Привет, посетитель сайта ZametkiNaPolyah.ru! Продолжим разбираться с полезными командами и утилитами командной строки Windows, на этот раз давайте разберемся с сетевой утилитой tracert, мы поговорим зачем нужна команда tracert и как ею пользоваться для диагностики компьютерной сети и устранению неполадок. Как мы увидим, утилиту tracert используют сетевые инженеры и системные администраторы для определения маршрута прохождения IP-пакета по сети, вы убедитесь, что этой утилитой довольно легко пользоваться, но не все умеют правильно оценивать результаты работы этой команды, о некоторых сложностях, которые могут  возникнуть при интерпретации трассировка маршрута мы поговорим в самом конце этой публикации.

Если вам интересна тема компьютерных сетей, то в блоге уже практически закончена первая часть курса по основам компьютерных сетей, можете ознакомиться с ее содержимым. И вот здесь можно получить немного информации о самом курсе основанном на Cisco ICND1.

Назначение команды tracert или как определить маршрут прохождения пакета до узла

Tracert – это небольшая системная утилита вашей операционной системы, которая позволяет сделать трассировку маршрута до заданного узла в локальной сети или сети Интернет. В операционных системах Windows tracert – это стандартная утилита, которая устанавливается вместе с операционной системой, то есть вам не нужно ничего устанавливать, чтобы воспользоваться командной tracert. Исполняемый файл tracert.exe в Windows 10 находится по следующему пути: C:\Windows\System32.

Команда tracert – это один из самых часто используемых инструментов для траблшутинга и сетевой диагностики, эта утилита дает нам возможность определить маршрут, по которому проходит пакет до заданного узла. Tracert может работать как с доменными имена или именами хостов, так и с IP-адресами (как с IPv4, так и с IPv6). Кроме того что tracert показывает маршрут от вашего компьютера до удаленного узла в сети, она еще и отображает время прохождения пакетов как до конечного узла, так и до транзитных или промежуточных узлов (время является одной из самых важных единиц измерения в компьютерных сетях). Давайте лучше посмотрим, как работает утилита tracert на простом примере без дополнительных параметров.

Трассировка маршрута при помощи команды Tracert до IP-адреса Яндекс

Трассировка маршрута при помощи команды Tracert до IP-адреса Яндекс

В данном случаем мы видим путь прохождения IP-пакета от моего ПК до сервера Яндекс, чтобы указать утилите tracert удаленный узел, мы воспользовались IP-адресом. Но эта команда может работать и с доменными именами, давайте посмотрим, сделав трассировку маршрута до сервера Google.

Трассировка маршрута при помощи утилиты tracert до сервера Google по доменному имени

Трассировка маршрута при помощи утилиты tracert до сервера Google по доменному имени

Стоит сказать пару слов о выводе, который мы получили. Каждая строка вывода команды tracert пронумерована, каждая такая строка называется шагом, хопом или прыжком. По умолчанию tracert в Windows отправляет три запроса на каждый хоп и получает от этого хопа ответы, если ответ не получен, то в первых трех столбцах мы видим символ «*», если ответ получен, то в первых трех столбцах указывается время прохождения пакета, а в четвертом столбце Windows дает нам подсказку о причинах, по которым удаленный узел нам не ответил или его адрес, если узел ответил.

Хопы, которые мы видим в трассировке – это маршрутизаторы, серверы или L3 коммутаторы, на интерфейсах которых прописан IP-адрес (то есть устройства, которые определяют путь, по которому пойдет IP-пакет, другими словами – это устройства сетевого уровня моделей OSI 7 и TCP/IP), это важное уточнение для интернет-пользователей, всё дело в том, что витая пара или другой тип кабеля (про минусы использования коаксиального кабеля в Ethernet сетях можете почитать здесь), который приходит к вам в квартиру, подключен в L2 коммутатор, который никак не влияет на маршрут прохождения пакета, на нем нет IP-адресов (вернее есть один адрес, который использует тех. поддержка провайдера для управления этим коммутатором) и он не принимает решений по маршрутизации пакетов, таких коммутаторов между хопами может быть несколько десятков и мы их никак не увидим, так как для утилиты tracert они представляют собой что-то вроде кабеля, собственно как и для других утилит сетевой диагностики.

Для диагностики сетевых ресурсов утилита tracert использует специальный протокол, который называется ICMP (Internet Control Message Protocol — протокол межсетевых управляющих сообщений), есть еще команда traceroute (эта утилита обычно входит в стандартные дистрибутивы Linux, например, эта утилита присутствует в Linux Mint), которая по умолчанию использует протокол UDP, для ее использвания вам точно также потребуется эмулятор терминала. ICMP-сообщение, которое посылает наш компьютер, запаковывается в IP-пакет (здесь вы можете прочитать более подробно про инкапсуляцию данных в компьютерных сетях), у которого есть специальное значение TTL (time to live или время жизни), для понимания работы tracert это важно, поскольку эта команда при каждой отправке пакета увеличивает TTL на единицу, а первый отправленный пакет в сеть имеет значение, равное единице, при этом по умолчанию tracert отправляет три пакета с одним и тем же TTL, то есть в ответ мы должны получить три пакета от удаленного узла (самые основы взаимодействия двух узлов в компьютерной сети описаны здесь, для реализации схемы использовалась Cisco Packet Tracer).

Вернемся к примеру с трассировкой Яндекса, чтобы это лучше понять. Когда мы написали tracert 77.88.55.88, tracert сформировала IP-пакет, в котором в качестве узла назначения указала IP-адрес Яндекса и отправила его в сеть, а в качестве TTL этот пакет получил значение равное единице, далее tracert, не изменяя TTL отправила еще два пакета и получила три ответа от узла 192.168.0.1. После значение TTL было увеличено на единицу (значение стало равным двойке) и в сеть было отправлено еще три пакета (IP-адрес в этих пакетах не изменялся), следующий хоп отказался отвечать на ICMP-запросы и мы увидели три звездочки, после этого TTL был снова увеличен и мы увидели третий хоп, таким образом tracert будет увеличивать TTL до тех пор, пока не доберется до сервера Яндекс. С Гуглом ситуация аналогичная, только там мы использовали доменное имя, поэтому tracert пришлось выполнять дополнительные операции по выяснению IP-адреса, на котором этот домен висит.

При использовании утилиты tracert не стоит паниковать в тех ситуациях, когда вы видите звездочки вместо времени ответа удаленного узла, дело в том, что ICMP-протокол иногда используется для сетевых атак (например, DDoS) и некоторые сетевые инженеры и системные администраторы предпочитают настраивать свои устройства таким образом, чтобы они не отвечали на ICMP-запросы. Иногда бывает так, что конечный узел не отвечает на ICMP-запросы, но на самом деле он корректно работает и выполняет свои функции, для проверки доступности таких узлов вам не поможет команда Ping, так как она тоже использует ICMP, но может помочь команда traceroute или онлайн сервисы по проверки доступно сайтов и серверов в Интернете.

В качестве примера давайте сделаем трассировку до сайта microsoft.com, сервера этой компании не отвечают на ICMP-запросы. Трассировка показана на рисунке ниже.

Трассировка до сервера Microsoft, который не отвечает на ICMP-запросы

Трассировка до сервера Microsoft, который не отвечает на ICMP-запросы

На момент проверки этого ресурса он был доступен, но результаты работы tracert нас немного обманывают, по ним видно, что мы якобы не можем добраться до сервера Майкрософт, поэтому для корректной диагностики удаленных ресурсов нужно иметь целый арсенал сетевых утилит, ну или как минимум браузер и умение гуглить. Еще по трассировки видно, что tracert в Windows по умолчанию использует максимальное значение TTL равное 30, протокол IPv4 позволяет задавать максимальное значение TTL 255, но на самом деле это очень много, чтобы остановить выполнение команды tracert воспользуйтесь сочетание клавиш ctrl+c.

Параметры команды tracert в Windows

Любая команда в командной строке Windows имеет небольшой справочник (команда help — справочник командной строки Windows), в котором указаны допустимые параметры, в том числе и команда tracert, чтобы увидеть эти параметры, в командной строке нужно написать: tracert /? или tracert /h.

Справка Windows дает подробные пояснения к параметрам команды, думаю, добавлять ничего не нужно, всё станет еще более очевидно, когда мы посмотрим примеры использования утилиты tracert с параметрами.

Примеры использования утилиты tracert для устранения проблем в сети

Как я уже говорил, утилита tracert может принимать несколько параметров, один из них мы уже рассмотрели – адрес удаленного узла в сети, этот параметр обязательный, давайте разберемся с другими параметрами этой утилиты и посмотрим, как их комбинировать и что можно в результате получить. Для начала посмотрим на параметр –d, на мой взгляд он самый непонятный, что означает это – без разрешения в имена узлов. Всё будет ясно, когда мы посмотрим на вывод команды tracert с параметром –d.

Как работает утилита tracert с параметром -d в Windows

Как работает утилита tracert с параметром -d в Windows

Всё очевидно: «без разрешения в имена узлов» означает, что в выводе будут отсутствовать имена хостов, через которые проходит IP-пакет, это бывает удобно, некоторые провайдеры и дата-центры любят задавать длинные имена и вывод становится неудобно читать.

Мы уже делали трассировку до сервера Майкрософт, давайте теперь повторим ее, но ограничим количество хопов до 10 и не будем выводить имена хостов, для этого нужно будет скомбинировать параметры –d и –h. Для команды tracert в Windows последовательность параметров в данном случае не имеет значение.

Как ограничить количество хопов для tracert в Windows или параметр –h

Как ограничить количество хопов для tracert в Windows или параметр –h

Результата работы параметра –j, который дает возможность свободного выбора маршрута, я, к сожалению, вам не покажу, чтобы узнать больше о том, что дает параметр –j для команды tracert почитайте про опцию LSRR (Loose Source and Record Route), в противоположность есть опция строгой маршрутизации от источника (Strict Source and Record Route – SSRR). Команда tracert с параметром –j работает примерно так: tracert -j 10.10.10.1 20.20.20.20 30.31.44.1 google.com. После параметра –j идет список транзитных узлов, которых должно быть не больше 9 (меньше можно), а в конце адрес узла в сети, до которого вы хотите получить трассировку.

Еще одни полезным параметром утилиты tracert является параметр –w, он позволяет задать команде tracert максимальное время ожидания ICMP-ответа от удаленного узла, значение этому параметру задается в миллисекундах, по умолчанию в Windows это значение равно 4000 мс, это означает, что команда будет ждать ответа от удаленного узла не больше 4 секунд. Пример использование tracert с параметром –w: tracert –w 1000 8.8.8.8. В данном случае мы сказали команде, что не стоит ждать ответ дольше одной секунды.

К сожалению, у меня нет возможности продемонстрировать работу команды tracert с параметрами для протокола IPv6, сюда входят такие параметры как: -R для трассировки пути, -S для указания IPv6 адреса источника. Параметры -6 и -4 будут полезны, если в своей сети вы используете два протокола: IPv6 и IPv4. Но чтобы уж совсем не оставаться без примеров, обратите внимание на листинг ниже.

Здесь используется параметр -6 при трассировке узла ipv6.google.com. В общем-то с примерами использования утилиты tracert можно завершить, как видите, здесь нет ничего сложного. Гораздо сложнее интерпретировать и анализировать выводы этой команды.

Несколько советов о том, как читать и интерпретировать выводы результатов работы команды tracert

Во-первых, отмечу, что пользоваться командой tracert очень легко, на самом деле очень легко пользоваться любыми сетевыми утилитами, легко писать команды на сетевых устройствах, но понимать, как это всё работает, задача гораздо более сложная. Понимать выводы команды tracert тоже непросто, иногда даже невозможно их правильно интерпретировать.

Вы наверняка думает, что tracecrt позволяет вам правильно оценить задержку прохождения пакетов по сети, ведь так? Всё вроде бы очевидно, три раза отправили, три раза получили, взяли среднее арифметическое и получили среднее время, так? Нет, не так. У пакетов есть время распространения по сети, а у сетевых устройств есть такие факторы как сериализация и буферизация, они довольно сложные.

Когда вы используете tracert или traceroute не забывайте, что маршрутизатор, который будет отвечать на ваши запросы, обрабатывает эти запросы несколько иначе, чем полезный сетевой трафик, который проходит через него транзитом. Мы с вами делали трассировки до узлов Яндекса, Гугла и Майкрософта, мы получали определенные задержки на хопах, но при трассировке мы видим только маршрут «туда», обратный маршрут с вероятностью 90% будет отличаться, но у вас нет возможности сделать трассировку до себя с указанных серверов. То есть получается, что мы видим маршрут «туда», но получаем усредненное время, которое получается путем сложения времени, которое будет затрачено на то, чтобы добраться туда с временем, которое будет затрачено на то, чтобы добраться обратно другим маршрутом (еще раз повторю, что маршрут «обратно» не обязательно должен совпадать и очень часто не совпадет с маршрутом «обратно»), несовпадение маршрутов главным образом связано с коммерческой и юридической сферой взаимодействия провайдеров и других крупных игроков интернета.

Провайдеры используют протоколы динамической маршрутизации, у которых есть функция балансировки трафика, часто до одного и того же сервера можно добраться по нескольким маршрутам. Иногда, когда вы делаете трассировку, ваш первый пакет «туда» идет одним маршрутом, а ваш второй пакет «туда» пойдет другим маршрутом.

Команда tracert только на первый взгляд кажется простой, на самом деле это не так, я сейчас даже не говорю про простых пользователей, многие админы умеют пользоваться tracert на уровне обезьяны и не хотят это исправлять, иначе не объяснишь их восприятие звездочек в выводе («это потери, ужас, мрак, хостер, провайдер, дата-центр, за что я плачу тебе 100 рублей?» обычно именно такие ребята поднимают поросячий визг из-за своей некомпетентности в вопросе, потому что те кто может платить больше, позволяют себе нанимать более компетентных людей, хотя это и не всегда так), например, вот так:

Если вы посчитали первый ответ потерей, то вам нужно изучать принцип работы tracert, а также помнить, что сетевое оборудование можно настраивать, в том числе и на работу с ICMP, а может это не потери, а роутер настроен таким образом, чтобы игнорировать часть запросов?

Tracert прекрасно справляется со своей задачей – она отображает путь, по которому проходит IP-пакет, а также время ответа транзитных роутеров/маршрутизаторов, но при помощи данной утилиты невозможно точно оценить потери и нельзя с уверенностью сказать – на каком участке сети потери происходят, чтобы оценить потери в компьютерной сети (здесь можно почитать про основные характеристики компьютерной сети), лучше воспользоваться стандартной утилитой Windows, которая называется pathping, либо более удобной программой WinMTR или mtr в операционных системах семейства Linux.

Выводы

Итак, мы разобрались с использованием команды tracert в Windows и ее параметрами, посмотрели примеры трассировок, которые нам выводила утилита tracert, но главное нужно сделать вывод о том, что утилита tracert не такая простая, как кажется на первый взгляд, и чтобы ее правильно использовать, нужно иметь представление о том, как вообще работают компьютерные сети.
К сожалению, об этом многие забывают, если вас это не убедило, то представьте, что вы пришли к доктору на обследование, который в совершенстве умеет пользоваться своими докторскими инструментами: он знает, что стетоскоп нужно вставлять в уши, прикладывать другой его конец к груди и спине пациента, говорит дышите, не дышите, но этот доктор совершенно не знает ничего о том, как работает человеческое тело, он не понимает, что он слышит в своём стетоскопе и в конце концов поставит неверный диагноз. Аналогичная ситуация и с командой tracert, которой проще пользоваться, чем стетоскопом.

Возможно, эти записи вам покажутся интересными


Выберете удобный для себя способ, чтобы оставить комментарий

This article has 1 comment

  1. Павел Reply

    Да, действительно, как показывает практика, трассировками правильно умеют пользоваться не все и не всегда, тут указаны основные причины не умения анализировать трассировку маршрута, но поверьте, этих причин гораздо больше и в сети можно найти целые методики по анализу использования утилит tracert и traceroute, эти методики описывают множество факторов, которые надо учесть прежде чем браться за анализ полученных данных, автору спасибо!

Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Loading Disqus Comments ...