11.2 连通性测试：ping、traceroute、mtr 链路检测

网络故障排查的第一步，通常是确认“能不能通”以及“在哪里断了”。Linux 提供了三个经典工具用于链路连通性和路径分析：ping、traceroute 和 mtr。它们各有侧重，配合使用可以快速定位网络问题。

1. ping —— 最基础的连通性检测
ping 使用 ICMP 协议向目标主机发送回显请求，并等待应答，用来确认目标是否可达、延迟及丢包情况。

基本用法：

ping -c 4 192.168.1.1          # 发送4个包后自动停止
ping -c 10 -i 0.2 10.0.0.1     # 每个包间隔0.2秒（默认1秒）

输出会显示 icmp_seq、ttl 和 time，最后统计丢包率、平均 / 最大 / 最小延迟。ttl（生存时间）可以粗略判断经过了几个路由器（初始值减当前值）。

实用注意：

• 某些主机或网络设备可能禁用 ICMP 或限制速率，导致 ping 无响应但服务正常（如 HTTP 可达），此时需结合其他手段判断。
• ping 默认使用 IPv4，强制 IPv6 用 ping6 或 ping -6。

2. traceroute —— 路由逐跳追踪
traceroute 利用 IP 报文中的 TTL 字段，依次递增 TTL 值，让路径上每一跳路由器返回“超时”通知，从而揭示数据包到达目标所经过的网关序列。

基本用法：

traceroute www.example.com
traceroute -n 8.8.8.8          # 不进行DNS反向解析，加快显示
traceroute -I 8.8.8.8          # 使用ICMP代替默认的UDP（某些环境UDP被过滤）

典型输出显示每一跳的序号、路由器 IP、三次探测的延迟（或 表示无响应）。连续出现的 可能表示该跳路由器不回复（但可继续转发）或路径中断。

实用注意：

• 结果受网络对称性影响，回程路径可能与去程不同。
• 多次探测的时间差异可观察链路稳定性。
• 防火墙可能封堵 traceroute 使用的 UDP 高端口或 ICMP，尝试更换探测方法（-I, -T 使用 TCP SYN）能绕过部分限制。

3. mtr —— 动态路由诊断利器
mtr（My TraceRoute）是 ping 和 traceroute 的有机结合体。它持续向目标发送探测包，并实时更新每一跳的丢包率和延迟统计，能更清晰地反映网络状况的动态变化。

基本用法：

mtr www.example.com
mtr -n -r -c 100 8.8.8.8      # 非交互模式，发送100个包后打印报告

交互界面中，每一跳会显示丢包率（Loss%）、平均/最好/最差延迟等，并随着时间刷新。如果某跳丢包率骤增且后续跳也受波及，通常表明该跳是问题点；若仅某跳丢包但后续正常，往往是该路由器的控制面限速，并不影响转发。

实用技巧：

• mtr 非常适合诊断间歇性丢包或延迟波动的问题，因为它持续收集数据，而非像 traceroute 只做单次快照。
• 结合 -s（指定 ICMP 包大小）可测试路径 MTU 或大数据包表现。
• 报告模式下（-r）可将结果输出到文件，方便存档或发送给上游 ISP 排查。

组合使用场景
在真实排障中，通常的顺序是：

1. 先用 ping 确认目标 IP 是否可达、有无丢包；
2. 若不通或延迟异常，用 traceroute 快速查看路径经过哪些节点，找到断点或延迟增大的位置；
3. 若问题间歇性出现或需深入分析路径上某一跳的质量，使用 mtr 做持续性监测，获取更详尽的统计数据。

这三个工具构成了 Linux 网络连通性测试的黄金三角，是运维工程师和开发者应熟练掌握的基础技能。