كيف يعمل تتبع المسار؟

تعمل أداة Traceroute، وهي أداة سطر أوامر مضمنة في معظم أنظمة التشغيل، كمفتاح لفتح هذه المسارات، وتقدم رؤى حول الرحلة المعقدة لحزم البيانات من المصدر إلى الوجهة. هذه الأداة ليست فقط لمسؤولي الشبكات؛ إنها رصيد قيم لأي شخص يتطلع إلى تشخيص مشكلات الشبكة أو ببساطة لديه فضول بشأن الأعمال الداخلية للإنترنت.

Traceroute عبارة عن أداة تشخيصية تحدد المسار الذي تسلكه الحزم عبر شبكة IP. دعونا نفهم مسار التتبع:

ما هو تتبع المسار؟

التتبع هو أمر أو أداة تشخيصية للشبكة تُستخدم لتتبع المسار الذي تأخذه حزمة بروتوكول الإنترنت (IP) من مصدر (جهاز الكمبيوتر الخاص بك) إلى وجهة (عادةً موقع ويب أو خادم). فهو يوفر خريطة طريق مفصلة لرحلة الحزم عبر الشبكة، مع إظهار كل قفزة أو عقدة (مثل أجهزة التوجيه والمحولات) التي تمر عبرها الحزم حتى تصل إلى وجهتها. تعتبر هذه الأداة لا تقدر بثمن لتشخيص مشكلات الشبكة وفهم بنية الشبكة وتحسين أداء الشبكة.

تعريف والغرض من Traceroute

في جوهره، تم تصميم مسار التتبع للإجابة على سؤال بسيط: "ما المسار الذي تتخذه بياناتي للانتقال من هنا إلى هناك؟" عندما تقوم بإدخال عنوان موقع ويب في متصفحك، فإن طلبك لا ينتقل مباشرة إلى الخادم الذي يستضيف الموقع. وبدلاً من ذلك، فإنه ينتقل عبر سلسلة من أجهزة التوجيه والشبكات، وكل خطوة تجعله أقرب إلى وجهته النهائية. يقوم Traceroute بتعيين هذه الخطوات، مما يوفر عنوان IP لكل قفزة والوقت الذي تستغرقه بياناتك للانتقال من نقطة إلى أخرى.

تتضمن الأغراض الأساسية لـ Traceroute ما يلي:

استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها: من خلال إظهار مكان توقف الحزم أو إبطائها، يساعد برنامج Traceroute في تحديد ازدحام الشبكة أو التكوينات الخاطئة أو الفشل.
تحليل الأداء: يمكن أن تشير قياسات الوقت بين القفزات إلى مكان حدوث التأخير، مما يساعد على تحديد اختناقات الأداء.
تصور المسار: يوضح Traceroute المسار المعقد الذي تتخذه البيانات عبر الإنترنت، والذي يمكن أن يكون مفيدًا لفهم كيفية ترابط الشبكات.

تطور Traceroute: من UNIX إلى أنظمة التشغيل الحديثة

يمكن إرجاع أصول تتبع المسار إلى نظام التشغيل UNIX في الثمانينيات، وهو الوقت الذي كان فيه الإنترنت لا يزال في مراحله الأولى. تم تصميم الأداة في الأصل لمساعدة مسؤولي الشبكة في استكشاف المشكلات وإصلاحها من خلال تحديد نقاط فشل الشبكة.

منذ ذلك الحين، تطورت Traceroute وتم تكييفها في أشكال مختلفة لأنظمة التشغيل المختلفة، بما في ذلك Tracert لنظام التشغيل Windows وأمر Traceroute القياسي للأنظمة المشابهة لـ UNIX مثل Linux وmacOS.

على الرغم من تطور الإنترنت وتطوير أدوات تشخيص الشبكة الأكثر تطورًا، ظل نظام التتبع بمثابة أداة أساسية. وأهميتها الدائمة هي شهادة على فهم المسارات التي تنتقل من خلالها بياناتنا. مع تزايد تعقيد الشبكات، زادت أيضًا فائدة التتبع في تشخيص مشكلات الاتصال وحلها.

تعكس رحلة Traceroute من أداة مساعدة UNIX إلى أداة قياسية في أنظمة التشغيل الحديثة الأهمية المتزايدة لتشخيص الشبكة في عالمنا المتصل بشكل متزايد.

يقدم Traceroute نافذة على شبكة الاتصالات المعقدة التي تدعم حياتنا الرقمية، سواء كان ذلك لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، أو تحسين أداء الشبكة، أو إرضاء الفضول حول الأعمال الداخلية للإنترنت.

Traceroute هو أكثر من مجرد أداة تشخيصية؛ إنه جسر يربط المستخدمين بالمسارات غير المرئية للإنترنت. إن تطوره من أداة مساعدة بسيطة لنظام UNIX إلى عنصر أساسي في أنظمة التشغيل الحديثة يؤكد قيمته في التنقل عبر الشبكات المعقدة التي تسهل عالمنا الرقمي.

سواء كنت متخصصًا في الشبكات أو مستخدمًا فضوليًا للإنترنت، فإن فهم أساسيات برنامج التتبع يعد خطوة نحو إزالة الغموض عن المسارات الرقمية التي تربطنا جميعًا.

كيف يعمل Traceroute: نظرة عامة فنية

يستخدم Traceroute حقل TTL (مدة البقاء) في رأس حزمة IP، والذي يحدد عدد القفزات التي يمكن أن تقوم بها الحزمة قبل التخلص منها. فيما يلي شرح خطوة بخطوة لكيفية عمل نظام التتبع:

المبادرة: تبدأ الأداة بإرسال سلسلة من الحزم نحو الوجهة بقيمة TTL تبلغ 1. وهذا يعني أن الحزم مصممة بحيث "تنتهي صلاحيتها" بمجرد وصولها إلى جهاز التوجيه الأول في المسار.
تحديد هوب: عند استلام حزمة، يقوم كل جهاز توجيه بتقليل مدة البقاء (TTL) الخاصة به بمقدار 1. إذا وصلت مدة البقاء (TTL) إلى 0، يتوقف جهاز التوجيه عن إعادة توجيه الحزمة ويرسل مرة أخرى رسالة ICMP "تم تجاوز الوقت" إلى المصدر، مما يكشف عن عنوان IP الخاص بجهاز التوجيه.
زيادة مدة البقاء: يرسل Traceroute بعد ذلك مجموعة أخرى من الحزم، هذه المرة مع TTL 2، بحيث تصل إلى جهاز التوجيه الثاني قبل انتهاء صلاحيتها. تتكرر هذه العملية، مع زيادة TTL بمقدار 1 في كل مرة، حتى تصل الحزم إلى الوجهة أو يتم استيفاء الحد الأقصى للقفز.
تسجيل أوقات الاستجابة: لكل مجموعة من الحزم المرسلة، يسجل برنامج Traceroute وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) - الوقت الذي تستغرقه الحزمة للانتقال من المصدر إلى جهاز التوجيه والعودة. عادةً، يتم إرسال ثلاث حزم لكل قفزة لتوفير متوسط وقت الاستجابة.

مثال على أمر Traceroute

في نظام التشغيل Windows، يمكنك استخدام tracert الأمر مثل ذلك:

tracert example.com

على نظام التشغيل macOS أو Linux، سيكون الأمر كما يلي:

traceroute example.com

إخراج العينة

مثال مبسط لإخراج التتبع إلى example.com قد يبدو مثل هذا:

 1  router1.local (192.168.1.1)  1.123 ms  1.456 ms  1.789 ms
 2  isp-gateway.example.net (203.0.113.1)  2.345 ms  2.678 ms  2.901 ms
 3  isp-core-router.example.net (203.0.113.2)  3.567 ms  3.890 ms  4.123 ms
 4  internet-backbone1.example.com (198.51.100.1)  10.456 ms  11.789 ms  12.345 ms
 5  datacenter-edge.example.com (198.51.100.2)  20.678 ms  21.901 ms  22.345 ms
 6  example.com (93.184.216.34)  30.123 ms  31.456 ms  32.789 ms

في هذا الإخراج، يمثل كل سطر خطوة في المسار إلى example.com. تعرض الأعمدة رقم القفزة واسم مضيف جهاز التوجيه وعنوان IP وثلاثة قياسات RTT بالمللي ثانية. يشير السطر الأخير إلى أن الحزم قد وصلت إلى وجهتها.

فهم مسار حزم البيانات

يمكن أن يتأثر المسار الذي تسلكه حزم البيانات بعوامل مختلفة، بما في ذلك بروتوكولات التوجيه وازدحام الشبكة والتخطيط المادي للبنية التحتية للإنترنت. يوفر Traceroute لقطة لهذا المسار في نقطة زمنية محددة، والتي يمكن أن تتغير عندما تقوم الشبكات بضبط المسارات لتحقيق الكفاءة أو للتحايل على المشكلات.

في جوهره، يزيل برنامج Traceroute الغموض عن الرحلة المعقدة للبيانات عبر الإنترنت، ويقدم نظرة ثاقبة حول بنية الشبكات وأدائها. سواء تم استخدامه من قبل متخصصي الشبكات لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتحسينها أو من قبل الأفراد الفضوليين لاستكشاف المسارات الرقمية التي تربط عالمنا، يظل برنامج Traceroute أداة أساسية في مجموعة أدوات الشبكات.

أهمية التتبع

تلعب أداة Traceroute، وهي أداة تشخيصية مضمنة في جميع أنظمة التشغيل تقريبًا، دورًا محوريًا في هذا الفهم. تمتد أهميتها إلى عدة جوانب لإدارة الشبكة وتحسينها، مما يجعلها أداة لا غنى عنها لمسؤولي الشبكات والمهندسين وحتى المستخدمين النهائيين الذين يتطلعون إلى استكشاف مشكلات الاتصال وإصلاحها.

الاستخدامات التشخيصية لـ Traceroute في الشبكات

يستخدم Traceroute بشكل أساسي لتشخيص مشكلات الشبكة. عندما يتعذر الوصول إلى موقع ويب أو خدمة عبر الإنترنت، أو عندما يكون الاتصال بالإنترنت بطيئًا أو متقطعًا، يمكن أن يساعد برنامج Traceroute في تحديد مكان المشكلة. من خلال رسم المسار الذي تسلكه حزم البيانات للوصول إلى وجهتها، يوفر برنامج Traceroute حسابًا خطوة بخطوة لمكان حدوث التأخير أو الخسارة.

على سبيل المثال، إذا أظهر مسار التتبع إلى موقع ويب معين أن الحزم تصل إلى شبكة وسيطة ولكنها لا تتجاوزها، فمن المحتمل أن تكمن المشكلة داخل تلك الشبكة. تعتبر هذه المعلومات ضرورية لمسؤولي الشبكة، الذين يمكنهم بعد ذلك العمل مباشرة مع مشغلي الشبكة المتأثرة أو إعادة توجيه حركة المرور لتجاوز منطقة المشكلة.

مثال: تشخيص اتصال بطيء

فكر في سيناريو أبلغ فيه المستخدمون عن بطء الاتصال بخدمة سحابية. قد يقوم مسؤول الشبكة بتشغيل أمر التتبع التالي:

traceroute cloudservice.com

قد يُظهر الإخراج أن الحزم تمر عبر عدة أجهزة توجيه بأوقات استجابة معقولة حتى تصل إلى جهاز توجيه معين، حيث تزيد أوقات الاستجابة بشكل ملحوظ، مما يشير إلى وجود اختناق أو مشكلة محتملة في تلك النقطة في الشبكة.

تحليل الأداء

بالإضافة إلى تشخيص المشكلات، يتم استخدام برنامج Traceroute أيضًا لتحليل الأداء. ومن خلال فحص أوقات الذهاب والإياب (RTTs) لكل قفزة، يمكن للمسؤولين تحديد الاختناقات المحتملة في الشبكة. وهذا مفيد بشكل خاص في الشبكات المعقدة حيث تعبر البيانات أجهزة توجيه وشبكات متعددة قبل الوصول إلى وجهتها.

تتيح قدرة Traceroute على قياس زمن الوصول عبر كل جزء من المسار فهمًا دقيقًا لأداء الشبكة. فهو يساعد في التمييز بين المشكلات المتعلقة بالشبكة المحلية للمستخدم وتلك الخارجية، مثل ازدحام الإنترنت أو المشكلات داخل شبكة مزود الخدمة.

مثال: تحسين أداء الشبكة

قد تستخدم إحدى المؤسسات نظام التتبع لتحسين أداء اتصالات الشبكة الخاصة بها بالخدمات المهمة. ومن خلال المراقبة المنتظمة لمخرجات مسار التتبع، يمكنهم تحديد الاتجاهات في زمن وصول الشبكة والعمل مع مزودي خدمة الإنترنت لتحسين المسارات أو حتى اتخاذ قرار بتبديل مقدمي الخدمة للحصول على اتصال أفضل.

تصور المسار

يقدم Traceroute تمثيلاً مرئيًا للمسار الذي تسلكه البيانات عبر الشبكة. هذا التصور ليس مجرد مخرجات تقنية ولكنه خريطة للرحلة الرقمية، مما يوفر رؤى حول كيفية هيكلة الإنترنت وكيفية ترابط الشبكات المختلفة.

يعد هذا الجانب من برنامج التتبع مفيدًا بشكل خاص في السياقات التعليمية، حيث يمكن للطلاب الذين يتعلمون عن الشبكات رؤية التطبيق العملي لبروتوكولات التوجيه والبنية الواقعية للإنترنت. فهو يزيل الغموض عن المفهوم المجرد للإنترنت باعتباره "سحابة" ويستبدله بخريطة اتصالات ملموسة.

مثال: الاستخدام التعليمي

في إعداد الفصل الدراسي، قد يستخدم المعلم أداة التتبع لإظهار كيفية انتقال البيانات من شبكة المدرسة إلى موقع ويب دولي. يمكن أن يكشف هذا العرض التوضيحي عن عدد القفزات المعنية، والطبيعة الدولية للاتصال بالإنترنت، وكيف يمكن للبيانات اجتياز مقدمي خدمات متعددين للوصول إلى وجهتها.

كيفية تنفيذ مسار التتبع

يعد فهم المسار الذي تتخذه البيانات عبر الإنترنت أمرًا بالغ الأهمية لتشخيص مشكلات الشبكة وتحسين الأداء والحصول على رؤى حول بنية الإنترنت. Traceroute هي أداة قوية توفر هذا الفهم من خلال رسم خريطة لرحلة الحزم من المصدر إلى الوجهة. هنا، نتعمق في كيفية إجراء تتبع عبر أنظمة التشغيل المختلفة، ونقدم دليلاً شاملاً يتضمن عروضًا توضيحية وأمثلة.

التحضير لاستخدام Traceroute: متطلبات النظام

قبل الغوص في تفاصيل تنفيذ مسار التتبع، من الضروري التأكد من أن نظامك جاهز. والخبر السار هو أن برنامج Traceroute لا يتطلب أي تثبيتات برامج خاصة على معظم أنظمة التشغيل، فهو يأتي مدمجًا. ومع ذلك، يجب أن يكون لديك:

اتصال إنترنت مستقر: لتتبع المسار بدقة إلى الوجهة، يجب أن يكون جهازك متصلاً بالإنترنت.
الوصول إلى المحطة الطرفية أو موجه الأوامر: يتم تنفيذ أوامر Traceroute في Terminal على نظامي macOS وLinux أو موجه الأوامر على Windows.
الوصول الإداري أو الجذر (اختياري): على الرغم من أن ذلك ليس ضروريًا دائمًا، إلا أن بعض أوامر أو خيارات التتبع قد تتطلب امتيازات أعلى، خاصة على الأنظمة المشابهة لـ UNIX.

دليل خطوة بخطوة لتنفيذ Traceroute على نظام التشغيل Windows

يمكن لمستخدمي Windows الاستفادة من tracert أمر لتنفيذ مسار التتبع. إليك الطريقة:

فتح موجه الأوامر:

في نظام التشغيل Windows 10/11، اكتب cmd في شريط البحث بقائمة ابدأ، ثم اضغط على Enter.
بالنسبة للإصدارات الأقدم، قد تحتاج إلى الوصول إلى موجه الأوامر من خلال مجلد الملحقات في قائمة ابدأ.

قم بتشغيل أمر Traceroute:

في نافذة موجه الأوامر، اكتب الأمر tracert <destination>، استبدال <destination> باسم المجال أو عنوان IP الذي ترغب في تتبعه. على سبيل المثال:
cmd tracert example.com
اضغط على Enter لتنفيذ الأمر.

تحليل الإخراج:

سيعرض موجه الأوامر تقدم مسار التتبع في الوقت الفعلي، موضحًا كل قفزة والوقت الذي تستغرقه الحزم للانتقال ذهابًا وإيابًا.

مثال على الإخراج على نظام التشغيل Windows:

Tracing route to example.com [93.184.216.34]
over a maximum of 30 hops:

  1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  router.local [192.168.1.1]
  2    10 ms     9 ms    11 ms  isp-gateway.example.net [203.0.113.1]
  3    15 ms    14 ms    16 ms  isp-core-router.example.net [203.0.113.2]
  ...

تنفيذ مسار التتبع على الأنظمة المشابهة لـ UNIX (macOS وLinux)

في نظامي التشغيل MacOS وLinux، تكون العملية متشابهة ولكنها تستخدم ملحق traceroute يأمر.

فتح المحطة:

على نظام التشغيل macOS، ابحث عن الوحدة الطرفية في التطبيقات > الأدوات المساعدة.
في نظام التشغيل Linux، يمكن عادةً العثور على الوحدة الطرفية في قائمة التطبيقات لديك، على الرغم من أن الموقع الدقيق قد يختلف باختلاف التوزيع.

قم بتشغيل أمر Traceroute:

يكتب traceroute <destination> في المحطة، استبدال <destination> مع المجال المستهدف أو عنوان IP الخاص بك. على سبيل المثال:
bash traceroute example.com
اضغط على Enter لبدء مسار التتبع.

مراجعة النتائج:

ستعرض الوحدة الطرفية كل خطوة، على غرار Windows، ولكنها قد تتضمن معلومات إضافية أو تستخدم تنسيقًا مختلفًا قليلاً.

مثال على الإخراج على الأنظمة المشابهة لـ UNIX:

traceroute to example.com (93.184.216.34), 64 hops max, 52 byte packets
 1  router.local (192.168.1.1)  1.206 ms  0.911 ms  0.892 ms
 2  isp-gateway.example.net (203.0.113.1)  10.183 ms  9.872 ms  10.123 ms
 3  isp-core-router.example.net (203.0.113.2)  14.673 ms  15.062 ms  14.892 ms
 ...

تفسير نتائج Traceroute

بغض النظر عن نظام التشغيل، فإن تفسير نتائج التتبع يتبع نفس المبادئ. يمثل كل سطر خطوة في الرحلة من جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى الوجهة. تظهر الأعمدة:

رقم القفزة: رقم تسلسلي يشير إلى موضع جهاز التوجيه في المسار.
عنوان IP/اسم المضيف: عنوان أو اسم جهاز التوجيه في هذه المرحلة.
أوقات الرحلات ذهابًا وإيابًا (RTTs): الوقت الذي تستغرقه الحزمة للانتقال إلى الخطوة والعودة، ويظهر عادةً بالمللي ثانية. يتم إجراء ثلاث محاولات لكل قفزة لتوفير متوسط وقت الاستجابة.

يمكن أن يساعد فهم هذه النتائج في تحديد مكان حدوث التأخير أو فقدان الحزم، مما يوفر رؤى قيمة لاستكشاف مشكلات الشبكة وإصلاحها أو تحسين الأداء.

تقنيات التتبع المتقدمة

في حين أن أمر التتبع الأساسي يوفر رؤى قيمة حول حزم المسار التي تسلكها عبر الشبكة، فإن تقنيات التتبع المتقدمة يمكن أن تقدم تحليلًا أكثر عمقًا ومعلومات أكثر تفصيلاً وتساعد في التغلب على قيود معينة لأمر التتبع القياسي. تتضمن هذه التقنيات استخدام خيارات وإشارات إضافية مع أمر التتبع، واستخدام أدوات بديلة، وفهم كيفية تفسير مخرجات التتبع المعقدة.

ضبط إعدادات Traceroute للتحليل التفصيلي

يمكن للمستخدمين المتقدمين تعديل سلوك أمر التتبع ليناسب احتياجات تشخيصية محددة أو لتجاوز قيود الشبكة التي قد تمنع إكمال التتبع القياسي بنجاح. فيما يلي بعض الخيارات والأعلام الأكثر استخدامًا:

تحديد نوع الحزمة

بشكل افتراضي، يستخدم Traceroute طلبات صدى ICMP على الأنظمة المشابهة لـ UNIX وحزم UDP على Windows. ومع ذلك، يمكنك تحديد نوع الحزم المراد استخدامها، وهو ما قد يكون مفيدًا إذا كانت الحزم الافتراضية تتم تصفيتها أو حظرها بواسطة جدران الحماية.

على الأنظمة المشابهة لـ UNIX (Linux/macOS): استخدم ال -I خيار إرسال حزم ICMP، والتي تقل احتمالية حظرها. على سبيل المثال:

  traceroute -I example.com

على نظام التشغيل Windows: ال tracert يستخدم الأمر ICMP بطبيعته، لذلك لا يلزم إجراء أي تعديل على نوع الحزمة.

تغيير رقم المنفذ

في الأنظمة المشابهة لـ UNIX، يرسل برنامج Traceroute حزم UDP إلى منافذ عالية لا تتمتع بالامتيازات افتراضيًا. يمكن أن يساعد تغيير منفذ الوجهة في تجنب التصفية أو تحديد المعدل على منافذ معينة:

traceroute -p 80 example.com

يقوم هذا الأمر بتعيين منفذ الوجهة على 80 (HTTP)، مما قد يوفر مسارًا أكثر وضوحًا عبر جدران الحماية التي تعطي الأولوية لحركة مرور الويب.

ضبط عدد الاستعلامات لكل قفزة

للحصول على قياس أكثر دقة لوقت الاستجابة وفقدان الحزمة، يمكنك زيادة عدد الاستعلامات المرسلة إلى كل قفزة:

traceroute -q 5 example.com

يرسل هذا الأمر خمسة استعلامات لكل قفزة بدلاً من الثلاثة الافتراضية، مما يوفر مجموعة بيانات أكثر قوة لتحليل أداء الشبكة.

Traceroute على أنظمة التشغيل المختلفة: Windows، Mac، Linux

تقوم أنظمة التشغيل المختلفة بتطبيق Traceroute بطرق مختلفة قليلاً، مما قد يؤثر على سلوك الأداة ومخرجاتها. على سبيل المثال، بينما يستخدم Windows ICMP افتراضيًا، يستخدم Linux وmacOS عادةً حزم UDP، مما قد يؤدي إلى اختلافات في كيفية استجابة أجهزة التوجيه على طول المسار. يعد إدراك هذه الاختلافات أمرًا بالغ الأهمية عند تفسير نتائج التتبع أو عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها عبر بيئات الشبكة المتنوعة.

يقدم كل نظام تشغيل إشارات وخيارات فريدة لتتبع المسار، مما يسمح للمستخدمين بتخصيص أسلوب التشخيص الخاص بهم:

ويندوز (تتبع)

ماكس القفزات: استخدم ال -h خيار لتحديد الحد الأقصى لعدد القفزات (الافتراضي هو 30):

  tracert -h 40 example.com

تحديد المهلة: ال -w يقوم الخيار بتعيين المهلة بالمللي ثانية لكل رد:

  tracert -w 5000 example.com

نظام التشغيل MacOS/Linux (طريق التتبع)

قم بتعيين TTL الأول والأخير: مع -f و -m من خلال الخيارات، يمكنك تعيين قيم TTL الأولى والحد الأقصى، على التوالي، مما يسمح لك ببدء التتبع من نقطة المنتصف أو تحديد المدى الذي سيصل إليه:

  traceroute -f 5 -m 15 example.com

استخدم TCP SYN للتتبع: ال -T يستخدم الخيار (المتوفر في بعض الأنظمة المشابهة لـ UNIX) حزم TCP SYN بدلاً من UDP أو ICMP، والتي يمكن أن تكون مفيدة للتتبع عبر الشبكات التي تحظر ICMP:

  traceroute -T -p 80 example.com

استكشاف مشكلات Traceroute الشائعة وإصلاحها

Traceroute هي أداة لا غنى عنها لتشخيص مشكلات الاتصال بالشبكة، ولكن تفسير مخرجاتها قد يكون أمرًا صعبًا في بعض الأحيان. يمكن أن تنشأ مشكلات مختلفة أثناء مسار التتبع، يشير كل منها إلى مشكلات محتملة مختلفة داخل الشبكة. يعد فهم كيفية استكشاف هذه المشكلات الشائعة وإصلاحها أمرًا بالغ الأهمية لمسؤولي الشبكة وأي شخص مشارك في الحفاظ على صحة الشبكة.

التعامل مع نتائج التتبع غير الكاملة أو غير الدقيقة

يمكن أن تحدث نتائج غير كاملة أو غير دقيقة لعدة أسباب، بما في ذلك حظر جدار الحماية، أو تصفية الحزم، أو ازدحام الشبكة. وإليك كيفية التعامل مع هذه القضايا:

جدران الحماية وتصفية الحزم

يمكن أن تؤدي جدران الحماية أو مرشحات الحزم التي تم تكوينها لإسقاط حزم ICMP أو منافذ UDP/TCP محددة إلى "* * *" (العلامات النجمية) في مخرجات التتبع، مما يشير إلى عدم تلقي الاستجابة من القفزة. وهذا يمكن أن يجعل الأمر يبدو كما لو أن الشبكة غير قابلة للوصول بعد نقطة معينة، حتى عندما لا تكون كذلك.

حل: حاول تغيير نوع الحزمة أو المنفذ الذي يستخدمه برنامج Traceroute. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم نظامًا يشبه UNIX وتشتبه في أنه يتم تصفية حزم ICMP، فانتقل إلى TCP باستخدام الأمر -T الخيار وحدد منفذًا مفتوحًا بشكل شائع مثل 80 (HTTP) أو 443 (HTTPS):

traceroute -T -p 443 example.com

ازدحام الشبكة

قد يُعزى زمن الوصول العالي أو فقدان الحزمة المنعكس في نتائج التتبع في بعض الأحيان إلى ازدحام الشبكة بدلاً من وجود خطأ في الشبكة نفسها.

حل: قم بإجراء مسارات تتبع متعددة بمرور الوقت لمعرفة ما إذا كانت المشكلة مستمرة. قد تكون الزيادات المؤقتة في زمن الوصول أو فقدان الحزمة ناتجة فقط عن ازدحام الشبكة العابر. أدوات مثل MTR (My Traceroute) يمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص هنا، لأنها تجمع بين وظيفة Traceroute مع اختبار الاتصال المستمر لتوفير رؤية أكثر ديناميكية لمسار الشبكة.

فهم الأخطاء الشائعة في مخرجات Traceroute وحلها

تظهر أخطاء معينة بشكل متكرر في مخرجات التتبع، ويشير كل منها إلى أنواع مختلفة من مشكلات الشبكة. فيما يلي بعض العناصر الشائعة وكيفية تفسيرها:

أخطاء "!H" و"!N" و"!P".

تشير هذه الأخطاء إلى وجهات لا يمكن الوصول إليها:

!ح - المضيف غير قابل للوصول إليه
!ن - شبكة غير قابلة للوصول
!ص - البروتوكول غير قابل للوصول

حل: تشير هذه الأخطاء إلى وجود مشكلة في التوجيه أو وجود جدار حماية يحظر الحزم. تحقق من جدول التوجيه بحثًا عن الإدخالات غير الصحيحة وتأكد من عدم وجود قواعد لجدار الحماية تمنع دون قصد حركة المرور من الوجهة أو منها.

المهلات

تشير سلسلة من العلامات النجمية (* * *) بدون قفزة لاحقة إلى انتهاء المهلة، حيث لا يمكن لمسار التتبع تلقي رد من القفزة.

حل: يمكن أن تكون المهلات طبيعية في بعض الحالات، حيث يتم تكوين بعض أجهزة التوجيه بحيث لا تستجيب لطلبات ICMP أو UDP. ومع ذلك، إذا حدثت المهلات مبكرًا في مسار التتبع أو استمرت عبر عدة قفزات، فقد يشير ذلك إلى مشكلة اتصال أكثر خطورة. تحقق من تكوين الشبكة، وإذا استمرت المشكلة، فاتصل بمزود خدمة الإنترنت أو مسؤول الشبكة الوسيطة للحصول على المساعدة.

المهلات وآثارها في نتائج Traceroute

لا تشير المهلات في نتائج التتبع دائمًا إلى وجود مشكلة. ومع ذلك، فإن المهلات المتسقة في نفس الخطوة عبر مسارات التتبع المتعددة، أو المهلات التي تمنع مسار التتبع من الاكتمال، تتطلب مزيدًا من التحقيق.

تحليل المهلات المستمرة

إذا استمرت المهلات عند قفزة معينة ولكن كان من الممكن الوصول إلى القفزات اللاحقة، فمن المحتمل أن يكون جهاز التوجيه في تلك القفزة قد تم تكوينه لتجاهل طلبات التتبع. إذا كانت المهلات تمنع مسار التتبع من الوصول إلى وجهته، فقد يشير ذلك إلى حظر الشبكة أو جهاز التوجيه المعطل.

حل: بالنسبة للمهلات المستمرة، خاصة تلك التي تمنع إكمال مسار التتبع، حاول استخدام خيارات تتبع المسار البديلة مثل تغيير أنواع الحزم أو المنافذ كما ذكرنا سابقًا. إذا تعذر حل المشكلة داخليًا، فقد يكون من الضروري التواصل مع موفر الشبكة أو مسؤول الخطوة التي بها مشكلة.

قراءة وتفسير نتائج Traceroute

Traceroute هي أداة تشخيصية قوية تحدد رحلة الحزم من المصدر إلى الوجهة عبر الشبكة. على الرغم من أن تنفيذ مسار التتبع يعد أمرًا بسيطًا نسبيًا، إلا أن تفسير نتائجه يمكن أن يكون معقدًا، خاصة عندما تتضمن المخرجات تأخيرات أو مهلات أو أخطاء غير متوقعة. يعد فهم كيفية قراءة هذه النتائج وتفسيرها أمرًا بالغ الأهمية لتشخيص مشكلات الشبكة وتحسين الأداء واكتساب رؤى حول بنية الشبكة.

فهم كل سطر من مخرجات Traceroute

يعرض مخرج التتبع النموذجي قائمة بالقفزات (أجهزة التوجيه أو المحولات) التي تمر عبرها الحزم في طريقها إلى الوجهة. يتوافق كل سطر مع قفزة ويوفر معلومات محددة حول المسار الذي تسلكه الحزم. فيما يلي تفاصيل المعلومات المقدمة في كل سطر:

رقم القفزة: يشير العمود الأول في الإخراج إلى الرقم التسلسلي للقفزة. يبدأ من 1 ويزيد بمقدار واحد لكل جهاز توجيه تعبره الحزمة.
عنوان IP/اسم المضيف: يعرض هذا الجزء عنوان IP الخاص بالموجه عند الخطوة الحالية. في بعض الأحيان، إذا نجح البحث العكسي عن DNS، فسيتم عرض اسم المضيف لجهاز التوجيه بدلاً من عنوان IP أو بجانبه.
أوقات الرحلات ذهابًا وإيابًا (RTTs): عادةً، يتم عرض ثلاث قيم RTT بالمللي ثانية (ms)، مما يمثل الوقت الذي تستغرقه الحزمة للانتقال من المصدر إلى القفزة والعودة. يمكن أن تختلف هذه القيم بسبب ازدحام الشبكة أو تغييرات التوجيه أو التحميل على أجهزة التوجيه.

نموذج لإخراج مسار التتبع:

 1  router.local (192.168.1.1)  1.206 ms  0.911 ms  0.892 ms
 2  isp-gateway.example.net (203.0.113.1)  10.183 ms  9.872 ms  10.123 ms
 3  isp-core-router.example.net (203.0.113.2)  14.673 ms  15.062 ms  14.892 ms
 ...

الأنماط الشائعة في نتائج Traceroute وماذا تعني

يمكن أن تكشف مخرجات Traceroute عن أنماط مختلفة، يشير كل منها إلى جوانب مختلفة من أداء الشبكة أو تكوينها:

زيادة الكمون نحو الوجهة

تعتبر الزيادة التدريجية في قيم RTT مع اقتراب الحزم من الوجهة أمرًا طبيعيًا، مما يعكس زيادة المسافة وعدد القفزات. ومع ذلك، يمكن أن يشير الارتفاع المفاجئ في زمن الاستجابة عند قفزة معينة إلى ازدحام أو مشكلة في تلك القفزة أو في اتصالها بالقفزة التالية.

الكمون العالي في بداية القفزات

تشير قيم زمن الوصول العالية في القفزات القليلة الأولى، خاصة داخل الشبكة المحلية أو مزود خدمة الإنترنت، إلى مشكلات قريبة من المصدر. قد يكون هذا بسبب ازدحام الشبكة المحلية أو التكوين الخاطئ أو مشاكل في اتصال مزود خدمة الإنترنت بالإنترنت على نطاق أوسع.

المهلات في بداية القفزات

قد لا تشير المهلات العرضية (الممثلة بالعلامات النجمية) في بداية مسار التتبع بالضرورة إلى وجود مشكلة، حيث يتم تكوين بعض أجهزة التوجيه بحيث لا تستجيب لطلبات ICMP لأسباب تتعلق بالأمان أو الأداء. ومع ذلك، تتطلب المهلات المتسقة التي تمنع عرض المزيد من القفزات التحقيق.

المهلة في نهاية التقرير

قد تشير المهلات التي تقترب من نهاية مسار التتبع، خاصةً إذا أظهرت القفزات السابقة زمن وصول عادي، إلى أن الخادم الوجهة أو شبكته المباشرة تحظر طلبات ICMP أو لا يمكن الوصول إليها بسبب مشكلات في الشبكة.

الدليل التفصيلي لتشغيل Traceroute على أنظمة التشغيل المختلفة

في حين أن المبادئ الأساسية لتفسير نتائج التتبع هي نفسها عبر أنظمة التشغيل، إلا أن الأوامر والخيارات المحددة المتاحة يمكن أن تختلف. فيما يلي ملخص سريع لكيفية تنفيذ مسار التتبع على منصات مختلفة:

شبابيك:

استخدم ال tracert الأمر في موجه الأوامر:

tracert example.com

ماك ولينكس:

استخدم ال traceroute الأمر في المحطة الطرفية. على نظام التشغيل macOS، قد تحتاج إلى تثبيت Traceroute باستخدام Homebrew (brew install traceroute) إذا لم يكن متاحًا بشكل افتراضي:

traceroute example.com

بالنسبة لكلا النظامين الأساسيين، فكر في استخدام خيارات مثل -I لاستخدام حزم ICMP أو -T لاستخدام حزم TCP SYN لتتبع المسار، خاصة إذا تمت تصفية حزم UDP الافتراضية أو حظرها.

دمج Traceroute مع أدوات التشخيص الأخرى

على الرغم من أن Traceroute عبارة عن أداة قوية لرسم خرائط للمسار الذي تسلكه الحزم عبر الشبكة، إلا أن دمجها مع أدوات التشخيص الأخرى يمكن أن يوفر رؤية أكثر شمولاً لسلامة الشبكة وأدائها ومشكلاتها. يمكن أن يساعد هذا النهج الشامل لتشخيص الشبكة في تحديد مشاكل الشبكة المعقدة وتشخيصها وحلها بشكل أكثر فعالية.

دور Ping في تشخيصات الشبكة

يعد Ping أحد أبسط الأدوات وأكثرها فعالية لاختبار اتصال الشبكة والأداء. وهو يعمل عن طريق إرسال حزم طلب صدى ICMP إلى مضيف مستهدف والاستماع إلى حزم رد الصدى. يتم قياس زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) لهذه الحزم لتقييم زمن الوصول بين المصدر والهدف. يوفر Ping أيضًا معلومات حول فقدان الحزم، مما يوفر معلومات حول موثوقية الشبكة.

كيفية إجراء اختبارات Ping على أنظمة التشغيل المختلفة

شبابيك: افتح موجه الأوامر واستخدم ping يأمر:

  ping example.com

ماك/لينكس: افتح Terminal واستخدم نفس الشيء ping يأمر:

  ping example.com

تفسير نتائج اختبار Ping

تتضمن نتائج اختبار Ping العديد من المقاييس الرئيسية:

قيم RTT: تشير إلى زمن الوصول للشبكة. يمكن أن تشير قيم RTT العالية إلى ازدحام الشبكة أو المسافات الطويلة.
فقدان الحزمة: يشير فقدان الحزمة، الذي يتم تمثيله كنسبة مئوية، إلى موثوقية الاتصال. يمكن أن يؤدي فقدان الحزمة المرتفع إلى عدم استقرار الشبكة ومشكلات في الأداء.

يمكن أن يساعد دمج نتائج اختبار ping مع بيانات التتبع في تحديد المكان الذي يبدأ فيه زمن الوصول أو فقدان الحزمة، مما يوفر أدلة قيمة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

الجمع بين Traceroute وPing لتحليل شامل للشبكة

بينما يعرض برنامج تتبع المسار المسار ويحدد كل قفزة، يقوم اختبار ping باختبار الاتصال والأداء مباشرة بالهدف. ومن خلال الجمع بين هذه الأدوات، يمكنك الحصول على صورة أوضح لمسار الشبكة والأداء الشامل.

استخدام MTR للتحليل المستمر

MTR (My Traceroute) هي أداة قوية لتشخيص الشبكة تجمع بين وظائف التتبع واختبار الاتصال في واجهة واحدة. فهو يرسل الحزم بشكل مستمر إلى الهدف، ويقوم بتحديث الإحصائيات في الوقت الفعلي حول كل قفزة على طول المسار. يمكن أن يكشف هذا التحليل المستمر عن المشكلات المتقطعة التي قد لا تكون واضحة في لقطة واحدة مقدمة عن طريق التتبع أو اختبار الاتصال.

تشغيل استعراض منتصف المدة

لينكس: قد يتم تثبيت MTR مسبقًا أو يمكن تثبيته عبر مدير الحزم الخاص بالتوزيع. لتشغيل MTR، اكتب ببساطة:

  mtr example.com

ماك: يمكن تثبيت MTR باستخدام Homebrew:

  brew install mtr
  mtr example.com

شبابيك: على الرغم من أن MTR غير متوفر أصلاً على نظام التشغيل Windows، إلا أنه يمكن استخدام إصدارات الجهات الخارجية أو الأدوات المشابهة.

تفسير نتائج استعراض منتصف المدة

يعرض MTR مخرجات ديناميكية مع كل قفزة إلى الوجهة، بما في ذلك متوسط RTT وأفضله وأسوأه، إلى جانب فقدان الحزمة. لا تساعد هذه البيانات في تحديد المسار فحسب، بل تساعد أيضًا في تحديد مقاييس الأداء لكل جزء من المسار بمرور الوقت.

التشخيص المتقدم مع PathPing

PathPing هي أداة أخرى تجمع بين عناصر ping وtraceroute، وهي متاحة على نظام التشغيل Windows. فهو يرسل حزمًا متعددة إلى كل قفزة خلال فترة زمنية، مما يوفر عرضًا تفصيليًا لأداء الشبكة في كل نقطة.

تشغيل باثبينغ

في موجه الأوامر، اكتب:

pathping example.com

تحليل إخراج PathPing

يعرض PathPing المسار أولاً (مثل مسار التتبع) ثم يتابعه بإحصائيات ping لكل قفزة. قد يستغرق ذلك عدة دقائق ولكنه يوفر رؤية شاملة للمكان الذي قد تتأخر فيه الحزم أو تفقدها.

بدائل وتحسينات Traceroute

على الرغم من أن Traceroute هو أداة أساسية لتشخيص الشبكة، إلا أن العديد من البدائل والتحسينات توفر ميزات إضافية أو دقة محسنة أو منهجيات مختلفة لتتبع حزم المسار التي تسلكها عبر الشبكة. يمكن أن توفر هذه الأدوات رؤى أعمق حول أداء الشبكة وهيكلها ومشكلاتها، مما يجعلها إضافات قيمة إلى مجموعة أدوات تشخيص الشبكة.

ما وراء مسار التتبع الأساسي: أدوات مثل MTR، وTracepath، وParis Traceroute

MTR (طريق التتبع الخاص بي)

يجمع MTR بين وظيفة التتبع وping، مما يوفر عرضًا ديناميكيًا في الوقت الفعلي للمسار بين المصدر والوجهة. فهو يرسل باستمرار حزمًا إلى كل قفزة في المسار، مما يوفر إحصائيات محدثة حول زمن الوصول وفقدان الحزمة في كل نقطة.

سمات:

تحديثات في الوقت الحقيقي
يجمع بين وظائف ping وtraceroute
يعرض فقدان الحزمة وزمن الوصول لكل قفزة

مثال للاستخدام على نظام Linux:

mtr example.com

تفسير مخرجات MTR:
يتضمن مخرج MTR رقم القفزة وعنوان IP ونسبة فقدان الحزمة ومتوسط زمن الوصول لكل قفزة. يمكن أن تساعد التحديثات المستمرة في تحديد مشكلات الشبكة المتقطعة التي قد لا تكون واضحة في اختبار تتبع واحد أو اختبار ping.

مسار التتبع

Tracepath يشبه Traceroute ولكنه لا يتطلب امتيازات الجذر للتشغيل. إنه مفيد بشكل خاص في الأنظمة التي لا يملك المستخدمون فيها الإذن بتنفيذ التتبع باستخدام حزم ICMP.

سمات:

لا توجد امتيازات الجذر المطلوبة
يضبط حجم الحزمة تلقائيًا
يحدد MTU (وحدة النقل القصوى) على طول المسار

مثال للاستخدام على نظام Linux:

tracepath example.com

تفسير مخرجات Tracepath:
يوفر Tracepath مخرجات أبسط من Traceroute، مع التركيز على المسار ووحدة الإرسال الكبرى (MTU). إنه مفيد بشكل خاص لتحديد مشكلات MTU التي قد تتسبب في تجزئة الحزمة أو فقدانها.

طريق تتبع باريس

Paris Traceroute هو إصدار محسّن من Traceroute مصمم لمعالجة عدم الدقة الناتج عن المسارات المتوازنة التحميل. يمكن أن يتلقى مسار التتبع التقليدي استجابات من مسارات متعددة، مما يؤدي إلى نتائج مربكة أو مضللة. يضمن Paris Traceroute أن جميع الحزم تتبع نفس المسار، مما يوفر تمثيلاً أكثر دقة للمسار.

سمات:

يتعامل مع شبكات متوازنة التحميل
يضمن أن الحزم تتبع نفس المسار
يوفر رؤية أوضح لمسار الشبكة

مثال للاستخدام:
قد يلزم تثبيت Paris Traceroute بشكل منفصل ويمكن أن يختلف استخدامه بناءً على التثبيت. تحقق من الوثائق الخاصة بالإصدار الخاص بك للحصول على تعليمات الاستخدام التفصيلية.

تفسير مخرجات Paris Traceroute:
يشبه الإخراج مسار التتبع التقليدي ولكنه يتجنب التناقضات التي تظهر في المسارات المتوازنة للتحميل، مما يوفر صورة أوضح للمسار الذي تسلكه الحزم.

IPv6 Traceroute: تتبع المسارات في الشبكات الحديثة

مع تحول الإنترنت أكثر نحو IPv6، أصبح فهم كيفية إجراء التتبع في شبكات IPv6 ذا أهمية متزايدة. تدعم معظم أدوات التتبع IPv6 بإشارات أو إصدارات محددة.

مثال للاستخدام مع Traceroute على Linux لـ IPv6:

traceroute -6 example.com

تفسير مخرجات مسار تتبع IPv6:
يشبه تنسيق الإخراج تنسيق IPv4 Traceroute، حيث يُظهر عنوان IPv6 لكل قفزة بالإضافة إلى قياسات زمن الوصول. يعد فهم مسارات IPv6 أمرًا ضروريًا لتشخيص مشكلات الاتصال في الشبكات الحديثة التي تستخدم IPv6.

اختبارات Traceroute عبر الإنترنت وتطبيقات الهاتف المحمول لتحليل Traceroute

توفر العديد من الأدوات عبر الإنترنت وتطبيقات الهاتف المحمول وظيفة التتبع دون الحاجة إلى أدوات سطر الأوامر. يمكن أن تكون هذه مفيدة بشكل خاص لعمليات الفحص السريع أو للمستخدمين الذين لا يشعرون بالارتياح تجاه واجهات سطر الأوامر.

الأدوات عبر الإنترنت:

مواقع مثل ping.eu و whatismyip.com تقديم أدوات التتبع عبر الإنترنت التي يمكن استخدامها من متصفح الويب.

تطبيقات الموبايل:

توفر تطبيقات مثل Fing (المتوفرة لنظامي التشغيل iOS وAndroid) تتبعًا من بين ميزات تشخيص الشبكة الأخرى.

فوائد:

واجهات سهلة الاستخدام
لا حاجة لمعرفة سطر الأوامر
إمكانية الوصول من أي مكان

مصادر إضافية

بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى تعميق فهمهم لتشخيصات الشبكة والتتبع، تتوفر ثروة من الموارد. فيما يلي بعض التوصيات لتعزيز معرفتك ومهاراتك:

الكتب والمطبوعات

"TCP/IP Illustrated، المجلد الأول: البروتوكولات" بقلم دبليو ريتشارد ستيفنز: يقدم هذا الكتاب نظرة متعمقة على بروتوكولات TCP/IP، بما في ذلك المبادئ الأساسية لأدوات مثل التتبع.
"أدوات استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها" بقلم جوزيف د. سلون: دليل شامل لمختلف أدوات استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها، بما في ذلك Traceroute، وكيفية استخدامها بفعالية.

الدورات والبرامج التعليمية عبر الإنترنت

أكاديمية سيسكو للشبكات (NetAcad): يقدم دورات تدريبية حول أساسيات الشبكات، بما في ذلك وحدات حول استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها وتشخيصها.
كورسيرا و يوديمي: يحتوي كلا النظامين الأساسيين على دورات تدريبية حول إدارة الشبكة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والتي تغطي استخدام برنامج التتبع والأدوات ذات الصلة.

المواقع الإلكترونية وأدوات الإنترنت

أدوات مركز تنسيق شبكة RIPE (RIPE NCC): يوفر مجموعة من الأدوات عبر الإنترنت لتحليل الشبكة، بما في ذلك التتبع من مواقع مختلفة حول العالم.
أدوات CAIDA: يقدم مركز تحليل بيانات الإنترنت التطبيقي (CAIDA) أدوات وموارد لقياس الشبكة وتحليلها، بما في ذلك الأدوات القائمة على التتبع.

المنتديات والمجتمعات

هندسة شبكات تبادل المكدس: مجتمع الأسئلة والأجوبة لمحترفي الشبكات حيث يمكنك طرح الأسئلة ومشاركة المعرفة حول التتبع وتشخيصات الشبكة.
رديت ص / الشبكات: منتدى فرعي مخصص للتواصل حيث يناقش المتحمسون والمحترفون الأدوات والتقنيات وتقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

البرامج والتطبيقات

ويرشارك: على الرغم من أنها ليست أداة تتبع، إلا أن Wireshark يعد محللًا قويًا لبروتوكول الشبكة يمكنه استكمال تشخيصات التتبع من خلال توفير رؤى تفصيلية حول حركة مرور الشبكة.
جي إن إس 3: يقدم محاكيًا للشبكة يمكن استخدامه لمحاكاة الشبكات المعقدة والتدرب على استخدام أدوات التتبع وأدوات التشخيص الأخرى في بيئة خاضعة للرقابة.

يوضح استكشاف برنامج التتبع وأوجهه المختلفة قيمته التي لا غنى عنها في مجموعة الأدوات لأي شخص مسؤول عن إدارة الشبكات أو استكشاف أخطائها وإصلاحها. مع استمرار الشبكات الرقمية في التطور من حيث التعقيد والحجم، أصبحت المهارات اللازمة لتشخيص أداء الشبكة وتحسينه ذات أهمية متزايدة. ومن خلال الاستفادة من الموارد والأدوات التي تمت مناقشتها، يمكن للأفراد تعزيز قدراتهم، مما يضمن تشغيل الشبكات بسلاسة وكفاءة لجميع المستخدمين.