《TCP/IP详解 卷1:协议》读书笔记 第8章 Traceroute程序

Traceroute程序

引言

Traceroute程序是一个能更深入探索TCP/IP协议的方便可用的工具，它可以让我们看到IP数据报从一台主机到另一台主机所经过的路由，还可以让我们使用IP源路由选项。

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Traceroute程序的操作

为什么不使用IP记录路由选项而是用Traceroute？
原因有三：

1. 并非所有路由器都支持记录路由选项。
2. 记录路由一般是单向的选项。
3. 主要原因：IP首部中留给选项的空间有限，不能存放当前大多数的路径。

Traceroute运行原理：

• 使用ICMP报文和IP首部中的TTL字段（生存周期）。
• 每个处理数据包的路由器都需要把TTL的值-1.TTL字段的目的是防止数据报在选路是无休止地在网络中流动。
• 当TTL被减为0的时候，路由器不转发数据报，并且返回一份ICMP“超时”信息。
• 当数据报已经到达最终目的的时候，不会返回ICMP“超时”报文，那就不知道已经到达了目的地。所以！Traceroute程序会发一份UDP数据报给目的主机（它使用一个不可能的值作为UDP端口号，应该封装在IP中），当数据报到达目的主机，就可以往上分用，抵达传输层，这个时候产生一份“端口不可达”错误的ICMP报文。

操作过程

1. 发送一个TTL为1的IP数据报出去，第一个路由器把TTL减为0，返回一份ICMP“超时”报文。
2. 发送TTL为2的IP数据报，以此类推。我们就可以知道数据报经过的路由IP了。
3. 到达目的主机之后，返回一个“端口不可达”的UDP数据报，这样就知道了目的主机的IP。

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IP源站选路选项

通常IP路由是动态的，即每个路由器都要判断数据报下面该转发到哪个路由器。
源站选路的思想是由发送者指定路由，有两种形式：

1. 严格的源路由选择。发送端指明IP数据报所必须采用的确切路由。如果发现下一个指定的路由器不在其直接连接的网络上，就返回一个“源站路由失败”的ICMP差错报文。
2. 宽松的源站选路。发送端指明了一个数据报经过的IP地址清单。只要经过上面的IP即可，不限制经过其他的路由以及顺序。