Linux 环境下如何通过 mtr 命令行工具进行链路测试
- 坏嘻嘻原创
- 2018-09-28 14:44:407520浏览
本文在介绍Linux 环境下如何通过 mtr 命令行工具进行链路测试的基础上，重点探讨了其具体步骤，本文内容紧凑，希望大家可以有所收获。
Linux实例网站访问丢包延时高
当网站访问很慢或无法访问时，若排除其它显着问题，而检测到ping 有明显丢包时，建议您作链路测试。 Linux 环境下，您可以通过 mtr 命令行工具（优先使用） 或 traceroute 命令行工具进行链路测试来判断问题来源。
通常情况下，请依照下述步骤进行处理：
利用链路测试工具探测网络状况和服务器状态。
根据链路测试结果分析处理。
mtr 命令行工具（优先使用）
mtr （My traceroute）几乎是所有Linux 发行版本预装的网络测试工具，集成了tracert 与ping 这两个命令的图形界面，功能十分强大。
ping 与tracert 通常被用来检测网络状况和服务器状态，具体说明如下：
mtr 默认发送ICMP 数据包进行链路探测，通过-u 参数来指定UDP 数据包用于探测。相对于 traceroute 只作一次链路跟踪测试，mtr 会对链路上的相关节点做持续探测并给出相应的统计信息。 mtr 能避免节点波动对测试结果的影响，所以其测试结果更正确，建议优先使用。
用法说明
mtr [-hvrctglspni46] [--help] [--version] [--report]
[--report-cycles=COUNT] [--curses] [--gtk]
[--raw] [--split] [--no-dns] [--address interface]
[--psize=bytes/-s bytes]
[--interval=SECONDS] HOSTNAME [PACKETSIZE]示例输出
[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常见可选参数说明
-r 或—report：以报告模式显示输出。
-p 或 —split：将每次追踪的结果分别列出来，而非如 —report 统计整个结果。
-s 或 —psize：指定 ping 数据包的大小。
-n 或 —no-dns：不对 IP 地址做域名反解析。
-a 或 —address：设置发送数据包的 IP 地址。用于主机有多个 IP 时。
-4：只使用 IPv4 协议。
-6：只使用 IPv6 协议。
在 mtr 运行过程中，您也可以输入相应字母来快速切换模式，各字母的含义如下：
? 或 h：显示帮助菜单。
d：切换显示模式。
n：切换启用或禁用 DNS 域名解析。
u：切换使用 ICMP 或 UDP 数据包进行探测。
返回结果说明
默认配置下，返回结果中各数据列的说明如下：
第一列（Host）：节点IP 地址和域名。如前面所示，按 n 键可以切换显示。
第二列（Loss%）：节点丢包率。
第三列（Snt）：每秒发送数据包数。默认值是 10，可以通过参数 -c 指定。
第四列（Last）：最近一次的探测延迟值。
第五、六、七列（Avg、Best、Wrst）：分别是探测延迟的平均值、最小值和最大值。
第八列（StDev）：标准偏差。越大说明相应节点越不稳定。
traceroute 命令行工具
traceroute 是几乎所有Linux 发行版本预装的网络测试工具，用于跟踪Internet 协议（IP）数据包传送到目标地址时经过的路径。
traceroute 先发送具有小的最大存活时间值（Max_TTL）的 UDP 探测数据包，然后侦听从网关开始的整个链路上的 ICMP TIME_EXCEEDED 响应。探测从 TTL=1 开始，TTL 值逐步增加，直至接收到 ICMP PORT_UNREACHABLE 消息。 ICMP PORT_UNREACHABLE 消息用于标识目标主机已经被定位，或命令已经达到允许跟踪的最大 TTL 值。
traceroute 默认发送 UDP 数据包进行链路探测。可以通过 -I 参数来指定发送 ICMP 数据包用于探测。
用法说明
traceroute [-I] [ -m Max_ttl ] [ -n ] [ -p Port ] [ -q Nqueries ] [ -r ] [ -s SRC_Addr ] [ -t TypeOfService ] [ -f flow ] [ -v ] [ -w WaitTime ] Host [ PacketSize ]
示例输出
[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
常见可选参数说明
-d 使用Socket 层级的排错功能。
-f 设置第一个检测数据包的存活数值 TTL 的大小。
-F 设置不要分段标识。
-g 设置来源路由网关，最多可设置 8 个。
-i 使用指定的网卡送出数据包。用于主机有多个网卡时。
-I 使用 ICMP 数据包替代 UDP 数据包进行探测。
-m 设置检测数据包的最大存活数值 TTL 的大小。
-n 直接使用 IP 地址而非主机名称（禁用 DNS 反查）。
-p 设置 UDP 传输协议的通信端口。
-r 忽略普通的 Routing Table，直接将数据包送到远端主机上。
-s 设置本地主机送出数据包的 IP 地址。
-t 设置检测数据包的 TOS 数值。
-v 详细显示指令的执行过程。
-w 设置等待远端主机回包时间。
-x 开启或关闭数据包的正确性检验。
分析链路测试结果
以如下链路测试结果示例图为基础进行阐述：
操作步骤
判断各区域是否存在异常，并根据各区域的情况分别处理。
区域 A：客户端本地网络，即本地局域网和本地网络提供商网络。针对该区域异常，客户端本地网络相关节点问题，请对本地网络进行排查分析；本地网络提供商网络相关节点问题，请向当地运营商反馈。
区域 B：运营商骨干网络。针对该区域异常，可根据异常节点 IP 查询归属运营商，然后直接或通过阿里云售后技术支持，向相应运营商反馈问题。
区域 C：目标服务器本地网络，即目标主机归属网络提供商网络。针对该区域异常，需要向目标主机归属网络提供商反馈问题。
结合 Avg（平均值）和 StDev（标准偏差），判断各节点是否存在异常。
若 StDev 很高，则同步观察相应节点的 Best 和 Wrst，来判断相应节点是否存在异常。
若 StDev 不高，则通过 Avg 来判断相应节点是否存在异常。
注意：上述 StDev 高 或者 不高，并没有具体的时间范围标准。而需要根据同一节点其它列的延迟值大小来进行相对评估。比如，如果 Avg 为 30 ms，那么，当 StDev 为 25 ms，则认为是很高的偏差。而如果 Avg 为 325 ms，则同样的 StDev（25 ms），反而认为是不高的偏差。
查看节点丢包率，若 Loss% 不为零，则说明这一跳网络可能存在问题。
导致节点丢包的原因通常有两种：
人为限制了节点的 ICMP 发送速率，导致丢包。
节点确实存在异常，导致丢包。
确定当前异常节点的丢包原因。
若随后节点均没有丢包，说明当前节点丢包是由于运营商策略限制所致，可以忽略。如前文链路测试结果示例图中的第 2 跳所示。
若随后节点也出现丢包，说明当前节点存在网络异常，导致丢包。如前文链路测试结果示例图中的第 5 跳所示。
说明：前述两种情况可能同时发生，即相应节点既存在策略限速，又存在网络异常。对于这种情况，若当前节点及其后续节点连续出现丢包，而且各节点的丢包率不同，则通常以最后几跳的丢包率为准。如前文链路测试结果示例图所示，在第 5、6、7跳均出现了丢包。所以，最终丢包情况，以第 7 跳的 40% 作为参考。
通过查看是否有明显的延迟，来确认节点是否存在异常。通过如下两个方面进行分析：
若某一跳之后延迟明显陡增，则通常判断该节点存在网络异常。如前文链路测试结果示例图所示，从第 5 跳之后的后续节点延迟明显陡增，则推断是第 5 跳节点出现了网络异常。
注意：高延迟并不一定完全意味着相应节点存在异常，延迟大也有可能是在数据回包链路中引发的，建议结合 反向链路测试 一并分析。
ICMP 策略限速 也可能会导致相应节点的延迟陡增，但后续节点通常会恢复正常。如前文链路测试结果示例图所示，第 3 跳有 100% 的丢包率，同时延迟也明显陡增。但随后节点的延迟马上恢复了正常。所以判断该节点的延迟陡增及丢包是由于策略限速所致。
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