了解 Ping 和 Traceroute 命令

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已更新: 2022 年 10 月 4 日
文档 ID:12778

非歧视性语言

此产品的文档集力求使用非歧视性语言。在本文档集中，非歧视性语言是指不隐含针对年龄、残障、性别、种族身份、族群身份、性取向、社会经济地位和交叉性的歧视的语言。由于产品软件的用户界面中使用的硬编码语言、基于 RFP 文档使用的语言或引用的第三方产品使用的语言，文档中可能无法确保完全使用非歧视性语言。 深入了解思科如何使用包容性语言。

关于此翻译

思科采用人工翻译与机器翻译相结合的方式将此文档翻译成不同语言，希望全球的用户都能通过各自的语言得到支持性的内容。 请注意：即使是最好的机器翻译，其准确度也不及专业翻译人员的水平。 Cisco Systems, Inc. 对于翻译的准确性不承担任何责任，并建议您总是参考英文原始文档（已提供链接）。

    简介

    本文档介绍如何在思科路由器上使用 ping 和 traceroute 命令。

    先决条件

    要求

    本文档没有任何特定的要求。

    使用的组件

    本文档不限于特定的软件和硬件版本。

    本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

    规则

    有关文件规则的更多信息请参见“ Cisco技术提示规则”。

    背景信息

    注意：生产路由器上使用的任何debug命令都可能导致严重问题。在发出debug命令之前，请阅读使用Debug命令部分。

    在本文档中，此基本配置用于本文中的示例：

    Basic Configuration of IPs and RoutersIP和路由器的基本配置

    ping 命令

    ping命令是排除设备可访问性故障时非常常用的方法。它使用一系列的 Internet 控制消息协议 (ICMP) 回声消息以确定以下内容：

    • 远程主机是处于活动还是非活动状态。

    • 用于与主机通信的往返延迟。

    • 数据包丢失。

    ping 命令首先向一个地址发送一个回声请求数据包，然后等待应答。只有在以下情况下，ping 才是成功的：

    • 回声请求到达目标，并且

    • 目标能够在称为“超时”的预先确定的时间内将回声应答返回到源。在 Cisco 路由器上，此超时默认值为两秒。

    无法更改 ping 数据包的 TTL 值。

    下面的代码示例显示启用debug ip packet detail命令后的ping命令。

    警告：在生产路由器上使用debug ip packet detail命令时，可能导致高CPU利用率。这可能会导致性能严重下降或网络中断。

    Router1#debug ip packet detail 
IP packet debugging is on (detailed)

Router1#ping 172.16.0.12 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/6/8 ms 

Router1# 
Jan 20 15:54:47.487: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 15:54:47.491: ICMP type=8, code=0

!--- This is the ICMP packet 172.16.12.1 sent to 172.16.0.12. 
    !--- ICMP type=8 corresponds to the echo message. 
    
Jan 20 15:54:47.523: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 15:54:47.527: ICMP type=0, code=0

!--- This is the answer we get from 172.16.0.12. !--- ICMP type=0 corresponds to the echo reply message. 
    !--- By default, the repeat count is five times, so there will be five 
    !--- echo requests, and five echo replies.

    可能的ICMP类型值

    ICMP 类型 文字
    0 回声应答
    3 destination unreachable code 0 = net unreachable 1 =主机无法到达2 =协议无法到达3 =端口无法到达4 =需要分段，DF设置5 =源路由失败
    4 源抑制
    5 重定向代码0 =网络的重定向数据报1 =主机的重定向数据报2 =服务类型的重定向数据报，网络3 =服务和主机类型的重定向数据报
    6 alternate-address
    8 回声
    9 路由器公告
    10 路由器请求
    11 time-exceeded code 0 =传输中的生存时间超时1 =分段重组时间已超过
    12 参数问题
    13 timestamp-request
    14 timestamp-reply
    15 信息请求
    16 信息应答
    17 mask-request
    18 mask-reply
    31 转换错误
    32 移动重定向

    Ping工具的可能输出字符

    字符 描述
    ! 每个感叹号表示收到应答。
    . 每个句点表示网络服务器在等待应答时超时。
    U 收到了目标不可达错误 PDU。
    问 源抑制（目标太忙）。
    M 无法分段。
    ? 未知数据包类型。
    & 超出了数据包的有效期。

    无法ping

    如果无法成功ping通IP地址，请考虑本节中列出的原因。

    路由器

    下面是一些未成功的ping尝试的示例，它们可以确定问题所在，以及应该采取什么措施来解决问题。此示例随网络拓扑图一起显示：

    Router Issues路由器问题


    Router1#     
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.12.1 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
! 

Router2# 
! 
interface Serial0 
ip address 10.0.2.23 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
! 
interface Serial1 
ip address 172.16.0.12 255.255.255.0 
! 
  

Router3# 
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.3.34 255.255.255.0 
no fair-queue 
! 
interface Serial1 
ip address 10.0.3.23 255.255.255.0 
! 

Router4# 
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.4.34 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
!

    尝试从Router1 ping Router4:

    Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
..... 
Success rate is 0 percent (0/5)

    结果：

    Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

    警告：在生产路由器上使用debug ip packet命令时，可能导致高CPU利用率。这可能会导致性能严重下降或网络中断。 

    Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:00:25.603: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:27.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:29.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:31.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:33.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Success rate is 0 percent (0/5)

    由于Router1上没有运行任何路由协议，因此它不知道将数据包发送到何处，从而导致出现“不可路由”消息。

    向Router1添加静态路由：

    Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z. 
Router1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

    结果：

    Router1#debug ip packet detail
IP packet debugging is on (detailed)

Router1#ping 172.16.4.34 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5) 

Jan 20 16:05:30.659: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:30.663:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:30.691: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56, 
  rcvd 3
Jan 20 16:05:30.695:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:05:30.699: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:30.703:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:32.699: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:32.703:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:32.731: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56, 
  rcvd 3
Jan 20 16:05:32.735:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:05:32.739: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:32.743:     ICMP type=8, code=0

    检查Router2上出现了什么问题：

    Router2#debug ip packet detail
IP packet debugging is on (detailed)

Router2# 
Jan 20 16:10:41.907: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:41.911:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:41.915: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:41.919:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:10:41.947: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:41.951:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:43.943: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:43.947:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:43.951: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:43.955:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:10:43.983: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:43.987:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:45.979: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:45.983:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:45.987: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:45.991:     ICMP type=3, code=1

    Router1正确地将数据包发送到Router2，但Router2不知道如何访问地址172.16.4.34。Router2 向 Router1 发送回一条“unreachable ICMP”消息。

    在Router2和Router3上启用路由信息协议(RIP):

    Router2# 
router rip 
 network 172.16.0.7 
 network 10.0.7.23 
Router3# 
router rip 
 network 10.0.7.23 
 network 172.16.0.34

    结果：

    Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:16:13.367: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:15.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:17.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:19.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:21.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Success rate is 0 percent (0/5)

    Router1向Router4发送数据包，但Router4不发送应答。

    Router4上可能出现的问题：

    Router4#debug ip packet
IP packet debugging is on

Router4# 
Jan 20 16:18:45.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:45.911: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:47.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:47.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:49.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:49.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:51.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:51.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:53.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:53.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable

    路由器4收到ICMP数据包，并尝试对172.16.12.1做出应答，但由于它没有通向此网络的路由，因此它失败了。

    向Router4添加静态路由：

    Router4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

    现在，双方可以相互访问：

    Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/35/36 ms

    接口关闭

    这种情况下接口停止不再工作。在下一个示例中，尝试从Router1 ping Router4:

    Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5)

    由于路由是正确的，请逐步排除故障。尝试ping Router2:

    Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/4 ms

    在上一个示例中，问题出在Router2和Router3之间。一个可能性是 Router3 上的串行接口已被关闭：

    Router3#show ip interface brief 
Serial0   172.16.3.34    YES manual up                      up
Serial1   10.0.3.23    YES manual administratively down   down

    这很容易解决：

    Router3#configure terminal 
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z. 
Router3(config)#interface serial1 
Router3(config-if)#no shutdown
Router3(config-if)# 
Jan 20 16:20:53.900: %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial1, changed state to up 
Jan 20 16:20:53.910: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial1, 
  changed state to up

    Access-list 命令

    在此场景中，仅允许telnet流量通过接口Serial0进入Router4。

    Router4(config)# access-list 100 permit tcp any any eq telnet 
Router4(config)#interface serial0
Router4(config-if)#ip access-group 100 in


Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router1(config)#access-list 100 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34
Router1(config)#access-list 100 permit ip host 172.16.4.34 host 172.16.12.1
Router1(config)#end
Router1#debug ip packet 100 
IP packet debugging is on
Router1#debug ip icmp
ICMP packet debugging is on

    尝试ping Router4:

    Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5) 

Jan 20 16:34:49.207: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:49.287: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:34:49.291: ICMP: dst (172.16.12.1) administratively prohibited unreachable
 rcv from 172.16.4.34
Jan 20 16:34:49.295: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:51.295: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:51.367: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:34:51.371: ICMP: dst (172.16.12.1) administratively prohibited unreachable
 rcv from 172.16.4.34
Jan 20 16:34:51.379: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending

    access-list命令的末尾始终有一个隐式deny all。 这意味着进入Router4的Serial 0接口的ICMP数据包被拒绝，并且Router 4会向原始数据包的源发送ICMP“administratively prohibited unreachable”消息，如debug消息所示。解决方案是在access-list命令中添加此行：

    Router4(config)#access-list 100 permit icmp any any

    地址解析协议 (ARP) 问题

    在本场景中，这是以太网连接：

    Address Resolution Protocol Issue地址解析协议问题

    Router4#ping 172.16.100.5 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.100.5, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 17:04:05.167: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:05.171: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:07.167: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:07.171: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:09.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:09.183: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:11.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:11.179: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:13.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:13.179: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Success rate is 0 percent (0/5)
Router4#

    在本示例中，ping由于“encapsulation failed”消息而无法运行。这意味着路由器知道必须在哪个接口上发送数据包，但不知道如何发送。在这种情况下，您需要了解地址解析协议(ARP)的工作原理。

    ARP是一种用于将第2层地址（MAC地址）映射到第3层地址（IP地址）的协议。您可以使用show arp命令进行检查：

    Router4#show arp 
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  172.16.100.4               -   0000.0c5d.7a0d  ARPA   Ethernet0
Internet  172.16.100.7              10   0060.5cf4.a955  ARPA   Ethernet0

    返回“封装失败”问题，但这次启用debug arp命令：

    Router4#debug arp 
ARP packet debugging is on 

Router4#ping 172.16.100.5 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.100.5, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 17:19:43.843: IP ARP: creating incomplete entry for IP address: 172.16.100.5 
  interface Ethernet0
Jan 20 17:19:43.847: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:45.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:47.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:49.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:51.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Success rate is 0 percent (0/5)

    前面的输出显示，Router4广播数据包并将其发送到以太网广播地址FFFF.FFFF.FFFF。此处，0000.0000.0000表示Router4查找目标172.16.100.5的MAC地址。由于在本示例中请求ARP时它不知道MAC地址，因此它使用0000.000.000作为从接口Ethernet 0发出的广播帧中的占位符，并询问哪个MAC地址对应于172.16.100.5。如果没有应答，则与show arp输出中的IP地址对应的MAC地址将标记为不完整：

    Router4#show arp 
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  172.16.100.4               -   0000.0c5d.7a0d  ARPA   Ethernet0
Internet  172.16.100.5               0   Incomplete      ARPA
Internet  172.16.100.7               2   0060.5cf4.a955  ARPA   Ethernet0

    在一个预先确定的时段之后，将从 ARP 表中清除此不完整条目。只要MAC地址不在ARP表中，ping就会由于“encapsulation failed”而失败。

    延迟

    默认情况下，如果您在两秒内未从远程端收到应答，则 ping 将失败：

    Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
..... 
Success rate is 0 percent (0/5)

    在具有低速链路或较长延迟的网络上，两秒是不够的。您可以使用扩展ping更改此默认值：

    Router1#ping 
Protocol [ip]: 
Target IP address:  172.16.0.12 
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 30 
Extended commands [n]: 
Sweep range of sizes [n]: 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 30 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1458/2390/6066 ms

    有关扩展ping命令的详细信息，请参阅了解扩展ping和扩展traceroute命令。

    在上一个示例中，当超时增加时，ping操作成功。

    注：平均往返时间超过两秒。

    正确的源地址

    此示例是一个常见场景：

    Correct Source Address正确的源地址

    在Router1上添加LAN接口：

    Router1(config)#interface ethernet0
Router1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

    从 LAN 上的站点可以 ping 通 Router1。从 Router1 可以 ping 通 Router2。但从 LAN 上的站点，无法 ping 通 Router2。

    可以从 Router1 ping 通 Router2，是因为默认情况下，您将使用传出接口的 IP 地址作为 ICMP 数据包中的源地址。Router2没有关于这个新LAN的信息。如果它必须回复来自此网络的数据包，它不知道如何处理该数据包。

    Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

    警告：在生产路由器上使用debug ip packet命令时，可能会导致CPU使用率过高。这可能会导致性能严重下降或网络中断。

    Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/7/9 ms 
Router1# 

Jan 20 16:35:54.227: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100, sending
Jan 20 16:35:54.259: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100, rcvd 3

    上一个输出示例有效，因为发送的数据包的源地址是172.16.12.1。要模拟来自LAN的数据包，您需要使用扩展ping:

    Router1#ping 
Protocol [ip]: 
Target IP address: 172.16.0.12 
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: y 
Source address or interface: 10.0.0.1 
Type of service [0]: 
Set DF bit in IP header? [no]: 
Validate reply data? [no]: 
Data pattern [0xABCD]: 
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]: 
Sweep range of sizes [n]: 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:40:18.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:20.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:22.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:24.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:40:26.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Success rate is 0 percent (0/5)

    这次，源地址是10.0.0.1，它不起作用。发送数据包，但未收到响应。要解决此问题，请在Router2中添加指向10.0.0.0的路由。基本规则是ping设备还必须知道如何向ping源发送应答。

    高输入队列丢弃

    数据包输入路由器时，路由器尝试在中断级别进行转发。如果无法在相应的缓存表中找到匹配项，数据包将在传入接口的输入队列中排队以等待处理。将始终处理某些数据包，但是需要适当的配置并在稳定的网络中进行，已处理数据流包的速率决不能导致输入队列拥塞。如果输入队列已满，将丢弃数据包。

    虽然接口处于工作状态，但由于输入队列丢弃过多，您无法对设备执行ping操作。您可以使用show interface命令检查输入丢弃。

    Router1#show interface Serial0/0/0

Serial0/0/0 is up, line protocol is up 
  
  MTU 1500 bytes, BW 1984 Kbit, DLY 20000 usec, 
     reliability 255/255, txload 69/255, rxload 43/255
  Encapsulation HDLC, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Last input 00:00:02, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters 01:28:49
  Input queue: 76/75/5553/0 (size/max/drops/flushes);
     Total output drops: 1760
  Queueing strategy: Class-based queueing
  Output queue: 29/1000/64/1760 (size/max total/threshold/drops) 
     Conversations  7/129/256 (active/max active/max total)
     Reserved Conversations 4/4 (allocated/max allocated)
     Available Bandwidth 1289 kilobits/sec
  

!--- Output supressed

    从输出中可以看到，输入队列丢弃率较高。请参阅排除输入队列丢弃和输出队列丢弃故障以对输入/输出队列丢弃进行故障排除。

    traceroute 命令

    traceroute 命令用于搜索数据包在传输到它们的目标时实际采用的路由。设备（例如路由器或 PC）向远程主机的无效端口地址发送用户数据报协议 (UDP) 数据报序列。

    发送了三个数据报，每一个数据报都具有一个值设置为 1 的存活时间 (TTL) 字段。TTL值1会使数据报在到达路径中的第一台路由器后立即变为“超时”；然后，此路由器以ICMP超时消息(TEM)进行响应，表示数据报已过期。

    现在将发送另外三条 UDP 消息，每条 UDP 消息的 TTL 值设置为 2，这导致第二台路由器返回 ICMP TEM。此过程将持续，直到数据包实际到达另一个目标。由于这些数据报尝试访问目标主机上的无效端口，因此会返回ICMP端口不可达消息，并指示不可达端口；此事件向Traceroute程序发出已完成操作的信号。

    此命令的真正目的是记录每条 ICMP 超时消息的源，以提供对数据包到达目标所采用的路径的跟踪。

    Router1#traceroute 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Tracing the route to 172.16.4.34 

  1 172.16.0.12 4 msec 4 msec 4 msec 
  2 10.0.3.23 20 msec 16 msec 16 msec 
  3 172.16.4.34 16 msec *  16 msec 
  
Jan 20 16:42:48.611: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.615:     UDP src=39911, dst=33434
Jan 20 16:42:48.635: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.639:     ICMP type=11, code=0                     

!--- ICMP Time Exceeded Message from Router2.

Jan 20 16:42:48.643: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.647:     UDP src=34237, dst=33435
Jan 20 16:42:48.667: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.671:     ICMP type=11, code=0
Jan 20 16:42:48.675: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.679:     UDP src=33420, dst=33436
Jan 20 16:42:48.699: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.703:     ICMP type=11, code=0

    这是使用TTL=1发送的第一个数据包序列。第一台路由器(在本例中为Router2(172.16.0.12))丢弃数据包，并向源(172.16.12.1)发回type=11 ICMP消息。这对应于超时消息。

    Jan 20 16:42:48.707: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.711:     UDP src=35734, dst=33437
Jan 20 16:42:48.743: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3   
Jan 20 16:42:48.747:     ICMP type=11, code=0         

!--- ICMP Time Exceeded Message from Router3.

Jan 20 16:42:48.751: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.755:     UDP src=36753, dst=33438
Jan 20 16:42:48.787: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.791:     ICMP type=11, code=0
Jan 20 16:42:48.795: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.799:     UDP src=36561, dst=33439
Jan 20 16:42:48.827: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.831:     ICMP type=11, code=0

    对于TTL=2的Router3(10.0.3.23)，会出现相同的过程：

    Jan 20 16:42:48.839: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.843:     UDP src=34327, dst=33440
Jan 20 16:42:48.887: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.891:     ICMP type=3, code=3

!--- Port Unreachable message from Router4.
                      
Jan 20 16:42:48.895: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.899:     UDP src=37534, dst=33441
Jan 20 16:42:51.895: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:51.899:     UDP src=37181, dst=33442
Jan 20 16:42:51.943: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:51.947:     ICMP type=3, code=3

    在TTL=3的情况下，最终到达Router4。这次，由于端口无效，因此 Router4 向 Router1 发送回 type=3 （目标不可达消息）和 code=3（表示端口不可达）的 ICMP 消息。

    下表列出了traceroute命令输出中可能出现的字符。

    IP Traceroute 文本字符

    字符 描述
    nn msec 对于每个节点，指定数量的探测信号的往返时间，以毫秒为单位
    * 探测信号超时
    A 管理性禁止（例如访问列表）
    问 源抑制（目标太忙）
    I 用户中断测试
    U 端口不可达
    H 主机不可达
    n 网络不可达
    P 协议不可达
    T 超时
    ? 未知数据包类型

    性能

    您可以使用ping 和traceroute命令获取往返时间(RTT)。这是发送响应信息包并获得回复所需的时间。这样可以大致了解链路上的延迟。但是，这些数字用于性能评估不够精确。

    数据包目标是路由器本身时，此数据包必须通过进程进行交换。处理器必须处理来自此数据包的信息并发送回应答。这不是路由器的主要目标。通过定义，将路由器构建为对数据包进行路由。已应答的ping将作为尽力而为服务提供。

    为了说明这一点，这是从Router1 ping Router2的示例：

    Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/4 ms

    RTT 大约是四毫秒。在 Router2 上启用了一些处理密集的功能之后，尝试从 Router1 ping Router2。

    Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 24/25/28 ms

    此时，RTT 已显著增加。Router2相当繁忙，优先级是不应答ping。测试路由器性能的更好方法是使用通过路由器的流量。

    Traffic Through the Router通过路由器的流量

    然后，流量会进行快速交换，并由具有最高优先级的路由器处理。基本网络说明如下：

    Basic Network with 3 Routers基本网络3路由器

    从Router1 ping Router3:

    Router1#ping 10.0.3.23 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.3.23, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/32/32 ms

    流量通过Router2进行快速交换。在Router2上启用进程密集型功能：

    Router1#ping 10.0.3.23 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.3.23, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/32/36 ms

    几乎没有任何区别。这是因为，在 Router2 上，数据包现在是在中断级别处理的。

    使用 Debug 命令

    使用 debug 命令之前，请参阅有关 Debug 命令的重要信息。

    本文中使用的debug命令显示了使用ping或traceroute命令时会发生什么情况。这些命令可帮助您排除故障。但是，在生产环境中，调试时必须小心使用。如果您的 CPU 功能不够强，或者您有大量的需要通过进程交换的数据包，则它们可能很容易地使您的设备停止运行。有两个方法可以将 debug 命令对路由器的影响减到最小。一个方法是使用访问列表以减少您希望监控的特定数据流的流量。

    例如：

    Router4#debug ip packet ? 
  <1-199>      Access list 
  <1300-2699>  Access list (expanded range) 
  detail       Print more debugging detail 
   
Router4#configure terminal
Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 
Router4(config)#^Z 

Router4#debug ip packet 150 
IP packet debugging is on for access list 150 

Router4#show debug 
Generic IP: 
  IP packet debugging is on for access list 150 

Router4#show access-list 
Extended IP access list 150 
    permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 (5 matches)

    使用此配置，Router4 只打印与访问列表 150 匹配的调试消息。从Router1发出的ping命令将显示以下消息：

    Router4# 
Jan 20 16:51:16.911: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.003: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.095: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.187: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.279: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3

    问题的答案不是来自Router4，因为这些数据包与访问列表不匹配。要查看它们，请添加：

    Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 
Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.4.34 host 172.16.12.1

    结果：

    Jan 20 16:53:16.527: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.531: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.627: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.635: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.727: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.731: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.823: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.827: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.919: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.923: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending

    降低debug命令影响的另一种方法是缓冲调试消息，并在关闭调试后使用show log命令显示这些消息：

    Router4#configure terminal
Router4(config)#no logging console 
Router4(config)#logging buffered 5000 
Router4(config)#^Z 
  
Router4#debug ip packet 
IP packet debugging is on 
Router4#ping 172.16.12.1 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.12.1, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/36/37 ms 
  
Router4#undebug all 
All possible debugging has been turned off 
  
Router4#show log 
Syslog logging: enabled (0 messages dropped, 0 flushes, 0 overruns) 
    Console logging: disabled 
    Monitor logging: level debugging, 0 messages logged 
    Buffer logging: level debugging, 61 messages logged 
    Trap logging: level informational, 59 message lines logged 

Log Buffer (5000 bytes): 
 
Jan 20 16:55:46.587: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:55:46.679: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3

    ping 和traceroute命令是很有用的实用程序，可用于排除网络访问故障。他们还非常易用。网络工程师广泛使用这两个命令。

    相关信息

    修订历史记录

    版本 发布日期 备注
    2.0
    04-Oct-2022
    重新认证
    1.0
    10-Dec-2001
    初始版本
    TAC Authored

    由思科工程师提供

    • 胡利奥·希门尼斯
      思科TAC工程师

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