网络诊断是每一位网络或系统管理员日常工作中不可或缺的一环，它涉及到分析和解决各种类型的网络难题。
理解IP数据包在网络中两点之间传输的路径，对于经验丰富的专业人士来说，能够提供许多有价值的线索。
Traceroute，又名路由追踪，是一款广受欢迎且常用的跨平台工具，它能够帮助我们进行网络路径分析和故障排除。
简而言之，traceroute 的工作原理是通过发送探测数据包（通常是 ICMP ECHO 或 TCP SYN），然后监听返回的 ICMP “超时” 响应，来追踪源地址与目标地址之间数据包的传输路径。这些探测数据包的 TTL（生存时间）值被故意设置为 1，然后每次发送时递增 1，直到接收到 ICMP “端口不可达” 的响应，这表示数据包已到达目标主机，或者到达了最大跳数限制（默认为 30 跳）。
以下是一个 traceroute 命令输出的示例：
$ traceroute google.com traceroute to google.com (172.217.169.14), 30 hops max, 60 byte packets 1 140.91.200.22 (140.91.200.22) 0.129 ms 140.91.200.19 (140.91.200.19) 0.151 ms 140.91.200.77 (140.91.200.77) 0.114 ms 2 linxbgp1.iwscloud.com (195.66.226.34) 0.735 ms 0.701 ms 1.024 ms 3 195.66.224.125 (195.66.224.125) 0.603 ms 0.591 ms 0.591 ms 4 108.170.246.129 (108.170.246.129) 0.583 ms 0.745 ms 0.714 ms 5 209.85.241.95 (209.85.241.95) 1.576 ms 209.85.241.93 (209.85.241.93) 1.545 ms 209.85.241.95 (209.85.241.95) 1.520 ms 6 lhr25s26-in-f14.1e100.net (172.217.169.14) 0.584 ms 0.547 ms 0.507 ms $
如上述示例所示，traceroute 的默认输出会显示每个跃点（hop）的 TTL（生存时间）或往返时间、最大跳数、数据包大小（以字节为单位），以及每个跃点的 IP 地址和解析后的域名（如果可用）。
Traceroute 在确定两个网络节点之间的响应延迟和路由路径方面非常有效。 此外，它还可以帮助定位到达目标地址的路由中出现故障的节点。 然而，需要注意的是，许多防火墙和路由器会阻止 Internet 上的 traceroute 消息，这可能导致其输出结果不总是准确的。
在一定程度上，我们可以通过调整探测消息的类型来解决这个问题，但这种方法只能部分地规避问题。 因此，在使用 traceroute 时必须谨记其局限性。
另外，traceroute 中的某些选项需要提升的用户权限（如 root 或管理员权限）才能修改原始数据包。
tracepath 命令
在 Red Hat Enterprise Linux（RHEL） 8 及其衍生版本（如 CentOS 8）中，traceroute 命令默认情况下并未安装。 这对于那些习惯于在早期版本的 Red Hat 或 CentOS 上使用 traceroute 进行路由追踪的管理员来说，可能会感到不太习惯。
然而，在 RHEL8 上，默认提供了一个功能类似的命令，名为 tracepath。 它提供了与 traceroute 相似的功能，并且在操作系统安装时就已包含。
此外，tracepath 还支持 MTU（最大传输单元）选项，允许检测网络上数据包的最大传输大小。 这对于了解网络性能和避免分片问题非常有用。
以下是一个 tracepath 命令输出的示例：
$ tracepath 131.153.76.66
1?: [LOCALHOST] pmtu 9000
1: 140.91.200.23 0.416ms asymm 2
1: 140.91.200.23 0.239ms asymm 2
2: 140.91.200.74 0.194ms pmtu 1500
2: oracle-svc071175-lag003322.ip.twelve99-cust.net 1.344ms
3: ldn-b7-link.ip.twelve99.net 19.996ms asymm 2
4: ldn-bb1-link.ip.twelve99.net 0.803ms asymm 5
5: prs-bb1-link.ip.twelve99.net 8.548ms asymm 6
6: mei-b5-link.ip.twelve99.net 18.111ms asymm 5
7: no reply
8: phoenix-svc071932-ic358857.ip.twelve99-cust.net 179.691ms asymm 7
9: 131.153.47.139 163.358ms asymm 8
10: no reply
11: 131.153.76.66 159.071ms !H
Resume: pmtu 1500
$
如上所示，tracepath 的默认输出会显示数据包的 TTL（生存时间）或往返时间、MTU（最大传输单元），以及数据包经过的每个跃点的 IP 地址和域名（如果有）。
tracepath 命令语法
tracepath 命令的基本语法如下：
$ tracepath <选项> <目标域名或IP地址>
#1. 如果不带任何选项，tracepath 将显示到目标地址的路径，如下所示：
$ tracepath 131.153.56.85
1?: [LOCALHOST] pmtu 9000
1: 140.91.200.77 0.226ms asymm 2
1: 140.91.200.79 0.497ms asymm 2
2: 140.91.200.74 0.216ms pmtu 1500
2: oracle-svc071174-lag003319.ip.twelve99-cust.net 0.691ms
3: slou-b1-link.ip.twelve99.net 1.249ms asymm 2
4: ldn-bb4-link.ip.twelve99.net 0.749ms asymm 3
5: nyk-bb1-link.ip.twelve99.net 80.617ms asymm 8
6: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 153.250ms asymm 21
7: nyk-bb1-link.ip.twelve99.net 83.084ms asymm 6
8: nash-bb1-link.ip.twelve99.net 280.770ms asymm 9
9: no reply
10: dls-b23-link.ip.twelve99.net 110.820ms asymm 9
11: phx-b1-link.ip.twelve99.net 131.524ms
12: phx-b1-link.ip.twelve99.net 131.632ms asymm 11
13: giglinx-ic305413-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 132.583ms asymm 12
14: no reply
15: giglinx-ic305414-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 142.685ms asymm 12
16: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net 135.245ms asymm 4
17: no reply
18: no reply
19: speedchi.phoenixnap.com 133.809ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 19 back 8
$
#2. 如果只想显示 IP 地址，可以使用 -n 选项：
$ tracepath -n 131.153.56.85
1?: [LOCALHOST] pmtu 1500
1: 140.91.200.74 0.393ms asymm 2
1: 140.91.200.21 0.180ms asymm 2
2: 213.248.69.255 0.576ms
3: 213.248.98.246 1.210ms asymm 2
4: 62.115.117.122 1.371ms asymm 3
5: 62.115.133.239 141.920ms asymm 20
6: 62.115.141.244 77.732ms asymm 7
7: no reply
8: 62.115.137.55 881.711ms asymm 9
9: no reply
10: 62.115.137.55 914.855ms asymm 9
11: 62.115.125.97 132.182ms
12: 62.115.125.97 131.686ms asymm 11
13: 62.115.42.6 133.132ms asymm 12
14: no reply
15: 62.115.42.10 143.880ms asymm 12
16: 4.14.13.150 134.869ms asymm 4
17: no reply
18: 4.14.13.150 145.263ms asymm 4
19: 131.153.56.85 133.636ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 19 back 8
$
#3. 要同时显示主机名和 IP 地址，请使用 -b 选项：
$ tracepath -b 131.153.56.85
1?: [LOCALHOST] pmtu 1500
1: 140.91.200.19 (140.91.200.19) 0.197ms asymm 2
1: 140.91.200.74 (140.91.200.74) 0.141ms asymm 2
2: oracle-svc071175-lag003322.ip.twelve99-cust.net (213.248.98.247) 1.186ms
3: slou-b1-link.ip.twelve99.net (213.248.98.246) 10.273ms asymm 2
4: ldn-bb4-link.ip.twelve99.net (62.115.141.246) 0.941ms asymm 3
5: prs-bb2-link.ip.twelve99.net (62.115.133.239) 141.858ms asymm 20
6: rest-bb1-link.ip.twelve99.net (62.115.141.244) 76.210ms asymm 7
7: no reply
8: rest-bb1-link.ip.twelve99.net (62.115.141.244) 89.209ms asymm 7
9: no reply
10: dls-b23-link.ip.twelve99.net (62.115.136.119) 110.335ms asymm 9
11: phx-b1-link.ip.twelve99.net (62.115.125.97) 132.091ms
12: phx-b1-link.ip.twelve99.net (62.115.125.97) 131.844ms asymm 11
13: giglinx-ic315451-phx-b1.ip.twelve99-cust.net (80.239.195.78) 142.975ms asymm 14
14: no reply
15: no reply
16: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net (4.14.13.150) 135.233ms asymm 4
17: no reply
18: no reply
19: speedchi.phoenixnap.com (131.153.56.85) 133.871ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 19 back 8
$
#4. 若要设置数据包的自定义长度，而不是使用 tracepath 的默认值 65535，请使用 -l 选项指定长度值：
$ tracepath -l 300 131.153.56.85
1: 140.91.200.77 0.405ms asymm 2
2: oracle-svc071174-lag003319.ip.twelve99-cust.net 0.589ms
3: slou-b1-link.ip.twelve99.net 1.448ms asymm 2
4: ldn-bb4-link.ip.twelve99.net 0.960ms asymm 3
5: nyk-bb1-link.ip.twelve99.net 81.564ms asymm 8
6: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 78.414ms asymm 7
7: nyk-bb1-link.ip.twelve99.net 84.286ms asymm 6
8: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 87.529ms asymm 7
9: no reply
10: dls-b23-link.ip.twelve99.net 110.534ms asymm 9
11: phx-b1-link.ip.twelve99.net 131.449ms
12: phx-b1-link.ip.twelve99.net 131.303ms asymm 11
13: giglinx-ic315451-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 143.059ms asymm 14
14: phx-b1-link.ip.twelve99.net 142.348ms asymm 11
15: giglinx-ic--305416-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 143.554ms asymm 12
16: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net 134.790ms asymm 4
17: no reply
18: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net 145.926ms asymm 4
19: speedchi.phoenixnap.com 133.736ms reached
Resume: pmtu 300 hops 19 back 8
$
#5. 我们还可以使用 -p 选项来设置初始的目标端口：
$ tracepath -p 9000 131.153.56.85
1?: [LOCALHOST] pmtu 1500
1: 140.91.200.18 0.160ms asymm 2
1: 140.91.200.74 0.177ms asymm 2
2: oracle-svc071175-lag003322.ip.twelve99-cust.net 1.151ms
3: slou-b1-link.ip.twelve99.net 1.727ms asymm 2
4: no reply
5: nyk-bb1-link.ip.twelve99.net 81.357ms asymm 8
6: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 78.325ms asymm 7
7: no reply
8: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 87.908ms asymm 7
9: no reply
10: dls-b23-link.ip.twelve99.net 109.797ms asymm 9
11: phx-b1-link.ip.twelve99.net 132.036ms
12: dls-b23-link.ip.twelve99.net 121.404ms asymm 9
13: giglinx-ic315450-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 136.322ms asymm 12
14: phx-b1-link.ip.twelve99.net 142.596ms asymm 11
15: no reply
16: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net 135.182ms asymm 4
17: no reply
18: no reply
19: speedchi.phoenixnap.com 133.562ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 19 back 8
$
#6. 最大跳数，默认设置为 30，可以使用 -m 选项自定义，如下所示：
$ tracepath -m 20 131.153.56.85
1?: [LOCALHOST] pmtu 1500
1: 140.91.200.18 0.175ms asymm 2
1: 140.91.200.77 0.169ms asymm 2
2: oracle-svc071174-lag003319.ip.twelve99-cust.net 0.669ms
3: slou-b1-link.ip.twelve99.net 2.443ms asymm 2
4: no reply
5: prs-bb2-link.ip.twelve99.net 142.778ms asymm 20
6: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 76.756ms asymm 7
7: no reply
8: rest-bb1-link.ip.twelve99.net 89.272ms asymm 7
9: no reply
10: dls-b23-link.ip.twelve99.net 110.378ms asymm 9
11: phx-b1-link.ip.twelve99.net 132.582ms
12: phx-b1-link.ip.twelve99.net 132.135ms asymm 11
13: phx-b1-link.ip.twelve99.net 142.154ms asymm 11
14: no reply
15: giglinx-ic305414-phx-b1.ip.twelve99-cust.net 142.298ms asymm 12
16: PHOENIX-NAP.ear3.Chicago2.Level3.net 134.362ms asymm 4
17: no reply
18: no reply
19: speedchi.phoenixnap.com 133.474ms reached
Resume: pmtu 1500 hops 19 back 8
$
需要注意的是，tracepath 不像 traceroute 那样支持需要提升用户权限的操作，因为它不支持高级数据包修改功能。
总结
本文概述了 traceroute 命令的使用方法，以及如何在网络故障排除中使用它。 此外，我们也介绍了在 RHEL8 系统中如何使用 tracepath 命令来执行类似的任务。
要了解有关这些命令的更多信息，请参考相应的命令手册页：
$ man traceroute $ man tracepath