TCP/IP详解卷一08

Posted 2020-10-05

1.Traceroute程序可以让我们看到IP数据报从一台主机传到另一台主机所经过的路由（Traceroute程序不需要中间路由器具备任何特殊的或可选的功能）。

　　Traceroute程序只需要目的端运行一个UDP模块----其他不需要任何特殊的服务器应用程序。

　　Traceroute程序使用ICMP报文和IP首部中的TTL字段（生存周期，由发送端初始设置一个8bit字段，跳站的计数器，用来防止数据报在选路时无休止地在网络中流动，在循环传递的数据报上加上一个生存上限）。

　　当路由器收到一份IP数据报，其TTL字段是0或者1，则路由器不转发该数据报（目的主机可以将它交给应用程序）。相反，路由器将该数据报丢弃，并给信源机发送一份ICMP“超时”信息。Traceroute程序的关键在于包含这份ICMP信息的IP报文的信源地址是该路由器的IP地址。

2.Traceroute程序的操作过程。

　　（1）它发送一份TTL字段为1的IP数据报给目的主机。处理这份数据报的第一个路由器将TTL值减1，丢弃数据报，并发回一份超时ICMP报文。就会得到该路径中的第一个路由器的地址。

　　（2）Traceroute程序发送一份TTL值为2的数据报，这样可以得到第二路由器的地址。

　　（3）继续这个过程直至该数据报到达目的主机。（但是目的主机哪怕接收到TTL值为1的IP数据报，也不会丢弃数据报并产生一份超时ICMP报文，因为数据报已到达其最终目的地）　　　　Traceroute程序发送一份UDP数据报给目的主机，但它选择一个不可能的值作为UDP端口号（大于30000），使得目的主机的任何一个应用程序都不可能使用该端口号。Traceroute程序所要做的就是区分接收的ICMP报文是超时还是端口不可达，以判断什么时候结束。

 

 　　　　Traceroute程序必须可以为发送的数据报设置TTL字段。并非所有与TCP/IP接口程序（所有的实现）都支持这项功能，Traceroute程序界面通常需要用户拥有超级用户权限（可能需要特殊权限以在主机上运行该程序）

3.在局域网中进行输出

　　第0行：目的主机名；IP地址；traceroute程序最大的TTL字段值为30；40字节的UDP数据报（20字节IP首部、8字节的UDP首部、12字节的用户数据）

　　第1行：TTL；主机/路由器名（IP地址）；对于每个TTL值，发送3份数据报。每收到一份ICMP报文，就计算并打印出往返时间（如果5秒内仍未收到3份数据报的任意一份的响应，就打印一个星号，并发送下一份数据报）（往返时间：由发送主机的traceroute程序计算的，指的是从traceroute程序到该路由器的总往返时间）

　　3.2traceroute程序需要指出：

　　　　（1）并不能保证现在的路由也是进来要采用的路由，甚至两份连续的IP数据报都可能采用不同的路由。

　　　　（2）不能保证ICMP报文的路由与traceroute程序发送的UDP数据报采用同一路由。

　　　　（3）返回的ICMP报文中的信源IP地址是UDP数据报到达的路由器接口的IP地址。

4.IP源站选路选项

　　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。采用traceroute程序的工具来发现实际路由。

　　源站选路*（source routing）的思想是由发送者指定路由。采用形式：

　　一：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。

　　二：宽松的源站选路。发送端指明了一个数据报进过的IP地址清单，但是数据报在清单上指明的任意两个地址之间可以通过其他路由器。

　　源站路由选项的实际称呼为“源站及记录路由”（数据报沿路由发送过程中，对IP地址清单进行了更新）

5.在一个TCP/IP网络中，traceroute程序是不可缺少的工具，操作：

　　（1）发送一个TTL字段为1的UDP数据报，然后将TTL字段每次加1，以确定路径中的每个路由器。每个路由器在丢弃UDP数据报时都返回一个ICMP超时报文2，而最终目的主机则产生一个ICMP端口不可达的报文。