网络测试及故障诊断方法及工具 v0.1b

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#网络 #工具 #测试 #dns服务器 #linux #测试工具

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本文介绍了网络调试工具的基础知识，重点讲解了ping和traceroute的使用方法及参数详解，包括网络测试和故障诊断流程。

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1、网络调试工具概说；

如果我们把一台机器接入网络中，通过网络配置工具的配置这时就要用到网络调试工具，目的是判断机器是否已经接入到网络以及网络连接是否正常。我们常用的在各个发行版通用的网络配置工具是ifconfig和netconfig，当然Linux各大发行版本又有自己的配置工具，这些特定发行版特别的配置工具是非常有效的，大多是图形界面的，操作也非常之简单。

有关网络配置工具，请参考：

在网络配置中，与网络相关的配置文件是比较重要的。关于网络相关的配置文件，请参考：

《Linux 网络基础》
《Linux 网络接口配置文件及相关工具》

网络调试工具，是假定网络已配置好后，测试网络是否正常时所使用的工具。网络调试工具包括网络测试工具和故障排查工具两大类。

配置网络的流程如下：

 物理性硬件接通－＞配置网络 （通过网络配具工具） ->网络测试->网络诊断－>成功

2、网络测试工具和方法；

2.1 网络测试工具 ping ：

我们想知道一台主机的网络是否正常，这时就要用到ping ，ping工具是我们最常用的网络测试工具。根据ping 主机的结果，我们能判断主机在网络上是否正常。如果出现连接不通或丢包的情况（防火墙阻挡ICMP应答的网络除外），我们就要用到网络配置工具或诊断工具出找出问题所在。一般的情况下，出现网络不通，可能与我们所做的网线接头有关，有时也与交换机或我集线器等网络设备是否正常有关，有时需要我们我重做网线或换个交换机（或集线器）的接口。

ping 的用法

ping的用法，etony兄曾在 《Linux 网络基础》 ，对于 ping ，我们只是简单的会用就行了；

ping [参数] 主机或ip

注： ping后面可以不接参数选项，直接接主机名、域名或ip地址；

在这里，我以实例的形式来解说ping 的一些用法，如果您想知道 ping 的说明书，请参见我前面所提到的 etony兄的文档，谢谢；

实例一：ping 的最简单的用法和解说；

[root@localhost ~]# ping linuxsir.org 

PING linuxsir.org (211.93.98.20) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.51 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.323 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.318 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.317 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.321 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.218 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.312 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=8 ttl=64 time=0.316 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=9 ttl=64 time=0.309 ms
64 bytes from 211.93.98.20: icmp_seq=10 ttl=64 time=0.318 ms

--- 211.93.98.20 ping statistics ---
10 packets transmitted, 10 received, 0% packet loss, time 9001ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.218/0.426/1.513/0.363 ms

解说：

1］ ping 可以接主机名、域名或IP地址，在局域网中同网段主机与主机之间是否能通过主机名互相通信，目前有两种方法，一种是做DNS服务器（请参考：《DNS服务器的配置与应用》，另一种方法是修改/etc/hosts（请参考：《Linux操作系统主机名(hostname)简说》。在不同网段的主机与主机之间，能否相互通信，还得要设置路由，请参考《Linux 网络基础》

2] 通过 ping linuxsir.org 的例子，我们可以看到 pi为ICMP回显应答的结果返回的数据包大小是 64 byte ，当然我们可以通过 -s选项指定包的大小。 icmp_seq=x(x是大于1的整数）是响应包的数列号，这个序列号如果是在网络正常的情况下是连续的，如果出现不连续的情况，网络会出现丢包的情况。丢包可能物理硬件造成的，但也可能是IP冲突造成的，也可能是网卡的

3]在此例中，我们还看了 ttl的值是64，什么是TTL呢，英文是Time To Live，可以译成生存时间，也就是包被发出后的存活时间。在网上有好多文章都说能通过TTL的值来判断操作系统类型；比如 Linux 系统的TTL默认值是64，Windows系列的默认值是128或32，Unix类的是 255。据我测试的情况来看也不一定，我在局域网中测试 Windos Sp2的TTL也是64。至于这一说法是否是真理，还得需要您测试。

4]time=xxx ms 表示数据包返回所需要的时间；

5]当终止ping的时候，可以按 ctrl+c的组合键。我们可以查看ping的结果统计，比如传输了多少个包，返回多少个包，多少包损失了，耗时多少 ... ... 就是类似下面的；

 --- 211.93.98.20 ping statistics ---
 10 packets transmitted, 10 received, 0% packet loss, time 9001ms
 rtt min/avg/max/mdev = 0.218/0.426/1.513/0.363 ms

实例二：ping 的一些参数的用法；

 -s 指定数据包的大小，单位是字节； 默认值是 56，当与8个字节的ICMP头数据结合时，又转化成 64字节的ICMP数据；
 -l 进入正常的行为模式之前，尽可能快的发送多少个preload个数据包
 -c count 发送（接收）count个数据包后停止；
 -i 发送数据包之间的时间间隔；
 -f 使ping包不断发送和产生，瞬间值极大。要小心使用，类似DDOS攻击。这个选项只有root权限用户可以执行；
 -r 绕过路由表，直接向网络主机发送；

举例：

 [root@cuc03 beinan]# ping -l 10 192.168.1.5
 [root@cuc03 beinan]# ping -i 3 192.168.1.5
 [root@cuc03 beinan]# ping -f 192.168.1.5
 [root@cuc03 beinan]# ping -r 192.168.1.5
 [root@cuc03 beinan]# ping -s 128 192.168.1.5

通过上面的例子，有兴趣的弟兄看看结果吧；

2.2 其它测试网络可用性的方法；

值得一说的是ping 在有防火墙或路由器禁用IMCP响应的网络中使用，在这样的网络，就是ping也ping不出结果。如果您处于这样的网络之中，如果要让ping 生效，您得调整防火墙或路由器。

另外我们还可以通过应用层上的工具来测试，比如ssh、telnet、ftp或http等工具来测试网络的可用性。这些比较简单，只是在一方架好相应的服务器就可以测试了；

3、网络故障诊断工具和方法；

ping 工具和应用测试方法，只是提供简单的处于网络的主机是否可用，但不会知道具体问题所在。所以我们有必要引入故障诊断这一概念；下面我们说说故障诊断的流程；

故障诊断流程：

 * 网线做的是否规范，在乙太网络中，要知道交叉线和平行线的做法适用的网络是不一样的；
 * 网络接口配置是否正确；
 * DNS客户端配置文件是否正确；
 * 是否可以ping 通回环地址 127.0.0.1；
 * 是否可以用IP地址我ping通网络的主机；
 * 是否可以ping通其它网段的主机；不同网络的主机沟通需要添加路由；
 * 是否可以用telnet、http、ftp、ssh访问其它主机上相应对应的服务；

traceroute 跟踪数据包到达网络主机所经过的路由工具；

traceroute 是用来发出数据包的主机到目标主机之间所经过的网关的工具。traceroute 的原理是试图以最小的TTL发出探测包来跟踪数据包到达目标主机所经过的网关，然后监听一个来自网关ICMP的应答。发送数据包的大小默认为 38个字节。

 traceroute [参数选项] hostname，域名或 IP地址
 参数选项：
 -i 指定网络接口，对于多个网络接口有用。比如 -i eth1 或-i ppp1等；
 -m 把在外发探测试包中所用的最大生存期设置为max-ttl次转发，默认值为30次；
 -n 显示IP地址，不查主机名。当DNS不起作用时常用到这个参数；
 -p port 探测包使用的基本UDP端口设置为port ，默认值是33434
 -q n 在每次设置生存期时，把探测包的个数设置为值n，默认时为3；
 -r 绕过正常的路由表，直接发送到网络相连的主机；
 -w n 把对外发探测包的等待响应时间设置为n秒，默认值为3秒；

实例一： traceroute 用法简单、最常用的用法

就是后面直接接IP或hostname或域名；比如下面的示例；

 [root@localhost ~]# traceroute linuxsir.org
 traceroute to linuxsir.org (211.93.98.20), 30 hops max, 40 byte packets
  1 sir01.localdomain (192.168.1.1) 0.151 ms 0.094 ms 0.146 ms
  2 221.201.88.1 (221.201.88.1) 5.867 ms 7.588 ms 5.178 ms
  3 218.25.158.149 (218.25.158.149) 6.546 ms 6.230 ms 8.297 ms
  4 218.25.138.133 (218.25.138.133) 7.129 ms 7.644 ms 8.311 ms
 ......

注：此例中，记录按序列号从1开始，每个纪录就是一跳，每跳表示一个网关，我们看到每行有三个时间，单位是 ms，其实就是-q的默认参数。探测数据包向每个网关发送三个数据包后，网关响应后返回的时间；如果您用 traceroute -q 4 linuxsir.org ，表示向每个网关发送4个数据包；

有时我们traceroute 一台主机时，会看到有一些行是以星号表示的。出现这样的情况，可能是防火墙封掉了ICMP的返回信息，所以我们得不到什么相关的数据包返回数据。

有时我们在某一网关处延时比较长，有可能是某台网关比较阻塞，也可能是物理设备本身的原因。当然如果某台DNS出现问题时，不能解析主机名、域名时，也会有延时长的现象；您可以加-n 参数来避免DNS解析，以IP格式输出数据；

如果在局域网中的不同网段之间，我们可以通过traceroute 来排查问题所在，是主机的问题还是网关的问题。如果我们通过远程来访问某台服务器遇到问题时，我们用到traceroute 追踪数据包所经过的网关，提交IDC服务商，也有助于解决问题；但目前看来在国内解决这样的问题是比较困难的，就是我们发现问题所在，IDC服务商也不可能帮助我们解决。为什么呢？因为北方网通和南方电信各自为政。以前无论怎么说都是一张网，现在就是两张网，是通而不畅。咱们只能望网兴叹了；

实例二：一些参数的用法示例；

 [root@localhost ~]# traceroute -m 10 linuxsir.org 把跳数设置为10次；
 [root@localhost ~]# traceroute -n linuxsir.org 注：显示IP地址，不查主机名。
 [root@localhost ~]# traceroute -p 6888 linuxsir.org 注：探测包使用的基本UDP端口设置6888
 [root@localhost ~]# traceroute -q 4 linuxsir.org 注：把探测包的个数设置为值4；
 [root@localhost ~]# traceroute -r linuxsir.org 注：绕过正常的路由表，直接发送到网络相连的主机；
 [root@localhost ~]# traceroute -w 3 linuxsir.org 注：把对外发探测包的等待响应时间设置为5秒；

4、关于本文；

这篇文章不知道应不应该写，但还是简单的写出来了。本来想详细写一写网络工具分类了。结果写成这样的，有点失望。但既然写出来了，就发上来供大家批一批再说；主要讲了判断网络故障排除的一点方法。感觉没太大的用处，本文写的有点失误。下次得努力努力了。。。。

5、更新日志；