自己动手学TCP/IP--traceroute程序

Love The Way You Lie 2022-06-07 12:54 212阅读 0赞

traceroute程序主要是能列出到达目标主机所经过的路由。

traceroute最简单的基本用法是：traceroute hostname。

traceroute程序的设计是利用ICMP及IP header的TTL（Time To Live）栏位（field）。首先，traceroute送出一个TTL是1的IP datagram到目的地，当路径上

的第一个路由器（router）收到这个datagram时，它将TTL减1。此时，TTL变为0了，所以该路由器会将此datagram丢掉，并送回一个ICMP time exceeded

消息（包括发IP包的源地址，IP包的所有内容及路由器的IP地址），traceroute 收到这个消息后，便知道这个路由器存在于这个路径上，接着traceroute 再

送出另一个TTL是2 的datagram，发现第2 个路由器...... traceroute 每次将送出的datagram的TTL 加1来发现另一个路由器，这个重复的动作一直持续到某个

datagram 抵达目的地。当datagram到达目的地后，该主机并不会送回ICMP time exceeded消息，因为它已是目的地了，那么traceroute如何得知目的地到

达了呢？

traceroute在送出UDP datagrams到目的地时，它所选择送达的port number 是一个一般应用程序都不会用的号码（30000 以上），所以当此UDP datagram

到达目的地后该主机会送回一个ICMP port unreachable的消息，而当traceroute 收到这个消息时，便知道目的地已经到达了。所以traceroute在Server端也是

没有所谓Daemon程式。

下面是traceroute发出的报文格式，一般情况下traceroute一次是发出去3个报文。

![1344087089_2763.png][]

再来看看traceroute程序收到的ICMP超时报文。

![1344088713_1192.png][]

数据包（70个字节）=以太网头（14个字节）+IP头（20个字节）+ICMP头（8个字节）+原IP头（20个字节）+原数据报前8个字节

也就是说对于ICMP超时报文类型是11,是把原来traceroute程序发出去包的IP头+数据包前8个字节，都封装到ICMP报文的数据字段里返回来了。为什么要采用

这样的机制呢？这样做的好处就是可以在一个主机上支持多个traceroute程序，试想一下一个traceroute程序发出去的数据包中源端口就和该进程绑定在了一起

，对于接收回的ICMP超时报文中数据段的内容包含了发送端的端口，这样就可以在客户端区分出原来的traceroute进程。那么为什么要把IP字段也返回给客户

端呢？原因是IP字段中有协议标识这个字段（1个字节），通过协议标识字段就可以告诉客户端这个ICMP超时报文是TCP的还是UDP的，告诉客户端要用什么

结构体去解包。

那么对于到达目的端而返回的目标端口不可达报文格式呢？

![1344090106_6169.png][]

ICMP目标端口不可达报文和ICMP超时报文差不多，不过在ICMP头字段类型是3,代表不可达，代码是3代表是目标端口不可达。ICMP报文数据段还是发回给

客户端原IP头+数据段的前8个字节。

详细的源码可以查看 [http://www.opensource.apple.com/source/network\_cmds/network\_cmds-307/traceroute.tproj/traceroute.c][http_www.opensource.apple.com_source_network_cmds_network_cmds-307_traceroute.tproj_traceroute.c]

[1344087089_2763.png]: https://img-my.csdn.net/uploads/201208/04/1344087089_2763.png
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[http_www.opensource.apple.com_source_network_cmds_network_cmds-307_traceroute.tproj_traceroute.c]: http://www.opensource.apple.com/source/network_cmds/network_cmds-307/traceroute.tproj/traceroute.c