W trakcie korzystania z globalnej sieci, nietrudno stracić z oczu fakt, że za płynnym działaniem internetu kryje się złożona infrastruktura. Liczne elementy, w tym serwery, nieustannie współpracują, aby umożliwić nam przeglądanie stron i korzystanie z aplikacji. Każdy przesyłany pakiet danych, niezależnie od tego, czy jest to wiadomość tekstowa, czy grafika, pokonuje szereg pośrednich stacji, zanim dotrze do swojego miejsca przeznaczenia.
Niestety, o tej skomplikowanej architekturze najczęściej przypominają nam problemy z połączeniem. Przyczyna takiego stanu rzeczy może leżeć po stronie użytkownika, serwera docelowego lub na którymś z węzłów pośrednich. W takich sytuacjach niezastąpionym narzędziem diagnostycznym staje się Traceroute, pozwalający zlokalizować potencjalne źródło problemu.
Co to jest Traceroute?
Traceroute to mechanizm umożliwiający śledzenie drogi, jaką pokonują pakiety danych w sieci internetowej. Jest to funkcjonalność dostępna w większości współczesnych systemów operacyjnych, umożliwiająca monitorowanie trasy pakietów.
W momencie uruchomienia Traceroute, użytkownik określa adres docelowy, do którego ma być wyznaczona trasa pakietów. Najczęściej jest to adres URL strony internetowej, z którą chcemy się połączyć, ale można także podać adres IP serwera.
Po zainicjowaniu, narzędzie wysyła pakiety w kierunku wskazanego celu. Rejestruje ich wędrówkę i zbiera informacje zwrotne o każdym pośrednim punkcie, prezentując je użytkownikowi.
Traceroute staje się nieocenione, gdy próbujemy zlokalizować awarię w sieci. W przypadku problemów z działaniem serwera lub węzła, Traceroute napotka trudności i wygeneruje raport o nieprawidłowościach. Zebrane dane pozwalają na precyzyjniejszą diagnostykę problemu.
Jak działa Traceroute?
Mechanizm Traceroute, choć niezwykle pomocny, opiera się na sprytnym wykorzystaniu właściwości pakietu danych, a konkretnie jego pola „Time-to-Live” (TTL).
Jaki jest „czas życia” pakietu?
W idealnej sytuacji, pakiet danych wysłany z jednego komputera do drugiego dociera do celu bez żadnych komplikacji. Pokonuje on optymalną trasę, bez niepotrzebnych opóźnień czy zawieszeń.
Jednak sieci bywają zawodne. Błąd w konfiguracji serwera może spowodować, że pakiety zaczną krążyć w nieskończonej pętli. Gdy takie sytuacje stają się zbyt częste, sieć może zostać przeciążona nieustannie przesyłanymi pakietami.
Aby temu zapobiec, wprowadzono mechanizm „czasu życia” (TTL). Każdy pakiet danych, przed wyruszeniem w drogę, otrzymuje wartość TTL, będącą liczbą większą od zera. Jeśli ta wartość osiągnie 0, pakiet jest uznawany za „martwy” i zostaje usunięty.
Podczas podróży pakiet wielokrotnie zatrzymuje się na różnych serwerach. Za każdym razem, gdy dociera do kolejnego węzła, jego wartość TTL jest zmniejszana o jeden. Początkowa wartość TTL jest ustawiana tak, aby pakiet miał wystarczająco dużo czasu na dotarcie do celu. Jednak w przypadku pętli, TTL w końcu osiągnie zero, co skutkuje wygaśnięciem pakietu.
W momencie wygaśnięcia pakietu, serwer, na którym do tego doszło, odsyła do nadawcy komunikat „ICMP Time Exceeded”. To powiadomienie informuje o tym, że pakiet przedwcześnie zakończył swoją podróż i wskazuje moment, w którym do tego doszło, co ułatwia diagnostykę problemów.
Jak czas życia pakietu umożliwił działanie Traceroute
Komunikat ICMP „Time Exceeded” stanowi podstawę działania Traceroute. Na początek, Traceroute wysyła pakiet z TTL ustawionym na 1. Oznacza to, że pakiet dociera do pierwszego serwera, tam wartość TTL zostaje zredukowana do 0, a pakiet wygasa.
Serwer, który obsłużył pakiet, odsyła komunikat ICMP „Time Exceeded” wraz z informacją o swojej lokalizacji. Komputer, który zainicjował Traceroute, rejestruje tę lokalizację, co stanowi pierwszy krok w ustalaniu całej trasy.
Następnie, Traceroute wysyła kolejne pakiety z wartościami TTL ustawionymi na 2, 3 i tak dalej, aż do momentu, gdy pakiet dotrze do celu. Każdy pakiet wygasa na kolejnym węźle, a każdy serwer po drodze wysyła komunikat o wygaśnięciu, co pozwala na kompletne odwzorowanie trasy pakietów.
Do czego służy Traceroute?
Traceroute umożliwia wgląd w sposób, w jaki pakiety przemieszczają się w sieci. Jest przydatne zarówno dla administratorów sieci, którzy monitorują działanie infrastruktury, jak i dla użytkowników, którzy chcą zrozumieć, jak ich dane trafiają do serwerów.
Narzędzie jest również pomocne w diagnozowaniu problemów z siecią. Jeśli Traceroute próbuje nawiązać połączenie z serwerem, który nie odpowiada, narzędzie odnotuje brak reakcji w określonym czasie. Po upływie tego czasu, Traceroute zgłosi „Upłynął limit czasu żądania”, co oznacza, że serwer nie odpowiedział w oczekiwanym przedziale czasowym.
Jednak „przekroczenie limitu czasu” nie zawsze oznacza, że serwer jest niedostępny. Czasami serwer celowo blokuje żądania Traceroute. Niemniej jednak, jeśli mamy pewność, że żaden z serwerów nie powinien blokować Traceroute, jest to wartościowe narzędzie diagnostyczne w przypadku problemów z połączeniem.
Jaka jest różnica między Traceroute a Ping?
Osoby z doświadczeniem technicznym mogą dostrzec podobieństwo między Traceroute a Ping. Oba narzędzia są przydatne w diagnostyce sieci, ale służą różnym celom.
Traceroute, jak już omówiliśmy, pomaga śledzić drogę, jaką pokonuje pakiet danych po opuszczeniu komputera. Z kolei Ping weryfikuje, czy komputer może nawiązać połączenie z określonym serwerem i mierzy czas potrzebny na dotarcie pakietu do celu i otrzymanie odpowiedzi.
Zatem, jeśli chcemy prześledzić każdy etap wędrówki pakietu, powinniśmy skorzystać z Traceroute. Natomiast gdy zależy nam na szybkim sprawdzeniu, czy serwer odpowiada, lepszym rozwiązaniem jest Ping. Co prawda, za pomocą Traceroute również możemy sprawdzić dostępność serwera, ale będziemy musieli poczekać, aż pakiet przejdzie przez całą trasę, zanim otrzymamy odpowiedź.
Jak wykonać trasę Traceroute
Wszystkie popularne systemy operacyjne posiadają wbudowane narzędzia do wykonywania Traceroute. W większości przypadków, sprowadza się to do otwarcia terminala i wprowadzenia odpowiedniej komendy.
W systemie macOS wystarczy otworzyć terminal i wpisać „traceroute”, a następnie adres URL lub IP serwera docelowego. Podobnie wygląda to w systemie Linux, chociaż w niektórych dystrybucjach może być konieczna instalacja Traceroute przed jego użyciem.
Uruchamianie polecenia traceroute w systemie Linux.
W systemie Windows, działanie jest analogiczne, z tą różnicą, że funkcja ta nosi nazwę „tracert”. Szczegółowe informacje na temat polecenia tracert, a także innych poleceń do zarządzania sieciami, można znaleźć w naszym artykule o zarządzaniu sieciami bezprzewodowymi w Windows.
Źródło zdjęcia: Michel Bakni/Wikimedia Commons
Śledzenie pakietów za pomocą Traceroute
Jeśli interesuje nas, jaką drogę pokonują pakiety danych po opuszczeniu naszego komputera, Traceroute jest do tego idealnym narzędziem. Niezależnie od tego, czy chcemy zdiagnozować problem z siecią, czy po prostu zaspokoić ciekawość, Traceroute jest łatwy w użyciu i dostarcza cennych informacji o przepływie danych.