Tracert命令的基本原理和一些用法

Tracert是一种网络诊断工具,利用TTL值和ICMP错误消息追踪数据包从源到目的的路由器路径。它能测量延迟、诊断故障,但受限于ICMP/UDP,对TCP路径诊断有限。

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Tracert

简单网络诊断工具,探测数据包从源地址到目的地址的路由器IP地址。


提示:Tracert命令用IP生存时间(TTL)字段和ICMP错误消息来确定从一个主机到网络上其他主机的路由。


1.实现原理

1、Tracert发出TTL值为1的ICMP数据包(40个字节,源地址、目的地址和发出时间标签,一般发3个)
2、当到达路径上第一个路由器时,路由器会将TTL值减1
3、此时TTL值为0,该路由器将此数据包丢弃,向源地址返回1个ICMP超时通知(数据包的源地址,路由器的IP地址)
4、当Tracert收到该数据包,获得了该路径上的第一个路由器地址
5、Tracert再发送另一个TTL值为2的数据包
6、第一个路由器会将此数据包发送给第二个路由器
7、当TTL值为0时,第二个路由器返回一个超时通知,Tracert得到第二个路由器的地址

Tracert每次发送数据包时都会将TTL的值加1,以便发现下一个路由器。

这个动作一直重复,直到到达目的地或者确定目标主机不可达为止
到达目的IP后,目的主机并不返回超时报文
Tracert发送数据包时,会选择一个一般应用程序不会使用的号码来做端口(3000以上)
当到达目的地后,目标主机返回一个ICMP port unreachable (端口不可达)的消息
当Tracert收到这个消息后,就知道到达目的地了

Tracert命令有一个固定的时间等待响应(ICMP TTL到期消息)。如果这个时间过了,它将
打印出一系列的*号表明:在这个路径上,这个设备不能在给定的时间内发出ICMP TTL到
期消息的响应。然后,Tracert给TTL计数器加1,继续进行。(注意:默认是最多30跳就
结束)

在这里插入图片描述
Tracert接受和发送的数据包:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Tracert接收的数据包:
在这里插入图片描述
Tracert的用法:
在这里插入图片描述
例如:

  • Tracert -h 跃点数 域名

在这里插入图片描述
只追踪5个路由器(默认最多30个路由器)


总结

使用tracert时,可以通过命令行参数来定制查询,例如设置最大跳数、使用特定的数据包大小等。这些参数可以帮助网络管理员或用户更有效地诊断网络问题。

tracert命令的主要功能和特点如下:

  • 路径发现:tracert显示数据包从源到目的地的完整路径,包括经过的所有路由器和网络设备。
  • 延迟测量:tracert测量每个跳点的往返时间,帮助诊断网络延迟问题。
  • 网络故障诊断:通过分析tracert的结果,可以识别网络中的瓶颈或故障点,如某个路由器响应时间过长或完全不响应。
  • IP地址和域名:tracert显示每个跳点的IP地址,有时也显示与该IP地址关联的域名。
  • 跳数限制:tracert允许用户设置跳数限制,以避免不必要的网络负载。
  • 数据包大小:用户可以指定发送的数据包大小,以便测试不同大小的数据包在网络中的表现。
  • 路由变化:tracert可以显示网络路由的变化,尤其是在网络拓扑发生变化时。
  • 命令行工具:tracert是一个命令行工具,可以在Windows的命令提示符(CMD)或Unix/Linux的终端中使用。
  • 安全性:在某些网络环境中,tracert可能会被防火墙或安全策略阻止,因此可能无法显示完整的路径。
  • 局限性:tracert只能显示ICMP或UDP请求的路径,对于基于TCP的路径,可能需要使用其他工具。
<think>好的,用户现在问的是关于tracert原理的思维导图,需要我以C++专家的身份来回答。虽然tracert本身C++没有直接关系,但用户可能希望了解其实现原理,或者如何用C++编写类似功能的代码。首先,我需要解释tracert的工作原理,然后可能给出一个简化的C++代码示例,最后提出相关问题。首先,tracert(Windows)或traceroute(Unix/Linux)用于追踪数据包从源到目标的路径。它的核心原理是利用TTL(生存时间)字段ICMP消息。当发送一个TTL为1的数据包时,第一个路由器会将TTL减1,发现TTL为0后丢弃包,并发送ICMP超时消息回源。这样就能得到第一个路由器的地址。然后逐渐增加TTL值,重复这个过程,直到到达目标主机,目标主机可能回复ICMP端口不可达或直接应答,从而确定路径。 接下来,用户可能需要了解如何用C++实现类似功能。这时候需要用到网络编程,特别是原始套接字(rawsocket)来构造IP包并设置TTL。但需要注意,在WindowsLinux下原始套接字的实现方式不同,而且可能需要管理员权限。代码的大致步骤包括:创建套接字,设置TTL,发送UDP或ICMP包,接收ICMP响应,解析响应中的源地址,并记录每个跳点的信息。 然后,我需要考虑用户可能的疑问点,比如TTL的作用、ICMP消息类型、如何处理超时等。同时,在代码示例中可能需要处理不同平台的兼容性问题,但由于C++标准库不直接支持原始套接字,示例可能需要使用平台特定的API,比如Windows的Winsock或Linux的socket.h。 最后,相关问题需要围绕tracert的实现细节、网络协议、C++中的网络编程等方面展开。例如,TTL的作用、ICMP类型、原始套接字的使用、处理超时的方法,以及跨平台实现的差异等。</think>Tracert(跟踪路由)原理的核心是通过IP数据包的TTL字段ICMP协议实现路径探测。以下是其工作原理的思维导图结构说明: **实现原理**: 1. **TTL递增机制**: - 发送TTL=1的UDP包(Windows)或ICMP包(Linux) - 每经过一个路由器,TTL值减1 - 当TTL=0时,路由器丢弃包并返回ICMP超时响应 2. **响应处理**: - 接收ICMP Type 11(Time Exceeded)消息 - 最终目标返回ICMP Type 3(Destination Unreachable)或直接响应 3. **路径构建**: - 通过3次发送相同TTL值的包获取平均延迟 - 逐步增加TTL值直至到达目标 以下是简化版C++实现的核心代码框架(Windows平台): ```cpp #include <winsock2.h> #include <ws2tcpip.h> #include <iostream> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") void traceroute(const char* target) { WSADATA wsa; WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa); SOCKET s = WSASocket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP, 0, 0, 0); sockaddr_in dest; dest.sin_family = AF_INET; inet_pton(AF_INET, target, &dest.sin_addr); char send_buf[32] = {0}; char recv_buf[1024] = {0}; for(int ttl=1; ttl<=30; ttl++) { setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char*)&ttl, sizeof(ttl)); sendto(s, send_buf, sizeof(send_buf), 0, (sockaddr*)&dest, sizeof(dest)); timeval timeout = {2, 0}; fd_set read_set; FD_ZERO(&read_set); FD_SET(s, &read_set); if(select(0, &read_set, NULL, NULL, &timeout) > 0) { sockaddr_in from; int from_len = sizeof(from); recvfrom(s, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (sockaddr*)&from, &from_len); char ip_str[INET_ADDRSTRLEN]; inet_ntop(AF_INET, &from.sin_addr, ip_str, sizeof(ip_str)); std::cout << ttl << "\t" << ip_str << std::endl; if(from.sin_addr.s_addr == dest.sin_addr.s_addr) break; } else { std::cout << ttl << "\t* Request timed out" << std::endl; } } closesocket(s); WSACleanup(); } ```
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