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這款網絡排查工具,堪稱神器!文末贈書

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作者:蘇欣

校隊:https://cloud.tencent.com/developer/article/1491610

常用的 ping,tracert,nslookup 一般用來判斷主機的網絡連通性,其實 Linux 下有一個更好用的網絡聯通性判斷工具,它可以結合ping nslookup tracert 來判斷網絡的相關特性,這個指令就是 mtr。mtr 全稱 my traceroute,是一個把 ping 和 traceroute 合并到一個程式的網絡診斷工具。

traceroute預設使用UDP資料包探測,而mtr預設使用ICMP封包探測,ICMP在某些路由節點的優先級要比其他資料包低,是以測試得到的資料可能低于實際情況。

安裝方法

1.Windows系統可以直接在https://cdn.ipip.net/17mon/besttrace.exe下載下傳BestTrace工具并安裝。也可以在https://github.com/oott123/WinMTR/releases GitHub上下載下傳MTR專用工具,該工具為免安裝,下載下傳後可以直接使用。

2.Linux可以直接運作指令進行安裝。

# Debian/Ubuntu 系統
apt install mtr

# RedHat/CentOS 系統
yum install mtr
           

3.Apple用戶端可以在App store搜尋Best NetTools下載下傳安裝

4.Android用戶端:可以在Google Play上下載下傳TracePing,但是由于國内Google Play無法通路,筆者自行下載下傳下來,可以直接通路 https://dwz.cn/KCdNPH4c 下載下傳TracePing。

使用

MTR使用非常簡單,檢視本機到 qq.com 的路由以及連接配接情況直接運作如下指令:

mtr qq.com           
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具體輸出的參數含義為:

  • 第一列是IP位址
  • 丢包率:Loss
  • 已發送的包數:Snt
  • 最後一個包的延時:Last
  • 平均延時:Avg
  • 最低延時:Best
  • 最差延時:Wrst
  • 方差(穩定性):StDev

參數說明

  • -r or --report

使用 mtr -r qq.com 來列印報告,如果不使用 -r or --report 參數 mtr 會不斷動态運作。使用 report 選項, mtr 會向 qq.com 主機發送 10 個 ICMP 包,然後直接輸出結果。通常情況下 mtr 需要幾秒鐘時間來輸出報告。mtr 報告由一系列跳數組成,每一跳意味着資料包通過節點或者路由器來達到目的主機。

一般情況下 mtr 前幾跳都是本地 ISP,後幾跳屬于服務商比如 騰訊資料中心,中間跳數則是中間節點,如果發現前幾跳異常,需要聯系本地 ISP 服務提供上,相反如果後幾跳出現問題,則需要聯系服務提供商,中間幾跳出現問題,則需要聯系營運商進行處理

預設使用 -r 參數來生成報告,隻會發送10個資料包,如果想要自定義資料包數量,可以使用 -c 參數

  • -s or --packetsize

使用 -s 來指定ping資料包的大小

mtr -s 100 qq.com
           

100 bytes 資料包會用來發送,測試,如果設定為負數,則每一次發送的資料包的大小都會是一個随機數。

  • -c

指定發送數量

mtr -c 100 qq.com
           
  • -n

不進行主機解釋

使用 -n 選項來讓 mtr 隻輸出 IP,而不對主機 host name 進行解釋

mtr -n qq.com           

MTR結果分析

當我們分析 MTR 報告時候,最好找出每一跳的任何問題。除了可以檢視兩個伺服器之間的路徑之外,MTR 在它的七列資料中提供了很多有價值的資料統計報告。

Loss% 列展示了資料包在每一跳的丢失率。Snt 列記錄的多少個資料包被送出。

使用 –report 參數預設會送出10個資料包。如果使用 –report-cycles=[number-of-packets] 選項,MTR 就會按照 [number-of-packets] 指定的數量發出 ICMP 資料包。

Last, Avg, Best 和 Wrst 列都辨別資料包往返的時間,使用的是毫秒( ms )機關表示。Last 表示最後一個資料包所用的時間, Avg 表示評價時間, Best 和 Wrst 表示最小和最大時間。在大多數情況下,平均時間( Avg)列需要我們特别注意。

最後一列 StDev 提供了資料包在每個主機的标準偏差。如果标準偏差越高,說明資料包在這個節點的延時越不相同。标準偏差會讓您了解到平均延時是否是真的延時時間的中心點,或者測量資料受到某些問題的幹擾。

例如,如果标準偏差很大,說明資料包的延遲是不确定的。一些資料包延遲很小(例如:25ms),另一些資料包延遲很大(例如:350ms)。當10個資料包全部發出後,得到的平均延遲可能是正常的,但是平均延遲是不能很好的反應實際情況的。如果标準偏差很高,使用最好和最壞的延遲來确定平均延遲是一個較好的方案。

在大多數情況下,您可以把 MTR 的輸出分成三大塊。根據配置,第二或第三跳一般都是您的本地 ISP,倒數第二或第三跳一般為您目的主機的ISP。中間的節點是資料包經過的路由器。

當分析 MTR 的輸出時,您需要注意兩點:loss 和 latency。

網絡丢包

如果在任何一跳上看到 loss 的百分比,這就說明這一跳上可能有問題了。當然,很多服務提供商人為限制 ICMP 發送的速率,這也會導緻此問題。那麼如何才能指定是人為的限制 ICMP 傳輸 還是确定有丢包的現象?此時需要檢視下一跳。如果下一跳沒有丢包現象,說明上一條是人為限制的。如下示例:

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人為限制MTR丢包

在此例中,第4跳發生了丢包現象,但是接下來幾條都沒任何丢包現象,說明第二跳的丢包是人為限制的。如果在接下來的幾條中都有丢包,那就可能是第二跳有問題了。請記住,ICMP 包的速率限制和丢失可能會同時發生。

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MTR丢包截圖

從上面的圖中,您可以看從第13跳和第17跳都有 10% 的丢包率,從接下來的幾跳都有丢包現象,但是最後15,16跳都是100%的丢包率,我們可以猜測到100%的丢包率除了網絡糟糕的原因之前還有人為限制 ICMP。是以,當我們看到不同的丢包率時,通常要以最後幾跳為準。

還有很多時候問題是在資料包傳回途中發生的。資料包可以成功的到達目的主機,但是傳回過程中遇到“困難”了。是以,當問題發生後,我們通常需要收集反方向的 MTR 報告。

此外,網際網路設施的維護或短暫的網絡擁擠可能會帶來短暫的丢包率,當出現短暫的10%丢包率時候,不必擔心,應用層的程式會彌補這點損失。

網絡延遲

除了可以通過MTR報告檢視丢包率,我們也還可以看到本地到目的之間的時延。因為是不通的位置,延遲通常會随着條數的增加而增加。是以,延遲通常取決于節點之間的實體距離和線路品質。

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MTR檢視網絡延遲

從上面的MTR報告截圖中,我們可以看到從第11跳到12跳的延遲猛增,直接導緻了後面的延遲也很大,一般有可能是11跳到12跳屬于不通地域,實體距離導緻時延猛增,也有可能是第12條的路由器配置不當,或者是線路擁塞。需要具體問題進行具體的分析。

然而,高延遲并不一定意味着目前路由器有問題。延遲很大的原因也有可能是在傳回過程中引發的。從這份報告的截圖看不到傳回的路徑,傳回的路徑可能是完全不同的線路,是以一般需要進行雙向MTR測試。

注:ICMP 速率限制也可能會增加延遲,但是一般可以檢視最後一條的時間延遲來判斷是否是上述情況。

根據MTR結果解決網絡問題