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<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>traceroute 使用指南</title>
<link href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=Inter:wght@400;500;600;700&display=swap" rel="stylesheet">
<style>
* { margin: 0; padding: 0; box-sizing: border-box; }
body {
font-family: 'Inter', -apple-system, BlinkMacSystemFont, sans-serif;
background: #FAF9F6; min-height: 100vh; padding: 2.5rem 2rem; color: #1a1a1a;
}
.container { max-width: 1000px; margin: 0 auto; }
.header { margin-bottom: 2.5rem; }
.header-row { display: flex; align-items: center; gap: 0.75rem; margin-bottom: 0.375rem; }
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.back-link { display: inline-block; margin-top: 0.75rem; margin-left: 1.625rem; font-size: 0.75rem; color: #2D8E9E; text-decoration: none; transition: color 0.2s; }
.back-link:hover { color: #D97757; }
h2 { font-size: 1.125rem; font-weight: 700; margin-top: 2.5rem; margin-bottom: 1rem; padding-bottom: 0.5rem; border-bottom: 1px solid #E8E4DE; }
h3 { font-size: 0.9375rem; font-weight: 600; margin-top: 1.5rem; margin-bottom: 0.75rem; }
p { color: #4A4540; font-size: 0.8125rem; line-height: 1.7; margin-bottom: 0.75rem; }
ul.body { color: #4A4540; font-size: 0.8125rem; line-height: 1.7; margin: 0 0 0.75rem 1.5rem; }
.section { background: #FFFFFF; border-radius: 12px; border: 1px solid #E8E4DE; padding: 1.5rem 1.75rem; margin-bottom: 1.25rem; box-shadow: 0 1px 3px rgba(0,0,0,0.04), 0 4px 12px rgba(0,0,0,0.02); }
.section-title { display: flex; align-items: center; gap: 0.5rem; margin-bottom: 1rem; }
.section-dot { width: 8px; height: 8px; border-radius: 50%; }
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.section-dot.slate { background: #6B7280; }
.section-dot.terracotta { background: #D97757; }
pre { background: #1E1E1E; color: #E8E8E8; border-radius: 8px; padding: 1rem 1.25rem; font-family: 'SF Mono','Fira Code',monospace; font-size: 0.72rem; line-height: 1.6; overflow-x: auto; margin: 0.75rem 0; }
code { font-family: 'SF Mono','Fira Code',monospace; font-size: 0.78em; background: #F0EDE8; padding: 0.1rem 0.35rem; border-radius: 4px; color: #B5482E; }
pre code { background: none; padding: 0; color: inherit; }
table { width: 100%; border-collapse: collapse; font-size: 0.75rem; margin: 0.75rem 0; }
th, td { text-align: left; padding: 0.5rem 0.6rem; border-bottom: 1px solid #EEE9E3; }
th { color: #8B8680; font-weight: 600; }
td code { font-size: 0.72rem; }
.badge { display: inline-block; font-size: 0.6rem; font-weight: 600; padding: 0.15rem 0.45rem; border-radius: 5px; margin-right: 0.35rem; vertical-align: middle; }
.badge-probe { background: #EFE0F5; color: #8B5FA8; }
.badge-icmp { background: #E0F0F5; color: #2D7E8E; }
.badge-conc { background: #E3F1E8; color: #45785A; }
.note { background: #FFF5F0; border-left: 3px solid #D97757; border-radius: 0 8px 8px 0; padding: 0.75rem 1rem; font-size: 0.75rem; color: #6B6560; margin: 0.75rem 0; }
.note strong { color: #D97757; }
.tip { background: #F0F8F8; border-left: 3px solid #2D8E9E; border-radius: 0 8px 8px 0; padding: 0.75rem 1rem; font-size: 0.75rem; color: #6B6560; margin: 0.75rem 0; }
.tip strong { color: #2D8E9E; }
.toc { background: #FDFCFB; border: 1px solid #E8E4DE; border-radius: 10px; padding: 1.25rem 1.5rem; margin-bottom: 2rem; }
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.toc ul { list-style: none; font-size: 0.75rem; }
.toc li { margin-bottom: 0.375rem; }
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.footer { text-align: center; margin-top: 2rem; color: #B0AAA4; font-size: 0.6875rem; letter-spacing: 0.02em; }
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
<div class="header">
<div class="header-row">
<div class="pulse-dot"></div>
<h1>traceroute 使用指南</h1>
</div>
<p class="subtitle">nettools · 逐跳路径探测工具（ICMP/UDP/TCP）</p>
<p class="diagram-desc"><b>Usage Guide</b> — 并发探测多个 TTL 与多个目标，输出每跳 RTT 与丢包率；报文编解码全部基于 goscapy。</p>
<a class="back-link" href="index.html">← 返回首页</a>
</div>
<div class="toc">
<h3>目录</h3>
<ul>
<li><a href="#overview">1. 概述</a></li>
<li><a href="#how">2. 工作原理</a></li>
<li><a href="#proto">3. 三种探测协议</a></li>
<li><a href="#concurrency">4. 并发模型</a></li>
<li><a href="#goscapy">5. goscapy 编解码</a></li>
<li><a href="#quickstart">6. 快速开始</a></li>
<li><a href="#cli">7. 命令行参数</a></li>
<li><a href="#output">8. 输出格式</a></li>
<li><a href="#enrich">9. IP 信息增强（ASN / 归属地）</a></li>
<li><a href="#scenarios">10. 使用场景</a></li>
<li><a href="#faq">11. FAQ</a></li>
</ul>
</div>
<div class="section" id="overview">
<div class="section-title"><div class="section-dot plum"></div><h3>1. 概述</h3></div>
<p>
<span class="badge badge-probe">Probe</span>
<span class="badge badge-icmp">ICMP/UDP/TCP</span>
<span class="badge badge-conc">Concurrent</span>
traceroute 是面向 IPv4 的逐跳路径探测工具，用于定位丢包/高时延发生在哪一跳、确认 ECMP 多路径下的实际转发路径。它支持 <strong>ICMP Echo</strong>、<strong>UDP</strong>、<strong>TCP SYN</strong> 三种探针，并发探测多个 TTL 与多个目标，无需服务端部署。
</p>
<p>所有探测报文的<strong>构造与解析全部通过 <a href="https://github.com/smallnest/goscapy" target="_blank">smallnest/goscapy</a></strong> 完成，不存在手写的字节序或校验和逻辑。运行需要 raw socket，即 root / <code>CAP_NET_RAW</code> 权限。</p>
</div>
<div class="section" id="how">
<div class="section-title"><div class="section-dot teal"></div><h3>2. 工作原理</h3></div>
<p>traceroute 利用 IP 报文的 <strong>TTL（生存时间）</strong>字段：每经过一个路由器，TTL 减 1；当 TTL 减到 0 时，该路由器会丢弃报文并回送一个 <strong>ICMP Time Exceeded</strong>（类型 11）报文，其源 IP 就是这一跳的地址。</p>
<ul class="body">
<li>从 TTL=1 开始，对每个 TTL 发送 <code>--queries</code> 个探针；</li>
<li>中间路由器回送 ICMP Time Exceeded，工具解析其中<strong>内嵌的原始 IP+L4 头部</strong>，把回包匹配回对应探针；</li>
<li>到达目标的判定按协议而定（见下一节），命中后停止递增 TTL。</li>
</ul>
<div class="note"><strong>注意：</strong>ICMP 错误报文会引用原始探测包的 IP 头 + 前 8 字节负载。traceroute 用 goscapy 解析这段被引用的内层报文（内层目的 IP、ICMP id/seq、UDP/TCP 端口）来确认归属，并发时不会串包。</div>
</div>
<div class="section" id="proto">
<div class="section-title"><div class="section-dot sage"></div><h3>3. 三种探测协议</h3></div>
<table>
<thead><tr><th>协议</th><th>探针</th><th>到达目标的判定</th><th>适用场景</th></tr></thead>
<tbody>
<tr><td><code>icmp</code>（默认）</td><td>ICMP Echo Request，id=pid、seq 编码 ttl/probe</td><td>收到目标的 ICMP Echo Reply</td><td>最通用</td></tr>
<tr><td><code>udp</code></td><td>UDP，目的端口随 TTL 递增（默认 33434 起）</td><td>收到目标的 ICMP Port Unreachable</td><td>传统 traceroute 行为，穿透性好</td></tr>
<tr><td><code>tcp</code></td><td>TCP SYN，固定目的端口（默认 80/443）</td><td>收到目标的 SYN-ACK 或 RST</td><td>穿越只放行特定 TCP 端口的防火墙</td></tr>
</tbody>
</table>
<p>三者共用同一套「TTL 递增 + ICMP Time Exceeded 收集 + 多探针采样 + 逐跳统计」框架，仅探针发送与目标到达判定不同，用 <code>--protocol</code> 切换。</p>
<div class="tip"><strong>UDP/TCP 源目端口与源目 IP：</strong>UDP/TCP 探测下可用 <code>--src-port</code> 固定源端口、<code>--fixed-dport</code> 固定 UDP 目的端口（默认按 TTL 递增）、<code>--src-ip</code> 伪造源 IP、<code>--dst-ip</code> 覆盖写入探针的目的 IP（独立于显示的目标），便于验证特定五元组/转发策略。这些选项对 ICMP 无效。源端口为 0 时按 (ttl,probe) 自动分配，保证并发探针可区分；固定源端口会牺牲源端口维度的区分（仍按内嵌头其余字段匹配）。</div>
</div>
<div class="section" id="concurrency">
<div class="section-title"><div class="section-dot terracotta"></div><h3>4. 并发模型</h3></div>
<ul class="body">
<li><strong>跳间并发：</strong>不必等上一跳结束，同时对 TTL=1..max-hops 的所有探针发起探测；</li>
<li><strong>多目标并发：</strong>一次命令对多个目标主机并行 traceroute；</li>
<li><strong>可控并发度：</strong><code>--parallel</code>（默认 16）限制在途探针总数，避免触发中间设备 ICMP 限速。</li>
</ul>
<p>每个探针通过 goscapy 的 <code>Sr1</code> 发送并等待首个匹配回包；匹配函数依据内嵌原始报文的标识字段（ICMP id/seq、UDP/TCP 端口）路由回包，确保并发下回包归属正确。</p>
</div>
<div class="section" id="goscapy">
<div class="section-title"><div class="section-dot plum"></div><h3>5. goscapy 编解码</h3></div>
<p>探针用 goscapy builder 构造，IP/ICMP/UDP/TCP 校验和自动计算：</p>
<pre><code>// ICMP 探针，TTL 递增
ip := layers.NewIP()
ip.Set("src", srcIP); ip.Set("dst", dstIP); ip.Set("ttl", uint8(ttl))
icmp := layers.NewICMPEcho(pid, uint16(ttl)<<8|uint16(probe))
pkt := ip.Over(icmp)
// 回包解析（含 ICMP 错误内嵌的原始报文头）
resp, _ := packet.DissectByProto(raw, "IP")
icmpType, _ := resp.GetLayer("ICMP").Get("type")</code></pre>
</div>
<div class="section" id="quickstart">
<div class="section-title"><div class="section-dot teal"></div><h3>6. 快速开始</h3></div>
<p>编译：</p>
<pre><code>go build -o traceroute ./cmd/traceroute/
# 或
make build-traceroute</code></pre>
<p>运行（raw socket 需要 root / CAP_NET_RAW）：</p>
<pre><code># ICMP traceroute（默认）
sudo ./traceroute example.com
# UDP traceroute，指定起始端口
sudo ./traceroute -p udp --port 33434 8.8.8.8
# TCP SYN traceroute 到 443 端口（适合穿越防火墙）
sudo ./traceroute -p tcp --port 443 example.com
# 一次并发探测多个目标
sudo ./traceroute 8.8.8.8 1.1.1.1 example.com</code></pre>
</div>
<div class="section" id="cli">
<div class="section-title"><div class="section-dot slate"></div><h3>7. 命令行参数</h3></div>
<table>
<thead><tr><th>短</th><th>长</th><th>默认</th><th>说明</th></tr></thead>
<tbody>
<tr><td><code>-p</code></td><td><code>--protocol</code></td><td>icmp</td><td>探测协议：icmp / udp / tcp</td></tr>
<tr><td><code>-m</code></td><td><code>--max-hops</code></td><td>30</td><td>最大跳数（TTL）</td></tr>
<tr><td><code>-q</code></td><td><code>--queries</code></td><td>3</td><td>每跳探针数量</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--port</code></td><td>33434(udp)/80(tcp)</td><td>UDP/TCP 目标端口</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--src-port</code></td><td>0</td><td>UDP/TCP 源端口（0 = 按探针自动分配）</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--fixed-dport</code></td><td>false</td><td>UDP 目标端口固定为 --port（不随 TTL 递增）</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--src-ip</code></td><td>auto</td><td>覆盖 UDP/TCP 探针源 IPv4（伪造源 IP）</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--dst-ip</code></td><td>target</td><td>覆盖写入 UDP/TCP 探针的目的 IPv4</td></tr>
<tr><td><code>-w</code></td><td><code>--timeout</code></td><td>1s</td><td>单探针超时</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--no-dns</code></td><td>false</td><td>关闭反向 DNS 解析</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--asn</code></td><td>false</td><td>经 Team Cymru DNS 为每跳标注起源 ASN / AS 名 / BGP 前缀（仅出站 DNS，无需 API key）</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--geo</code></td><td>false</td><td>经 ipinfo.io 为每跳标注归属地/运营商（会把每跳 IP 发往第三方）</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--geo-token</code></td><td>空</td><td>ipinfo.io API token（可选；为空则用匿名额度）</td></tr>
<tr><td><code>-t</code></td><td><code>--tos</code></td><td>0</td><td>IP TOS/DSCP 值</td></tr>
<tr><td></td><td><code>--parallel</code></td><td>16</td><td>并发在途探针上限</td></tr>
<tr><td><code>-I</code></td><td><code>--interface</code></td><td>auto</td><td>出向网卡（自动探测）</td></tr>
<tr><td><code>-l</code></td><td><code>--local-addr</code></td><td>auto</td><td>本地源 IPv4（自动探测）</td></tr>
<tr><td><code>-V</code></td><td><code>--version</code></td><td>false</td><td>打印版本并退出</td></tr>
</tbody>
</table>
</div>
<div class="section" id="output">
<div class="section-title"><div class="section-dot sage"></div><h3>8. 输出格式</h3></div>
<p>输出风格对齐传统 <code>traceroute</code> / <a href="https://github.com/aeden/traceroute" target="_blank">aeden/traceroute</a>，每跳一行，附带各探针 RTT；无响应的探针显示为 <code>*</code>，ECMP 同 TTL 多个回源就地展示。</p>
<pre><code>traceroute to example.com (93.184.216.34), 30 hops max, ICMP probes, 60 byte packets
1 gateway (192.168.1.1) 1.234ms 1.301ms 1.122ms
2 10.0.0.1 (10.0.0.1) 5.678ms 5.521ms *
3 * * *
4 core1.isp.net (203.0.113.5) 12.345ms 12.201ms 12.503ms</code></pre>
</div>
<div class="section" id="enrich">
<div class="section-title"><div class="section-dot plum"></div><h3>9. IP 信息增强（ASN / 归属地）</h3></div>
<p>可选地为每跳 IP 附加 <strong>ASN / AS 名 / BGP 前缀</strong>与<strong>地理归属地</strong>信息。数据来源做成<strong>可插拔的 Provider 接口</strong>（<code>traceroute/enrich</code> 包），默认两种实现，未来可替换为离线 MaxMind、bgp.tools、内部服务等。</p>
<table>
<thead><tr><th>开关</th><th>数据源</th><th>提供字段</th><th>依赖</th></tr></thead>
<tbody>
<tr><td><code>--asn</code></td><td>Team Cymru IP-to-ASN DNS</td><td>起源 ASN、AS 名、覆盖 BGP 前缀</td><td>仅出站 DNS，<strong>无需 API key</strong></td></tr>
<tr><td><code>--geo</code></td><td>ipinfo.io HTTP API</td><td>国家、省/州、城市、运营商</td><td>需访问外网，可选 <code>--geo-token</code></td></tr>
</tbody>
</table>
<p>两者均<strong>默认关闭</strong>，不开启时行为与原版完全一致。查询在所有探测完成后统一并发执行，并按 IP 去重（同一 ASN 的 AS 名也会缓存），不影响探测路径本身。</p>
<div class="note"><strong>隐私提醒：</strong><code>--geo</code> 会把每个命中跳的 IP 发送给第三方（ipinfo.io）。在敏感网络环境中请优先只用 <code>--asn</code>（纯 DNS），或接入离线数据源。</div>
<pre><code># 标注 ASN / BGP 前缀（纯 DNS）
sudo ./traceroute --asn 8.8.8.8
# 同时标注归属地（带 token 提升额度）
sudo ./traceroute --asn --geo --geo-token <your-token> example.com</code></pre>
<p>输出会在每跳行尾追加方括号注释，格式 <code>[ASN AS名 前缀 | 国家 省 城市]</code>：</p>
<pre><code>traceroute to dns.google (8.8.8.8), 30 hops max, ICMP probes, 60 byte packets
1 gateway (192.168.1.1) 1.234ms 1.301ms 1.122ms
2 core1.isp.net (203.0.113.5) [AS4134 CHINANET-BACKBONE 203.0.113.0/24 | CN Beijing] 12.3ms 12.2ms
3 dns.google (8.8.8.8) [AS15169 GOOGLE 8.8.8.0/24 | US Mountain View] 30.1ms 29.8ms</code></pre>
</div>
<div class="section" id="scenarios">
<div class="section-title"><div class="section-dot terracotta"></div><h3>10. 使用场景</h3></div>
<ul class="body">
<li><strong>逐跳故障定位：</strong>在大规模物理网络与 AI 训练集群中定位丢包/高时延发生在哪一跳。</li>
<li><strong>ECMP 路径确认：</strong>识别同一 TTL 出现的多个回源，确认多路径转发。</li>
<li><strong>防火墙穿越探测：</strong>用 TCP SYN（如 <code>--port 443</code>）或 UDP 探针穿越对 ICMP 限速/过滤的网络。</li>
<li><strong>多目标并发路径采集：</strong>一次命令并发 trace 多个目标。</li>
</ul>
</div>
<div class="section" id="faq">
<div class="section-title"><div class="section-dot slate"></div><h3>11. FAQ</h3></div>
<p><strong>为什么需要 root？</strong> 构造自定义 IP/ICMP/UDP/TCP 报文并设置 TTL 需要 raw socket，需 root 或 <code>CAP_NET_RAW</code>（<code>sudo setcap cap_net_raw+ep ./traceroute</code>）。</p>
<p><strong>支持 IPv6 吗？</strong> 当前实现优先 IPv4；包结构预留了 IPv6（HopLimit）扩展，与 ping/ping6 的双栈风格保持一致。</p>
<p><strong>某些跳一直是 <code>*</code>？</strong> 该跳路由器可能对 ICMP Time Exceeded 限速或不回送，属正常现象，不一定代表丢包。</p>
</div>
<div class="footer">nettools · traceroute — Produced by Baidu System Department</div>
</div>
</body>
</html>