈路測試結果示例圖所示，第 3 跳有 100% 的丟包率，同時延遲也明顯陡增。但隨后節點的延遲馬上恢復了正常。所以判斷該節點的延遲陡增及丟包是由于策略限速所致。

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