ping 丢包或不通时链路测试说明 ping丢包率命令

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来源。本文先介绍了进行链路测试的相关工具，然后对测试结果分析及测试步骤进行了说明。

链路测试工具介绍

根据操作系统类型的不同，链路测试所使用的工具也有所不同。分别简要介绍如下。

• Linux 环境下链路测试工具介绍

• Windows 环境下链路测试工具介绍

Linux 环境下链路测试工具介绍

traceroute 命令行工具

mtr 命令行工具（建议优先使用）

traceroute 命令行工具

traceroute 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。

traceroute 先发送具有小的最大存活时间值（Max_TTL）的 UDP 探测数据包，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。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 参数来指定发送 ICMP 数据包用于探测。

用法说明：

示例输出：

常见可选参数说明：

• -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 使用指定的网卡送出数据包。用于主机有多个网卡时。

• -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，直接将数据包送到远端主机上。

• -s 设置本地主机送出数据包的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。

mtr 命令行工具（建议优先使用）

mtr （My traceroute）也是几乎所有 Linux 发行版本预装的网络测试工具。他把 ping和 traceroute 的功能并入了同一个工具中，所以功能更强大。

mtr 默认发送 ICMP 数据包进行链路探测。可以通过 -u 参数来指定使用 UDP 数据包用于探测。

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：

示例输出：

常见可选参数说明：

• -r 或 --report：以报告模式显示输出。

• -p 或 --split：将每次追踪的结果分别列出来，而非如 --report统计整个结果。

• -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。用于主机有多个IP时。

• -4：只使用 IPv4 协议。

• -6：只使用 IPv6 协议。

另外，也可以在 mtr 运行过程中，输入相应字母来快速切换模式，比如：

• ？或 h：显示帮助菜单。

• d：切换显示模式。

• n：切换启用或禁用 DNS 域名解析。

• u：切换使用 ICMP或 UDP 数据包进行探测。

返回结果说明：

默认配置下，返回结果中各数据列的说明：

• 第一列（Host）：节点IP地址和域名。如前面所示，按n键可以切换显示。

• 第二列（Loss%）：节点丢包率。

• 第三列（Snt）：每秒发送数据包数。默认值是10，可以通过参数 -c 指定。

• 第四列（Last）：最近一次的探测延迟值。

• 第五、六、七列（Avg、Best、Wrst）：分别是探测延迟的平均值、最小值和最大值。

• 第八列（StDev）：标准偏差。越大说明相应节点越不稳定。

Windows 环境下链路测试工具介绍

• TRACERT 命令行工具

• WinMTR 工具（建议优先使用）

TRACERT 命令行工具

TRACERT (Trace Route) 是 Windows 自带的网络诊断命令行实用程序，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”(TTL) 值。由于要求沿途的路由器在转发数据包前至少必须将 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 达到零 (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：

示例输出：

常见可选参数说明：

• -d：指定不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，由每个回复的 timeout 指定的等待毫秒数。

• -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。

WinMTR 工具（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 mtr部分参数的调整设置。WinMTR 默认发送ICMP 数据包进行探测，无法切换。

WinMTR 可以从其官方网站下载获取。

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（注意前面不要包含空格）。

2. 点击 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，点击 Stop 停止测试。

4. 其它选项说明：

• 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：

• 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 以域名显示相关节点。

返回结果说明：

默认配置下，返回结果中各数据列的说明：

• 第一列（Hostname）：节点 IP 或域名。

• 第二列（Nr）：节点编号。

• 第三列（Loss%）：节点丢包率。

• 第四列（Sent）：已发送的数据包数量。

• 第五列（Recv）：已成功接收的数据包数量。

• 第六、七、八、九列（Best 、Avg、Worst、Last）：分别是到相应节点延迟的最小值、平均值、最大值和最后一次值。

• 第八列（StDev）：标准偏差。越大说明相应节点越不稳定。

链路测试结果分析简要说明

由于 mtr（WinMTR）有更高的准确性。本文以其测试结果为例，对链路测试结果的分析进行简要说明。

后续说明，以如下链路测试结果示例图为基础进行阐述：

对链路测试结果进行分析时，需要关注如下要点：

• 网络区域

• 链路负载均衡

• 结合Avg（平均值）和 StDev（标准偏差）综合判断

• Loss%（丢包率）的判断

• 关于延迟

网络区域

正常情况下，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。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。

• 运营商骨干网络：如前文链路测试结果示例图中的区域 B。如果该区域出现异常，可以根据异常节点 IP 查询归属运营商，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。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 所示。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。

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。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：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，建议的分析标准是：

• 如果 StDev 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 不高，则通过 Avg来判断相应节点是否存在异常。

  注：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，则同样的 StDev（25ms），反而认为是不高的偏差。

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。

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。

另外，需要说明的是，前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。

关于延迟

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，最好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。

常见链路异常场景和测试报告

常见的链路异常场景及测试报告实例如下所示：

• 目标主机网络配置不当

• ICMP 限速

• 环路

• 链路中断

目标主机网络配置不当

示例数据：

在该示例中，数据包在目标地址出现了 100% 的丢包。乍一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。

ICMP 限速

示例数据：

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。

环路

示例数据：

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。

链路中断

示例数据：

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。

链路测试步骤

通常情况下，链路测试流程如下链路测试流程图所示：

相关步骤详细说明如下：

• 获取本地网络对应公网 IP

• 正向链路测试（ping 和 mtr）

• 反向链路测试（ping 和 mtr）

• 测试结果分析

获取本地网络对应公网 IP

在客户端本地网络访问 ip.taobao.com 等网站，如下图，获取本地网络对应的公网 IP。

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：

• 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环境的不同，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。

反向链路测试（ping 和 mtr）

进入目标服务器系统内部，做反向 ping 和 mtr 链路测试

• 从目标服务器向前述步骤 1 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环境的不同，使用 WinMTR 或 mtr，设置测试目的地址为前述步骤 1 获取的客户端 IP，然后进行链路测试，记录测试结果。

测试结果分析

参阅前述说明，对测试结果进行分析。确认异常节点后，访问ip.taobao.com 等网站查询、获取相应节点归属运营商及网络。

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，则需要直接或联系阿里云售后技术支持向相应运营商反馈问题。