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使用ping命令丢包或不通时的链路测试方法

   日期:2024-11-14     作者:sic0574    caijiyuan   评论:0    移动:http://sicmodule.glev.cn/mobile/news/384.html
核心提示:当客户端访问目标服务器出现ping丢包或ping不通时,可以通过tracert或mtr等工具进行链路测试来判断问题根源。本文主要介绍如何通

当客户端访问目标服务器出现ping丢包或ping不通时,可以通过tracert或mtr等工具进行链路测试来判断问题根源。本文主要介绍如何通过工具进行链路测试和分析。

使用ping命令丢包或不通时的链路测试方法

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使用ping命令丢包或者网络不通时,可参见以下操作步骤进行链路测试并进行处理,想了解链路测试中所使用工具的更多介绍请参见更多信息。

    • 场景一:目标主机网络配置不当
    • 场景二:ICMP限速
    • 场景三:环路
    • 场景四:链路中断

通常情况下,链路测试步骤如下:

步骤一:获取本地网络对应的公网IP

在客户端本地网络内访问淘宝IP地址库,获取本地网络对应的公网IP地址。

步骤二:正向链路测试(ping和mtr)

从客户端向目标服务器做以下测试:

  • 从客户端向目标服务器域名或IP做持续的ping测试,建议至少ping 100个数据包,记录测试结果。
  • 根据客户端操作系统的不同,使用WinMTR或mtr,设置测试目的地址为目标服务器域名或IP,然后进行链路测试,记录测试结果。

步骤三:反向链路测试(ping和mtr)

进入目标服务器系统内部做以下测试:

  • 从目标服务器向获取的客户端IP做持续的ping测试,建议至少ping 100个数据包,记录测试结果。
  • 根据目标服务器操作系统的不同,使用WinMTR或mtr,设置测试目的地址为客户端的IP地址,然后进行链路测试,记录测试结果。

步骤四:测试结果分析

参见,对测试结果进行分析。确认异常节点后,访问如下链接或其他可以查询IP归属地的网站,获取该异常节点的归属运营商信息。如果是客户端本地网络相关节点出现异常,则需要对本地网络进行相应排查分析。如果是运营商相关节点出现异常,则需要向运营商反馈问题。查询结果类似如下。

由于mtr(WinMTR)有更高的准确性,本文以其测试结果为例,参见以下要点进行分析。此处分析时以如下示例图为基础。

要点一:网络区域

正常情况下,从客户端到目标服务器的整个链路中会包含以下网络区域:

  • 客户端本地网络:即本地局域网和本地网络提供商网络。如上图中的区域A。如果该区域出现异常,并且是客户端本地网络中的节点出现异常,则需要对本地网络进行相应的排查分析。如果是本地网络提供商网络出现异常,则需要向当地运营商反馈问题。
  • 运营商骨干网络:如上图中的区域B。如果该区域出现异常,可以根据异常节点的IP查询其所属的运营商,直接向对应运营商进行反馈,或者通过,向运营商进行反馈。
  • 目标服务器本地网络:即目标服务器所属提供商的网络。如上图中的区域C。如果该区域出现异常,需要向目标服务器所属的网络运营商反馈问题。

要点二:链路负载均衡

如上图中的区域D。如果中间链路某些部分启用了链路负载均衡,则mtr只会对首尾节点进行编号和探测统计。中间节点只会显示相应的IP或域名信息。

要点三:结合Avg(平均值)和StDev(标准偏差)综合判断

由于链路抖动或其它因素的影响,节点的Best和Worst值可能相差很大。Avg统计了自链路测试以来所有探测的平均值,所以能更好的反应出相应节点的网络质量。而StDev越高,则说明数据包在相应节点的延时值越不相同,即越离散。所以标准偏差值可用于协助判断Avg是否真实反应了相应节点的网络质量。例如,如果标准偏差很大,说明数据包的延迟是不确定的。可能某些数据包延迟很小,例如25ms,而另一些延迟却很大,例如350ms,但最终得到的平均延迟反而可能是正常的。所以,此时Avg并不能很好的反应出实际的网络质量情况。

综上所属,建议的分析标准如下:

  • 如果StDev很高,则同步观察相应节点的Best和Worst,来判断相应节点是否存在异常。
  • 如果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30ms,那么,当StDev为25ms,则认为是很高的偏差。而如果Avg为325ms,则StDev同样为25ms,反而认为是不高的偏差。

要点四:Loss%(丢包率)的判断

任一节点的Loss%(丢包率)如果不为零,则说明这一跳网络可能存在问题。导致相应节点丢包的原因通常有以下两种:

  • 运营商基于安全或性能需求,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。

结合异常节点及其后续节点的丢包情况,并参见以下内容,判定丢包原因。

  • 如果随后节点均没有丢包,则通常表示异常节点丢包是由于运营商策略限制所致。可以忽略相关丢包。如上图中的第2跳所示。
  • 如果随后节点也出现丢包,则通常说明异常节点确实存在网络异常,导致丢包。如上图中的第5跳所示。

另外,上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,如果异常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。如上图所示,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。

要点五:关于延迟

关于延迟,有以下两种场景:

场景一:延迟跳变

如果在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。如上图所示,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。不过,高延迟并不一定完全意味着相应节点存在异常。如上图所示,第5跳之后,虽然后续节点延迟明显陡增,但测试数据最终仍然正常到达了目的主机。所以,延迟大也有可能是在数据回包链路中引发的。所以,需要结合反向链路测试一并分析。

场景二:ICMP限速导致延迟增加

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。如上图所示,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。

  • 当出现ping丢包或ping不通时,首先请参考云服务器ECS网络故障诊断,排查是否为网络故障。
  • 如果确认是因系统中病毒导致使用ping命令测试ECS实例的IP地址间歇性丢包,则可参考使用ping命令测试ECS实例的IP地址间歇性丢包进行处理。
  • 如果是因删除ECS实例的默认安全组规则导致无法ping通ECS实例,可参考删除ECS实例的默认安全组规则导致无法ping通ECS实例进行处理。
  • 如果在Linux系统内核没有禁PING的情况下,是因系统内部防火墙策略设置导致ECS服务器PING不通。可参考Linux系统的ECS中没有禁PING却PING不通的解决方法。

常见的链路异常场景及测试报告如下:

场景一:目标主机网络配置不当

示例数据如下。

在该示例中,数据包在目标地址出现了100%的丢包。从数据上看是数据包没有到达,其实很有可能是目标服务器相关安全策略(比如防火墙、iptables 等)禁用了ICMP所致,导致目的主机无法发送任何应答。所以,该场景需要排查目标服务器的安全策略配置。

场景二:ICMP限速

示例数据如下。

[root@mycentos6 ~]# mtr --no-dns www.google.com
My traceroute  [v0.75]
mycentos6.6 (0.0.0.0)                         Wed Jun 15 19:06:29 2016
Keys:  Help   Display mode                    Packets               Pings 
Host                                        Loss%   Snt   Last   Avg  Best  Wrst StDev 
1. 63.247.X.X               			 0.0%    10    0.3   0.6   0.3   1.2   0.3
2. 63.247.X.XX                 		 0.0%    10    0.4   1.0   0.4   6.1   1.8
3. 209.51.130.213              		 0.0%    10    0.8   2.7   0.8  19.0   5.7
4. aix.pr1.atl.google.com        	        0.0%    10    6.7   6.8   6.7   6.9   0.1
5. 72.14.233.56                 		 60.0%    10   27.2  25.3  23.1  26.4   2.9
6. 209.85.254.247                		 0.0%    10   39.1  39.4  39.1  39.7   0.2
7. 64.233.174.46                 		 0.0%    10   39.6  40.4  39.4  46.9   2.3
8. gw-in-f147.1e100.net          		 0.0%    10   39.6  40.5  39.5  46.7   2.2

在该示例中,在第5跳出现了明显的丢包,但后续节点均未见异常。所以推断是该节点ICMP限速所致。该场景对最终客户端到目标服务器的数据传输不会有影响,所以,分析的时候可以忽略。

场景三:环路

示例数据如下。

在该示例中,数据包在第5跳之后出现了循环跳转,导致最终无法到达目标服务器。这通常是由于运营商相关节点路由配置异常所致。所以,该场景需要联系相应节点归属运营商处理。

场景四:链路中断

示例数据如下。

在该示例中,数据包在第4跳之后就无法收到任何反馈。这通常是由于相应节点中断所致。建议结合反向链路测试做进一步确认。该场景需要联系相应节点归属运营商处理。

操作系统类型不同,链路测试所使用的工具也有所不同,简要介绍如下:

此处简单介绍两个链路测试工具:

工具一:mtr命令

mtr(My traceroute)几乎是所有Linux发行版本预装的网络测试工具。其将ping和traceroute的功能合并,所以功能更强大。mtr默认发送ICMP数据包进行链路探测。您也可以通过-u参数来指定使用UDP数据包进行探测。相对于traceroute只会做一次链路跟踪测试,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。所以,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 [-BfhvrwctglxspQomniuT46] [--help] [--version] [--report]
                [--report-wide] [--report-cycles=COUNT] [--curses] [--gtk]
                [--csv|-C] [--raw] [--xml] [--split] [--mpls] [--no-dns] [--show-ips]
                [--address interface] [--filename=FILE|-F]
                [--ipinfo=item_no|-y item_no]
                [--aslookup|-z]
                [--psize=bytes/-s bytes] [--order fields]
                [--report-wide|-w] [--inet] [--inet6] [--max-ttl=NUM] [--first-ttl=NUM]
                [--bitpattern=NUM] [--tos=NUM] [--udp] [--tcp] [--port=PORT] [--timeout=SECONDS]
                [--interval=SECONDS] HOSTNAME

常见可选参数说明

另外,也可以在mtr运行过程中,输入类似如下的字母用于快速切换模式。

命令输出示例

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:

工具二:traceroute命令

traceroute也是几乎所有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。

  1. 首先,traceroute先发送小的具有最大存活时间值(Max_TTL)的UDP探测数据包。
  2. 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。
    说明
    • 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参数来指定使用ICMP数据包进行探测。

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 ]

常见可选参数说明

命令输出示例

traceroute工具的更多用法请参见traceroute工具的man帮助。

此处简单介绍两个链路测试工具:

工具一:WinMTR(建议优先使用)

WinMTR是mtr工具在Windows环境下的图形化实现,但进行了功能简化,只支持部分mtr的参数。WinMTR默认发送ICMP数据包进行探测,无法切换,和mtr一样。相比tracert,WinMTR能避免节点波动对测试结果的影响,所以测试结果更正确。所以在WinMTR可用的情况下,建议优先使用WinMTR进行链路测试。

用法说明

WinMTR无需安装,直接解压运行即可。操作方法非常简单,说明如下:

  1. 如下图所示,运行程序后,在Host字段输入目标服务器域名或IP,注意不要包含空格。
  2. 单击Start开始测试。开始测试后,相应按钮变成了Stop
  3. 运行一段时间后,单击Stop停止测试。
  4. 其它选项说明如下。

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:

工具二:tracert命令行工具

tracert(Trace Route)是Windows自带的网络诊断命令行程序,用于跟踪Internet协议(IP)数据包传送到目标地址时经过的路径。 tracert通过向目标地址发送ICMP数据包来确定到目标地址的路由。在这些数据包中,tracert使用了不同的IP生存期,即TTL值。由于要求沿途的路由器在转发数据包前必须至少将TTL减少1,因此TTL实际上相当于一个跃点计数器(hop counter)。当某个数据包的TTL达到0时,相应节点就会向源计算机发送一个ICMP超时的消息。

tracert第一次发送TTL为1的数据包,并在每次后续传输时将TTL增加1,直到目标地址响应或达到TTL的最大值。中间路由器发送回来的ICMP超时消息中包含了相应节点的信息。

用法说明

tracert [-d] [-h maximum_hops] [-j host-list] [-w timeout] [-R] [-S srcaddr] [-4] [-6] target_name

常见可选参数说明

本文地址:http://sicmodule.glev.cn/news/384.html    歌乐夫 http://sicmodule.glev.cn/ , 查看更多
 
标签: 测试方法 链路 或不
 
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