使用TTL分析网络故障

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一、 TTL简介

    TTL，全称是Time To Live，中文名为生存时间，它是IP报头中一个非常重要的参数。通过TTL的值，我们可以判断出当前网络IP层的工作状况。

    TTL告诉网络中的路由器数据包在网络中的时间是否太长而应被丢弃，TTL的最初设想是确定一个时间范围，超过此时间就把包丢弃。由于数据包每经过一个路由器时，TTL值都会至少被路由器减1，所以TTL值通常表示包在被丢弃前还能最多经过的路由器个数。当TTL值为0时，路由器丢弃该数据包，并发送一个ICMP报文给数据包的最初发送者。

    有很多原因会导致数据包在一定时间内不能被传递到目的地。例如，不正确的路由表配置可能导致数据包的无限循环，而解决方法就是在一段时间后丢弃这个数据包，然后给发送者发送一个报文，由发送者决定是否重发该数据包。当网络出现这种情况时，数据包就会在路由表中配置错误的路由器处重复发送，每发送一次，TTL值减1，直到TTL为0时路由器丢弃该数据包，造成网络中数据传输错误。

    操作系统和传输协议不同，对应TTL的默认值也不同。表1列出了常见操作系统通过TCP和UDP协议传输时的TTL默认值。

操作系统

TCP传输

UDP传输

AIX

60

30

DEC Patchworks V5

30

30

FreeBSD 2.1

64

64

HP/UX 9.0x

30

30

HP/UX 10.01

64

64

Irix 5.3

60

60

Irix 6.x

60

60

UNIX

255

255

Linux

64

64

MacOS/MacTCP 2.0.x

60

60

OS/2 TCP/IP 3.0

64

64

OSF/1 V3.2A

60

30

Solaris 2.x

255

255

SunOS 4.1.3/4.1.4

60

60

Ultrix V4.1/V4.2A

60

30

VMS/Multinet

64

64

VMS/TCPware

60

64

VMS/Wollongong 1.1.1.1

128

30

VMS/UCX (latest rel.)

128

128

MS Windows 95/98/NT 3.51

32

32

Windows NT 4.0/2000/XP/2003 Server

128

128

（表1　不同操作系统的TTL默认值）

二、 查看数据包的TTL值并分析传输故障

　　网络中的网络设备，其内部都是由操作系统进行处理的（有些硬件设备将系统预装在了硬件芯片里面），在网络遇到传输故障时，我们可以使用网络检测软件，结合上表的信息对网络中流通的数据包进行检测，查看数据包的TTL值，以确定故障是否由错误的路由等原因引起。图1是使用科来网络分析系统5.0查看一个数据包TTL值的情况。

　　（图1　科来网络分析系统5查看到的TTL值）

　　图中的生存时间（TTL）是247，结合表1，确定出这个数据包在从源端（这里是61.139.2.69）到目的端（这里是192.168.10.44）共经历了255－247＝8个路由器，且在传输过程中未出现故障。

　　注意：

　　1. 确定数据包在网络中经历了多少个路由器，可用数据包源端设备的TTL默认值减去捕获到的数据包TTL值；

　　2. 在不知道数据包源端设备的默认TTL时，一般用大于捕获数据包的TTL，且最接近这个TTL的默认值。

　　3. TTL字段长1个字节，所以TTL的最大值255；

　　通过查看数据包的TTL，可以确定网络传输是否正常。如果捕获到的数据包的TTL值过小，则表示网络中很可能存在传输故障，应及时检查网络中三层设备的路由表配置，以及各主机上的路由表信息。

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