Traceroute 网络路由追踪详解：原理、测试方式与故障排查

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原创 2026-11-05 10:37:50 334 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Linux traceroute 原理及使用在某次接入数据的场景中，需要到对方 SFTP 服务器上，获取数据，但是在配置时发现在配置正确的情况下，连接总是超时，最终排查后发现网络不通，打通网络后才正确连接，获取到数据。那么，在 linux 中，我们有哪些排查网络互通的方法呢？本章节主要讲解traceroute的原理以及使用方法。阅读详情

一、什么是 Traceroute？

Traceroute（路由追踪）是一种网络诊断工具，用于探测本机到目标 IP 地址之间，数据包经过的路由节点，以及各节点的往返时间（RTT）。

它可以帮助网络管理员分析：

数据包经过了哪些路由器；
网络延迟主要出现在哪一段；
网络在哪个位置可能出现丢包或中断；
不同网络协议、端口是否受到防火墙限制；
到达目标服务器的网络路径是否正常。

需要注意，Traceroute 是一种网络诊断工具，而不是一种独立的网络协议。它通过发送不同类型的 IP 探测报文，并利用沿途设备返回的 ICMP 消息来推断路径。

二、Traceroute 的基本工作原理

Traceroute 的核心机制是 IP 数据包中的 TTL（Time To Live，生存时间）字段。

TTL 是 IPv4 报文头中的一个字段。每经过一个三层路由转发节点，TTL 通常减 1。当 TTL 减少到 0 时，路由器通常会丢弃该数据包，并向发送方返回 ICMP Time Exceeded（超时）消息。

Traceroute 正是利用这一机制逐跳探测网络路径。

2.1 TTL 逐步递增

假设本机要访问目标服务器 8.8.8.8，Traceroute 会依次发送 TTL 不同的探测包：

探测次数	发送的 TTL	预期结果
第一次	1	第一台路由器返回超时消息
第二次	2	第二台路由器返回超时消息
第三次	3	第三台路由器返回超时消息
第四次	4	第四台路由器返回超时消息
……	……	……
第 N 次	N	继续探测后续节点，直到目标响应或达到最大 TTL

通过不断增加 TTL，Traceroute 就可以逐步获得沿途路由节点的信息。

2.2 Traceroute 的典型过程

假设网络路径如下：

本机
 |
 | TTL=1
 v
路由器 A  ---- 返回 ICMP Time Exceeded
 |
 | TTL=2
 v
路由器 B  ---- 返回 ICMP Time Exceeded
 |
 | TTL=3
 v
路由器 C  ---- 返回 ICMP Time Exceeded
 |
 | TTL=4
 v
目标服务器 ---- 返回目标响应

Traceroute 会记录每次探测的响应 IP 地址和往返时间。

2.3 为什么 Traceroute 会显示星号？

例如：

traceroute to 8.8.8.8, 30 hops max

 1  192.168.1.1    1.2 ms
 2  10.10.10.1     3.5 ms
 3  * * *
 4  219.158.3.10   25.6 ms
 5  * * *
 6  8.8.8.8        35.2 ms

其中：

192.168.1.1：第一跳正常返回响应。
10.10.10.1：第二跳正常返回响应。
* * *：没有收到对应探测包的有效响应。
219.158.3.10：第四跳正常返回响应。
8.8.8.8：最终目标响应。

星号不等于网络中断。

某些路由器可能正常转发数据包，但出于安全策略、控制平面保护或 ICMP 限速等原因，不响应 TTL 超时探测。

因此，即使中间出现大量星号，最终目标仍然可能正常访问。

三、Traceroute 的主要测试方式

不同操作系统、不同 Traceroute 实现支持的探测方式有所不同。

在常见 Linux traceroute 软件包中，主要有以下几种方式。

3.1 UDP Traceroute（默认方式）

UDP 是传统 Traceroute 最常见的探测方式。

Linux 中直接执行：

traceroute 8.8.8.8

通常就是使用 UDP 方式。

其工作原理：

向目标发送 UDP 数据包。
初始 TTL 设置为 1。
沿途路由器发现 TTL 归零，返回 ICMP Time Exceeded。
Traceroute 逐步增加 TTL，继续探测。
当探测包到达目标时，目标通常返回 ICMP Destination Unreachable（Port Unreachable），表示目标端口不可达，Traceroute 据此判断已经到达终点。

传统 Linux Traceroute 通常从 UDP 33434 端口开始，并逐步改变目的端口。

测试命令：

traceroute -n 8.8.8.8

特点：

传统、常见，适合基础路由诊断。
不需要目标开放某个特定业务端口。
可能被防火墙过滤。
目标端口没有应用监听时，通常依靠 Port Unreachable 判断抵达目标。

3.2 ICMP Traceroute

ICMP Traceroute 使用 ICMP Echo Request 报文进行探测，与常见的 Ping 使用相同类型的请求报文。

Linux 命令：

traceroute -I 8.8.8.8

其工作原理：

发送 ICMP Echo Request，TTL 从 1 开始。
中间路由器在 TTL 耗尽时返回 ICMP Time Exceeded。
TTL 逐步递增。
最终目标返回 ICMP Echo Reply，表示到达目标。

特点：

与 Ping 的探测报文类型相同。
适合排查 ICMP 流量路径。
可以用于观察 ICMP Echo 是否受到过滤。
部分路由器可能不响应 ICMP 探测，导致路径显示不完整。

需要特别注意：Ping 成功，不代表 ICMP Traceroute 一定能够显示完整路径。Ping 只需要最终目标回应，而 Traceroute 还需要中间路由器返回 TTL 超时消息。

3.3 TCP Traceroute

TCP Traceroute 使用 TCP 报文进行路由探测。

Linux 命令：

traceroute -T -p 443 8.8.8.8

其中：

-T：使用 TCP 方式。
-p 443：指定目标 TCP 端口为 443。

TCP Traceroute 通常使用 TCP SYN 探测报文，通过类似半开连接的方式进行探测。

其工作原理：

向目标 TCP 端口发送 SYN 报文。
设置 TTL=1。
中间路由器在 TTL 耗尽时返回 ICMP Time Exceeded。
逐步增加 TTL，继续探测。
当探测包到达目标时，目标可能返回 SYN-ACK 或 RST，Traceroute 根据目标响应判断抵达终点。

特点：

可以指定目标业务端口。
适合排查 TCP 流量是否受到防火墙限制。
可用于测试 HTTP、HTTPS、SSH 等服务对应的网络路径。
目标端口关闭时，也可能收到 RST 响应，从而确认目标可达。
不同网络设备可能对 TCP SYN 探测采取不同处理策略。

例如，访问某个服务器的 443 端口正常，但默认 UDP Traceroute 无法显示完整路径，可以尝试：

traceroute -T -p 443 目标IP

这也是实际网络故障排查中非常有价值的一种方法。

3.4 固定端口 UDP Traceroute

默认 UDP Traceroute 通常使用逐渐变化的目的端口。

Linux traceroute 还支持固定目的端口的 UDP 探测：

traceroute -U -p 53 8.8.8.8

其中：

-U：使用固定目的端口的 UDP 方式。
-p 53：指定目标 UDP 端口为 53。

与默认 UDP 方式相比，固定端口 UDP 可以模拟访问特定 UDP 服务的流量。

例如：

UDP 53：DNS 服务。
UDP 123：NTP 服务。
UDP 161：SNMP 服务。

但需要注意，端口只是探测报文的目的端口，并不意味着目标服务一定会接受该报文。部分应用可能会收到探测数据并作出异常响应。

3.5 DCCP Traceroute

DCCP（Datagram Congestion Control Protocol）是一种支持拥塞控制的数据报传输协议。

Linux traceroute 软件包支持使用 DCCP Request 报文进行路由探测：

traceroute -D 8.8.8.8

特点：

使用 DCCP 协议报文进行探测。
采用类似 TCP 半开连接的探测方式。
需要网络路径和目标支持相应协议，实际适用范围有限。
日常网络排障中使用较少。

3.6 UDPLite Traceroute

UDPLite 是一种与 UDP 类似的数据报协议，区别在于它允许对报文部分内容进行校验。

Linux 命令：

traceroute -UL 8.8.8.8

特点：

使用 UDPLite 报文进行探测。
需要沿途网络设备支持相应协议。
实际部署和使用较少。

四、不同 Traceroute 方式对比

测试方式	Linux 参数	探测协议	主要用途
默认 Traceroute	默认	UDP	常规路由追踪
ICMP Traceroute	`-I`	ICMP	排查 ICMP 路径
TCP Traceroute	`-T`	TCP	排查 TCP 业务路径
固定端口 UDP	`-U`	UDP	指定 UDP 端口探测
DCCP Traceroute	`-D`	DCCP	特殊协议路径测试
UDPLite Traceroute	`-UL`	UDPLite	特殊协议路径测试

实际工作中，最常用的是 UDP、ICMP 和 TCP 三种方式。

五、Traceroute 常用参数详解

以下以 Linux traceroute 软件包为例。

参数	含义	示例
`-n`	不进行 DNS 反向解析，直接显示 IP	`traceroute -n 8.8.8.8`
`-m`	设置最大 TTL，也就是最大探测跳数	`-m 60`
`-q`	设置每一跳的探测次数	`-q 1`
`-w`	设置等待响应的时间，单位为秒	`-w 2`
`-I`	使用 ICMP 探测	`-I`
`-T`	使用 TCP 探测	`-T`
`-U`	使用固定端口 UDP 探测	`-U`
`-p`	设置目标端口（具体含义与探测方法有关）	`-p 443`
`-f`	设置起始 TTL	`-f 5`
`-i`	指定探测使用的网络接口	`-i eth0`
`-s`	指定探测源 IP 地址	`-s 192.168.1.10`
`-t`	设置 IP 服务类型字段（TOS/DSCP 相关）	`-t 16`

5.1 修改最大探测跳数

默认情况下，Linux Traceroute 的最大 TTL 通常为 30。

如果希望追踪更远的路径：

traceroute -m 60 47.104.38.82

这里的 60 表示最多探测到 TTL=60，并不代表一定能够收到 60 台路由器的响应。

5.2 减少每一跳的探测次数

默认情况下，每一跳可能发送多个探测包。

如果只想快速观察路径：

traceroute -q 1 47.104.38.82

每一跳只发送一个探测包。

5.3 增加等待时间

如果网络延迟较高，可以增加等待时间：

traceroute -w 5 47.104.38.82

表示每个探测包等待约 5 秒。

5.4 组合参数进行快速追踪

traceroute -n -m 60 -q 1 -w 2 47.104.38.82

这条命令适合日常快速排查：

不进行 DNS 解析；
最大探测 60 跳；
每跳发送一个探测包；
每次等待 2 秒。

六、如何判断 Traceroute 的结果？

6.1 正常到达目标

 1  192.168.1.1     1.2 ms
 2  10.10.10.1      3.5 ms
 3  219.158.3.10    25.6 ms
 4  8.8.8.8         35.2 ms

表示探测包成功获得了各跳响应，并到达目标。

6.2 中间节点出现星号

 1  192.168.1.1     1.2 ms
 2  10.10.10.1      3.5 ms
 3  * * *
 4  219.158.3.10    25.6 ms
 5  8.8.8.8         35.2 ms

表示第三跳没有返回有效响应，但第四跳和最终目标仍然能够响应。

不能据此认定第三跳发生了丢包或网络中断。

6.3 后续全部出现星号

 1  192.168.1.1     1.2 ms
 2  10.10.10.1      3.5 ms
 3  219.158.3.10    25.6 ms
 4  * * *
 5  * * *
 6  * * *

可能原因包括：

后续路由器不响应 ICMP TTL 超时消息；
防火墙过滤了探测报文或返回报文；
网络设备对 ICMP 进行了限速；
目标服务器不响应当前类型的探测报文。

需要结合 Ping、TCP 连接测试及其他探测方式判断。

6.4 出现不同的错误代码

Linux Traceroute 可能显示一些特殊标记：

标记	含义
`!N`	Network Unreachable，网络不可达
`!H`	Host Unreachable，主机不可达
`!P`	Protocol Unreachable，协议不可达
`!X`	Communication Administratively Prohibited，管理策略禁止通信
`!F`	Fragmentation Needed，需要分片或路径 MTU 相关问题
`!T`	Precedence cutoff，优先级相关的不可达响应

这些标记能够为网络故障定位提供更多线索。

七、为什么 Ping 成功，Traceroute 却失败？

这是网络排障中经常遇到的问题。

例如：

ping 47.104.38.82

64 bytes from 47.104.38.82: icmp_seq=1 ttl=91 time=16.0 ms

说明目标能够响应 ICMP Echo Request。

但执行：

traceroute 47.104.38.82

却可能出现：

 1  10.10.10.3
 2  *
 3  221.15.169.41
 4  *
 5  *
 6  *

这并不矛盾。

原因在于：

Ping 主要依赖最终目标返回 ICMP Echo Reply。
Traceroute 需要沿途路由器返回 ICMP Time Exceeded。
中间设备可以正常转发业务流量，却不回应 TTL 超时探测。
不同协议可能受到不同的过滤策略。

因此，不能只根据 Traceroute 是否完整来判断目标网络是否可达。

八、TCP Traceroute 的实际应用案例

假设目标服务器为：

47.104.38.82

分别执行三种测试：

第一种：默认 UDP Traceroute

traceroute -n -m 60 -q 1 -w 2 47.104.38.82

可能只显示前几跳，后续全部为星号。

第二种：ICMP Traceroute

traceroute -I -n -m 60 -q 1 -w 2 47.104.38.82

也可能只能显示前几跳。

第三种：TCP 443 Traceroute

traceroute -T -n -p 443 -m 60 -q 1 -w 2 47.104.38.82

如果目标服务器的 TCP 443 端口允许访问，则可能进一步追踪到目标。

这个案例说明：

不同协议的探测结果可能存在明显差异。

当默认 Traceroute 无法获得完整路径时，可以尝试 TCP Traceroute，并选择实际业务使用的目标端口。

九、Traceroute 的扩展工具

除了传统 Traceroute，还有一些常用的网络诊断工具。

9.1 MTR

MTR（My Traceroute）将 Traceroute 与 Ping 结合起来，可以持续探测各个路由节点，并统计丢包率、延迟、最小延迟、最大延迟和平均延迟等数据。

安装：

apt install mtr-tiny

常用命令：

mtr 8.8.8.8

TCP 模式：

mtr -T -P 443 8.8.8.8

生成报告：

mtr -rwzc 100 8.8.8.8

其中：

-r：报告模式；
-w：宽格式输出；
-z：显示 AS 信息（取决于版本和相关数据支持）；
-c 100：执行 100 次探测。

MTR 适合持续观察网络质量，尤其适合分析间歇性延迟和丢包。

需要注意：中间节点显示丢包，不一定代表它转发的业务流量也发生了同等比例的丢包。应结合后续节点和最终目标的结果判断。

9.2 Tracepath

Tracepath 是 Linux 下的路径探测工具，除了追踪路由，还可以帮助发现路径 MTU（Path MTU）。

命令：

tracepath 8.8.8.8

特点：

可以探测网络路径；
可以发现路径 MTU 信息；
通常不需要 root 权限；
适合排查分片、MTU 不匹配等问题。

9.3 Paris Traceroute

传统 Traceroute 在发送不同探测包时，可能改变 UDP 端口等报文头字段。

在使用 ECMP（等价多路径路由）的网络中，设备可能根据报文头字段进行哈希选路，导致不同探测包经过不同路径。

Paris Traceroute 通过控制探测报文的相关字段，尽量避免这种情况对路径测量造成的干扰。

它适合研究：

ECMP 多路径路由；
传统 Traceroute 结果不稳定；
同一目标出现多组不同路由节点；
网络路径测量与分析。

十、Traceroute 使用中的注意事项

10.1 Traceroute 看到的不是完整的网络拓扑

Traceroute 只能显示能够通过探测响应观察到的节点。

不响应 ICMP 的设备可能仍然正常转发数据包，因此无法保证每台路由器都显示出来。

10.2 路径可能不止一条

现代网络通常采用 ECMP 等负载均衡机制。

同一个源地址访问同一个目标地址，不同探测流量可能经过不同的路径。

因此，多次执行 Traceroute，结果可能有所不同。

10.3 往返延迟不等于单向延迟

Traceroute 显示的时间通常是从本机发送探测包，到收到路由器返回响应的往返时间（RTT）。

返回路径可能与去程路径不同。

所以不能简单地把每一跳的 RTT 相减，就认定某一段链路的单向延迟。

10.4 NAT 地址不一定显示在 Traceroute 中

网络中可能存在 NAT 或运营商 CGNAT。

NAT 负责转换源地址和端口，而 Traceroute 显示的是收到的 TTL 超时响应源地址。

公网出口 IP 不一定就是 Traceroute 中某一跳显示的地址。

10.5 IPv6 使用 Hop Limit

IPv6 不使用 IPv4 的 TTL 字段，而是使用 Hop Limit 字段。

Linux 下可以使用：

traceroute -6 目标IPv6地址

其逐跳探测原理与 IPv4 类似。

十一、实际网络排障建议

遇到目标无法访问或 Traceroute 不完整时，建议按照以下顺序排查：

步骤	测试内容	命令
1	测试目标是否响应 Ping	`ping 目标IP`
2	默认 UDP 路由追踪	`traceroute -n 目标IP`
3	ICMP 路由追踪	`traceroute -I -n 目标IP`
4	TCP 443 路由追踪	`traceroute -T -n -p 443 目标IP`
5	TCP 端口连通性	`nc -vz 目标IP 443`
6	持续观察网络质量	`mtr -rw 目标IP`
7	路径 MTU 检测	`tracepath 目标IP`

如果目标提供 HTTP/HTTPS 服务，还可以进一步使用：

curl -I --connect-timeout 5 https://目标IP

通过不同层次的测试，区分网络层可达性、传输层端口连通性以及应用层服务是否正常。

十二、总结

Traceroute 是网络故障排查中非常重要的工具，但它的结果需要结合探测协议、网络设备策略和目标服务状态进行分析。

日常排障最值得掌握的是三种方式：

UDP Traceroute：传统路由追踪，适合基础路径分析。
ICMP Traceroute：适合观察 ICMP 探测路径。
TCP Traceroute：适合排查实际 TCP 业务端口的网络路径，尤其适用于 UDP 或 ICMP 探测受到限制的情况。

当一种探测方式无法获得完整路径时，不要直接判断网络中断。应尝试更换探测协议，并结合 Ping、TCP 端口检测、MTR 等工具综合分析。

真正有效的网络诊断，不是单纯追求 Traceroute 显示多少跳，而是通过多种测试手段，准确判断数据包能否到达目标，以及故障可能发生在哪个网络层次。

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网络命令实战：从ping到traceroute的故障排查指南网络诊断命令是IT运维和网络工程师的核心工具集，其底层基于TCP/IP协议栈实现。从原理上看，ping命令利用ICMP协议测试主机可达性，traceroute通过TTL递减机制实现路径追踪，而netstat则直接读取内核网络栈信息。这些工具的技术价值在于能快速定位网络分层模型中的故障点，如物理层连通性、网络层路由、传输层端口等。在实际应用场景中，服务器维护、应用部署调试、网络性能优化都离不开基础命令组合使用。通过ping检测链路质量、netstat分析异常连接、tracert诊断路由跳点，可以解决60%以上阅读详情

Traceroute 网络路由追踪详解：原理、测试方式与故障排查

一、什么是 Traceroute？

二、Traceroute 的基本工作原理

2.1 TTL 逐步递增

2.2 Traceroute 的典型过程

2.3 为什么 Traceroute 会显示星号？

三、Traceroute 的主要测试方式

3.1 UDP Traceroute（默认方式）

3.2 ICMP Traceroute

3.3 TCP Traceroute

3.4 固定端口 UDP Traceroute

3.5 DCCP Traceroute

3.6 UDPLite Traceroute

四、不同 Traceroute 方式对比

五、Traceroute 常用参数详解

5.1 修改最大探测跳数

5.2 减少每一跳的探测次数

5.3 增加等待时间

5.4 组合参数进行快速追踪

六、如何判断 Traceroute 的结果？

6.1 正常到达目标

6.2 中间节点出现星号

6.3 后续全部出现星号

6.4 出现不同的错误代码

七、为什么 Ping 成功，Traceroute 却失败？

八、TCP Traceroute 的实际应用案例

九、Traceroute 的扩展工具

9.1 MTR

9.2 Tracepath

9.3 Paris Traceroute

十、Traceroute 使用中的注意事项

10.1 Traceroute 看到的不是完整的网络拓扑

10.2 路径可能不止一条

10.3 往返延迟不等于单向延迟

10.4 NAT 地址不一定显示在 Traceroute 中

10.5 IPv6 使用 Hop Limit

十一、实际网络排障建议

十二、总结

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