IT網(wǎng)絡運維 | 網(wǎng)絡排查工具MTR介紹

2020-05-17 19:06 作者：艾銻無限 瀏覽量：

 
IT運維工作，以服務為中心，以穩(wěn)定、安全、高效為三個基本點，確保公司的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務能夠 7×24 小時為您提供高質(zhì)量的服務。
 
一般我們網(wǎng)絡運維常用的 ping，tracert，nslookup 一般用來判斷主機的網(wǎng)絡連通性，其實 Linux 下有一個更好用的網(wǎng)絡聯(lián)通性判斷工具，它可以結(jié)合ping nslookup tracert 來判斷網(wǎng)絡的相關(guān)特性，這個命令就是 mtr。mtr 全稱 my traceroute，是一個把 ping 和 traceroute 合并到一個程序的網(wǎng)絡診斷工具，非常適合網(wǎng)絡運維判斷網(wǎng)絡故障。traceroute默認使用UDP數(shù)據(jù)包探測，而mtr默認使用ICMP報文探測，ICMP在某些路由節(jié)點的優(yōu)先級要比其他數(shù)據(jù)包低，所以測試得到的數(shù)據(jù)可能低于實際情況。
 
安裝方法

1.Windows系統(tǒng)可以直接在https://cdn.ipip.net/17mon/besttrace.exe下載BestTrace工具并安裝。也可以在https://github.com/oott123/WinMTR/releases GitHub上下載MTR專用工具，該工具為免安裝，下載后可以直接使用。2.Linux可以直接運行命令進行安裝。

# Debian/Ubuntu 系統(tǒng)

apt install mtr

# RedHat/CentOS 系統(tǒng)

yum install mtr

3.Apple客戶端可以在App store搜索Best NetTools下載安裝4.Android客戶端：可以在Google Play上下載TracePing，但是由于國內(nèi)Google Play無法訪問，筆者自行下載下來，可以直接訪問 https://dwz.cn/KCdNPH4c 下載TracePing。

使用

MTR使用非常簡單，查看本機到 qq.com 的路由以及連接情況直接運行如下命令：

mtr qq.com

具體輸出的參數(shù)含義為：

· 第一列是IP地址

· 丟包率：Loss

· 已發(fā)送的包數(shù)：Snt

· 最后一個包的延時：Last

· 平均延時：Avg

· 最低延時：Best

· 最差延時：Wrst

· 方差（穩(wěn)定性）：StDev

參數(shù)說明

· -r or --report

使用 mtr -r qq.com 來打印報告，如果不使用 -r or --report 參數(shù) mtr 會不斷動態(tài)運行。使用 report 選項， mtr 會向 qq.com 主機發(fā)送 10 個 ICMP 包，然后直接輸出結(jié)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(shù)組
成，每一跳意味著數(shù)據(jù)包通過節(jié)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，后幾跳屬于服務商比如 騰訊數(shù)據(jù)中心，中間跳數(shù)則是中間節(jié)點，如果發(fā)現(xiàn)前幾跳異常，需要聯(lián)系本地 ISP 服務提供上，相反如果后幾跳出現(xiàn)問題，則需要聯(lián)系服務提供商，中間幾跳出現(xiàn)問題，則需要聯(lián)系
運營商進行處理

默認使用 -r 參數(shù)來生成報告，只會發(fā)送10個數(shù)據(jù)包，如果想要自定義數(shù)據(jù)包數(shù)量，可以使用 -c 參數(shù)

· -s or --packetsize

使用 -s 來指定ping數(shù)據(jù)包的大小

mtr -s 100 qq.com

100 bytes 數(shù)據(jù)包會用來發(fā)送，測試，如果設置為負數(shù)，則每一次發(fā)送的數(shù)據(jù)包的大小都會是一個隨機數(shù)。

· -c

指定發(fā)送數(shù)量

mtr -c 100 qq.com
 
· -n

不進行主機解釋

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

mtr -n qq.com

MTR結(jié)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。除了可以查看兩個服務器之間的路徑之外，MTR 在它的七列數(shù)據(jù)中提供了很多有價值的數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告。

Loss% 列展示了數(shù)據(jù)包在每一跳的丟失率。Snt 列記錄的多少個數(shù)據(jù)包被送出。

使用 –report 參數(shù)默認會送出10個數(shù)據(jù)包。如果使用 –report-cycles=[number-of-packets] 選項，MTR 就會按照 [number-of-packets] 指定的數(shù)量發(fā)出 ICMP 數(shù)據(jù)包。

Last, Avg, Best 和 Wrst 列都標識數(shù)據(jù)包往返的時間，使用的是毫秒（ ms ）單位表示。Last 表示最后一個數(shù)據(jù)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(shù)情況下，平均時間（ Avg）列需要我們特別注意。

最后一列 StDev 提供了數(shù)據(jù)包在每個主機的標準偏差。如果標準偏差越高，說明數(shù)據(jù)包在這個節(jié)點的延時越不相同。標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，或者測量數(shù)據(jù)受到某些問題的干擾。
例如，如果標準偏差很大，說明數(shù)據(jù)包的延遲是不確定的。一些數(shù)據(jù)包延遲很小（例如：25ms），另一些數(shù)據(jù)包延遲很大（例如：350ms）。當10個數(shù)據(jù)包全部發(fā)出后，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。如果標準偏差很高，使用最好和最壞的延遲來確定平均延遲是一個較好的方案。

在大多數(shù)情況下，您可以把 MTR 的輸出分成三大塊。根據(jù)配置，第二或第三跳一般都是您的本地 ISP，倒數(shù)第二或第三跳一般為您目的主機的ISP。中間的節(jié)點是數(shù)據(jù)包經(jīng)過的路由器。

當分析 MTR 的輸出時，您需要注意兩點：loss 和 latency。

網(wǎng)絡丟包

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(fā)送的速率，這也會導致此問題。那么如何才能指定是人為的限制 ICMP 傳輸 還是確定有丟包的現(xiàn)象？此時需要查看下一跳。如果下一跳沒有丟包現(xiàn)象，說明上一條是人為限制的。如下示例：



人為限制MTR丟包

在此例中，第4跳發(fā)生了丟包現(xiàn)象，但是接下來幾條都沒任何丟包現(xiàn)象，說明第二跳的丟包是人為限制的。如果在接下來的幾條中都有丟包，那就可能是第二跳有問題了。請記住，ICMP 包的速率限制和丟失可能會同時發(fā)生。



MTR丟包截圖

從上面的圖中，您可以看從第13跳和第17跳都有 10% 的丟包率，從接下來的幾跳都有丟包現(xiàn)象，但是最后15,16跳都是100%的丟包率，我們可以猜測到100%的丟包率除了網(wǎng)絡糟糕的原因之前還有人為限制 ICMP。所以，當我們看到不同的丟包率時，通常要以最后幾跳為準。

還有很多時候問題是在數(shù)據(jù)包返回途中發(fā)生的。數(shù)據(jù)包可以成功的到達目的主機，但是返回過程中遇到“困難”了。所以，當問題發(fā)生后，我們通常需要收集反方向的 MTR 報告。

此外，互聯(lián)網(wǎng)設施的維護或短暫的網(wǎng)絡擁擠可能會帶來短暫的丟包率，當出現(xiàn)短暫的10%丟包率時候，不必擔心，應用層的程序會彌補這點損失。

網(wǎng)絡延遲

除了可以通過MTR報告查看丟包率，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，延遲通常會隨著條數(shù)的增加而增加。所以，延遲通常取決于節(jié)點之間的物理距離和線路質(zhì)量。



MTR查看網(wǎng)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，直接導致了后面的延遲也很大，一般有可能是11跳到12跳屬于不通地域，物理距離導致時延猛增，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著當前路由器有問題。延遲很大的原因也有可能是在返回過程中引發(fā)的。從這份報告的截圖看不到返回的路徑，返回的路徑可能是完全不同的線路，所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，但是一般可以查看最后一條的時間延遲來判斷是否是上述情況。

根據(jù)MTR結(jié)果解決網(wǎng)絡問題

MTR 報告顯示的路由問題大都是暫時性的。很多問題在24小時內(nèi)都被解決了。大多數(shù)情況下，如果您發(fā)現(xiàn)了路由問題，ISP 提供商已經(jīng)監(jiān)視到并且正在解決中了。當您經(jīng)歷網(wǎng)絡問題后，可以選擇提醒您的 ISP 提供商。當聯(lián)系您的提供商時，需要發(fā)送一下 MTR 報告和相關(guān)的數(shù)據(jù)。沒有有用的數(shù)據(jù)，提供商是沒有辦法去解決問題的。

然而大多數(shù)情況下，路由問題是比較少見的。比較常見的是因為物理距離太長，或者上網(wǎng)高峰，導致網(wǎng)絡變的很慢。尤其是跨越大西洋和太平洋的時候，網(wǎng)絡有時候會變的很慢。這種情況下，建議就近接入客戶的節(jié)點。
 
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