ping不通或丢包时如何进行链路测试？ -

当客户端访问目标服务器或负载均衡，使用ping命令测试出现丢包或网络不通时，可以通过链路测试工具进行链路测试来判断问题来源。本文介绍如何使用链路测试工具进行链路测试。

链路测试流程

通常情况下，链路测试流程如下图所示。链路测试流程图

链路测试流程说明如下：

获取本地网络对应公网IP地址。
在客户端本地网络上，访问IP地址查询等网站，获取本地网络对应的公网IP地址。
正向链路测试（ping和mtr）。
从客户端向目标服务器做ping和mtr链路测试。
- ping：从客户端向目标服务器域名或IP地址做持续的ping测试时，建议至少测试100个数据包，记录测试结果。
- mtr：根据客户端操作系统环境的不同，在Windows操作系统上使用WinMTR或在Linux操作系统上执行mtr命令，设置测试目的地址为目标服务器域名或IP地址，然后进行链路测试，记录测试结果。
反向链路测试（ping和mtr）。
进入目标服务器操作系统内部向客户端做反向ping和mtr链路测试。
- ping：从目标服务器向客户端IP地址做持续的ping测试时，建议至少测试100个数据包，记录测试结果。
- mtr：根据目标服务器操作系统环境的不同，在Windows操作系统上使用WinMTR或在Linux操作系统上执行mtr命令，设置测试目的地址为客户端IP地址，然后进行链路测试，记录测试结果。
测试结果分析。
对测试结果进行分析，相关参数说明请参见链路测试结果说明。确认异常节点后，访问IP地址查询等网站查询并获取相应节点归属的运营商及网络，解决方案如下：
- 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，则需要直接联系运营商，或联系阿里云售后技术支持向相应运营商反馈问题。

进行链路测试

Linux操作系统

MTR是一款网络诊断工具，其将ping和traceroute的功能合并，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。因此，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。

MTR（推荐）

安装mtr

sudo yum install mtr

使用MTR

mtr命令格式如下：

mtr [-hvrctglspni46] [-help] [-version] [-report] [-report-cycles=COUNT] [-curses] [-gtk] [-raw] [-split] [-no-dns] [-address interface] [-psize=bytes/-s bytes] [-interval=SECONDS] HOSTNAME [PACKETSIZE]

常见的可选参数说明如下表所示，您也可以通过man mtr命令查看更多参数说明。

可选参数	参数说明
`-r`或`-report`	以报告模式显示输出。
`-p`或`-split`	将每次链路跟踪的结果分别列出来。
`-s`或`-psize`	指定ping数据包的大小。
`-n`或`-no-dns`	不对IP地址做域名反解析。
`-a`或`-address`	设置发送数据包的IP地址。说明该参数用于主机存在多个IP地址的场景。
-4	只使用IPv4协议。
-6	只使用IPv6协议。

您也可以在mtr命令运行过程中，输入如下参数来快速切换模式。

参数	参数说明
`？`或`h`	显示帮助菜单。
`d`	切换显示模式。
`n`	启用或禁用DNS域名解析。
`u`	使用ICMP或UDP数据包进行探测。

MTR返回示例

以执行mtr 目标IP地址命令为例，返回结果如下：

默认配置下，返回结果列表中各数据项的说明如下。

参数	参数说明
Host	节点IP地址和域名。您可以按`n`键切换显示。
Loss%	节点丢包率。
Snt	已发送数据包数。默认值是10，可以通过参数`-c`指定。
Last	最近一次的探测延迟值。
Avg	探测延迟的平均值。
Best	探测延迟的最小值。
Wrst	探测延迟的最大值。
StDev	标准偏差。该值越大说明相应节点越不稳定。

traceroute

安装traceroute

sudo yum install traceroute

使用traceroute

traceroute命令格式如下：

traceroute [-I] [ -m Max_ttl ] [ -n ] [ -p Port ] [ -q Nqueries ] [ -r ] [ -s SRC_Addr ] [ -t TypeOfService ] [ -f flow ] [ -v ] [ -w WaitTime ] Host [ PacketSize ]

常见的可选参数说明如下表所示，您也可以通过man traceroute命令查看更多参数说明。

可选参数	参数说明
-d	使用Socket层级的排错功能。
-f	设置第一个检测数据包的存活数值TTL的大小。
-F	设置不要分段标识。
-g	设置来源路由网关，最多可设置8个。
-i	主机有多个网卡时，使用指定的网卡发送数据包。
-I	使用ICMP数据包替代UDP数据包进行探测。
-m	设置检测数据包的最大存活数值TTL的大小。
-n	直接使用IP地址而非主机名称（禁用DNS反查）。
-p	设置UDP传输协议的通信端口。
-r	忽略普通的Routing Table，直接将数据包发送到目标主机上。
-s	设置本地主机发送数据包的IP地址。
-t	设置检测数据包的TOS数值。
-v	详细显示指令的执行过程。
-w	设置等待远端主机回包时间。
-x	开启或关闭数据包的正确性检验。

traceroute返回示例

以执行traceroute -I 目标IP地址命令为例，返回结果如下：

Windows操作系统

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。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。

WinMTR（推荐）

安装并使用WinMTR

下载WinMTR后无需安装，直接解压运行即可，操作方法非常简单，操作步骤如下。

前往WinMTR官网下载WinMTR。
解压WinMTR压缩包，并双击运行WinMTR。

在Host中，输入目标服务器域名或IP地址。

重要

输入的目标服务器域名或IP地址不能包含空格。

您还可以设置其他参数，参数说明如下：

参数	参数说明
Copy Text to clipboard	将测试结果以文本格式复制到粘贴板。
Copy HTML to clipboard	将测试结果以HTML格式复制到粘贴板。
Export TEXT	将测试结果以文本格式导出到指定文件。
Export HTML	将测试结果以HTML格式导出到指定文件。
Options	可选参数，包括如下设置： Interval（sec）：每次探测的间隔（过期）时间。默认为1秒。 Ping size（bytes）：PING探测所使用的数据包大小，默认为64字节。 Max. hosts in LRU list：LRU列表支持的最大主机数，默认值为128。 Resolve names：通过反查IP地址以域名显示相关节点。

单击Start，开始测试。
开始测试后，Start会自动变成Stop，WinMTR自动显示测试结果。
运行一段时间后，单击Stop停止测试。

WinMTR返回示例

以测试目标服务器域名为例，返回示例如下：

测试进行中

默认配置下，返回结果中各数据项的说明如下：

参数	参数说明
Hostname	节点IP地址和域名。
Nr	节点编号。
Loss%	节点丢包率。
Sent	已发送的数据包数量。
Recv	已成功接收的数据包数量。
Best	节点延迟的最小值。
Avg	节点延迟的平均值。
Worst	节点延迟的最大值。
Last	节点延迟的最后一次值。
StDev	标准偏差。该值越大说明相应节点越不稳定。

tracert

tracert（Trace Route）是Windows系统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。

使用tracert

在Windows PowerShell或cmd命令行中执行tracert命令。

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

参数	参数说明
-d	不要将地址解析为主机名（禁用DNS反解）。
-h	maximum_hops，指定搜索目标地址时的最大跃点数。
-j	host-list，指定沿主机列表的松散源路由。
-w	timeout，等待每个回复的超时时间（以毫秒为单位）。
-R	跟踪往返行程路径（仅适用于IPv6）。
-S	srcaddr，要使用的源地址（仅适用于IPv6）。
-4	强制使用IPv4。
-6	强制使用IPv6。
target_host	目标主机域名或IP地址。

tracert返回示例

以执行tracert -d 目标IP地址命令为例，返回结果如下：

C:\> tracert -d 192.168.0.1
通过最多 30 个跃点跟踪到 192.168.0.1 的路由
1 请求超时。
2 9 ms 3 ms 12 ms 192.168.XXX.XXX
3 4 ms 9 ms 2 ms 10.20.XXX.XXX
4 9 ms 2 ms 1 ms 10.35.XXX.XXX
5 11 ms 211.24.X.XX
6 3 ms 2 ms 2 ms 200.12.XXX.XXX
7 2 ms 2 ms 1 ms 42.28.XXX.XXX
8 32 ms 4 ms 3 ms 42.25.2XX.2XX
9 请求超时。
10 3 ms 2 ms 2 ms 通过最多 30 个跃点跟踪到 192.168.0.1 的路由

跟踪完成。

链路测试结果说明

由于mtr命令有更高的准确性，本文以mtr命令测试结果为例，对链路测试结果的分析进行简要说明。后续的说明，均以如下链路测试结果示例图为基础进行阐述。

网络区域

通常情况下，从客户端到目标服务器的整个链路，会显著的包含如下区域：

客户端本地网络
本地局域网和本地网络提供商网络，如前文链路测试结果示例图中的区域A，一般为前2~3个节点。如果该区域出现异常，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。否则，如果是本地网络提供商网络相关节点出现异常，则需要向当地运营商反馈问题。
运营商网络
运营商网络，如前文链路测试结果示例图中的区域B，一般有很多个节点，并且会经过很多个骨干网络。如果该区域出现异常，可以根据异常节点IP地址查询该IP地址归属的运营商，然后直接或通过阿里云售后技术支持，向相应运营商反馈问题。
目标服务器本地网络
目标主机归属网络提供商网络，如前文链路测试结果示例图中的区域C，一般为最后目标服务器IP地址前的2~3个节点。如果该区域出现异常，则需要向目标主机归属网络提供商反馈问题。

链路负载均衡

如前文链路测试结果示例图中的区域D。如果中间链路某些部分启用了链路负载均衡，则mtr命令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地址或域名信息。

Avg（平均值）和 StDev（标准偏差）

由于链路抖动或其他因素的影响，节点的Best和Wrst值可能相差很大。而Avg（平均值）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（标准偏差值）越高，则说明数据包在相应节点的延时值越不相同（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25 ms），而另一些延迟却很大（例如350 ms），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，建议分析标准如下：

如果StDev值很高，则同步观察相应节点的Best和Wrst，来判断相应节点是否存在异常。
如果StDev值不高，则通过Avg来判断相应节点是否存在异常。
说明
StDev值高或者不高，并没有具体的时间范围标准，而需要根据同一节点其他列的延迟值大小来进行评估。例如，如果Avg为30ms，当StDev为25ms时，则认为是很高的偏差。而如果Avg为325ms，当StDev同样为25ms时，反而认为是不高的偏差。

Loss%（丢包率）

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如下两种：

运营商基于安全或性能需求，人为限制了节点的ICMP发送速率，导致丢包。
节点确实存在异常，导致丢包。
您可以结合异常节点及其后续节点的丢包情况，来判定丢包原因：
如果随后节点均没有丢包，则通常说明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。如前文链路测试结果示例图中的第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。如前文链路测试结果示例图中的第5跳所示。
如果随后节点出现没有丢包的节点和丢包的节点，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。如前文链路测试结果示例图所示，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。

延迟

延迟跳变
如果在某一跳之后延迟陡增，则通常判断该节点存在网络异常。如前文链路测试结果示例图所示，从第5跳之后的后续节点延迟陡增，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。如前文链路测试结果示例图所示，第5跳之后，虽然后续节点延迟陡增，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，建议结合反向链路测试一并分析。
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。如前文链路测试结果示例图所示，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。

常见链路异常场景

说明

常见链路异常场景以Linux操作系统上执行mtr命令为例进行说明，具体结果以您的实际操作系统和工具返回结果为准。

目标主机网络配置不当

如下图所示，数据包在目标地址出现了100%的丢包。初步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，例如防火墙、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。

ICMP限速

如下图所示，数据包在第7跳出现100%丢包，而后续节点显示数据包正常传输的情况。初步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，例如防火墙、iptables 、运营商策略等禁用了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，或结合反向MTR链路测试综合分析。

链路中存在环路

如下图所示，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，即链路中存在环路所致。所以，该场景需要联系相应节点归属运营商处理。

链路中断

如下图所示，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。