2022年一文看懂tracert网络节点,骨干网络都有哪些,访问国外网站都经历了哪些节点

当我们访问GitHub时,你是否想过,数据是如果在网络中交互的,都经历了哪些网络节点,我该怎么看到这些网络节点呢?

带着这些问题,今天我们一起讨论一下,怎么查看网络的节点,怎么区分骨干网络。

什么是IP报文

互联网是由无数的设备共同组成的,这些设备有我们常用的手机、电脑,也有服务器、路由器、交换机作为网络传输的设备,这些设备之间要通过网络通信,基于TCP/IP通信协议,就组成了互联网。

包括浏览器在内的这些应用程序发出的数据,被 HTTP、TCP、IP 协议层层封装,最终形成一个个的 IP 报文,交给底层网卡发出去。

IP 报文经过网络中节点的不断路由转发,最终来到了目标服务器。

那如何知道路由转发过程中,都经过了哪些网络节点呢?

Windows 上可以使用 tracert 程序。

分享一款带地图、IP归属地、AS功能的路由追踪tracert软件(Best Trace 路由跟踪)

Linux 上则使用 traceroute命令就能够做到。

TRACERT命令及用法

它们是如何做到的呢?

IP 报文总不能无限制转发吧,万一搞了个循环转发,那不就没完没了了?网络中的 IP 报文有一个生存时间的概念,位于 IP 报文头部字段中——TTL:time to live。

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如上图所示,每经过一次转发,TTL 的值就会减 1。如果某一个节点发现 TTL 变成了 0,就会丢掉这个 IP 报文,并给这个数据报文的发送者发一个超时的通知消息过去。

tracert 和 traceroute 正是利用了 IP 协议中的这个特点,将 TTL 的值从 1 开始递增,观察都是谁给自己发回了这个通知,就能判断路由过程中经历了哪些节点了。

这两个程序的区别在于,tracert 发送的是 ICMP 报文,traceroute 发送的则是 UDP 报文。

路由跟踪

好了,基础知识交代完毕,赶紧来试一下,访问 GitHub 的情况。

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首先 ping 了一下,拿到了 GitHub 的 IP 地址:20.205.243.166。

注意,这个地址,不同地区的人拿到的可能不一样。

并且,这个IP可能禁Ping了。

接下来路由跟踪一下吧:

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因为近期GitHub网络不稳定,所以这里我们临时用godaddy进行测试,其原理是一致的。

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可以看到,经过了 22 个节点的转发后,最终到达了 Godaddy 服务器。也就是说,你电脑发出的 IP 报文的 TTL 至少要大于等于 22 才能抵达 Godaddy,否则就会中道崩殂。

接下来,咱们来看一下,这一路都去了哪里?

1-2

数据包从我的计算机发出后,遇到的第一个转发节点就是我的本地局域网网关:192.168.1.1。表示我的局域网网关地址。

这之后第二个节点还是局域网的地址,由此可见,我所在的网络格局,经过了两级局域网路由转发才上了公网。

3-4

第三个转发节点是一个公网地址:59.51.187.65、61.189.177.61,查了一下发现位于贵州省贵阳市的IP。

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5

接下来的第五个路由节点就有点迷了,三个时间点都是 *,tracert 显示请求超时。

出现这个意味着 tracert 程序在将 TTL 设置为 5 后,没有收到通知,或者等待的时间太久。

网络中的有一些节点出于安全考虑可能并不会发送超时通知。

如此一来,tracert 便无法知道这第四个节点到底是谁。

6

第六个节点时:202.97.94.122,到了广东广州了。

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7

第七个节点和第五个一样,也看不到。

8

第八个节点:出国了。

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接下来看一下,这是一条什么样的路径呢?

ChinaNet

网络数据包出了咱们本地的局域网后,就会通过电信运营商提供的城域网最终接入到更大的骨干网。

中国大陆地区的民用骨干网主要有四个:

  • ChinaNet:中国电信 163 骨干网
  • CN2:中国电信下一代承载网
  • CHINA169:中国联通 169 骨干网
  • CMNET:中国移动骨干网

其中中国电信的 163 骨干网和中国联通的 169 骨干网是最主要的两个骨干网,承载了中国互联网绝大多数的流量。

我所在的网络,最后接入的就是中国电信的 163 骨干网,下面是 163 骨干网的一个大致网络拓扑图。

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163 骨干网在全国总共有 9 个核心节点:

  • 超级核心:北京、上海、广州
  • 普通核心:天津、西安、南京、杭州、武汉、成都

9 个核心节点各自负责中国大陆的一部分区域。

在北京、上海、广州三个超级核心下还挂有国际网间互联设备(X 路由器) ,ChinaNet 通过 X 路由器与世界上其他运营商互联和流量互访。

因此,通过 163 网络出国,必然经过北上广三个核心节点之一。

GitHub 的服务器位于美国,对于一个要出国的数据包,它在出国前的大致旅程是这样的:

  • 本地局域网 -> 市级网络 -> 省级网络 -> 核心节点 -> 国际出口 -> 境外接入点

这个过程跟我们上面 tracert 追踪到的路径是吻合的。

想不到吧,就那么一回车,数据包竟然就跑了这么多地方,计算机网络真是一个神奇的玩意。

原创文章,作者:蓝洛水深,如若转载,请注明出处:https://blog.lanluo.cn/10590

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