一、Ping程序：
先看：
//ping
C:\WINNT\system32>ping svr00804
Pinging svr00804.sccnj.swirebev.com [192.1.8.12] with 32 bytes of data:
Reply from 192.1.8.12: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 192.1.8.12: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 192.1.8.12: bytes=32 time<10ms TTL=128
Reply from 192.1.8.12: bytes=32 time<10ms TTL=128
Ping statistics for 192.1.8.12:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms
ICMP回顯請求和回顯應答報文格式如下：（以Ping為例）
類型0或8 代碼0 檢驗和 標識符 序號
結構定義如下：
typedef struct icmp_hdr
{
unsigned char icmp_type; //類型
unsigned char icmp_code; //代碼
unsigned short icmp_checksum; //檢驗和
unsigned short icmp_id; //標識符
unsigned short icmp_sequence; //序號
} ICMP_HDR, *PICMP_HDR, FAR *LPICMP_HDR;
PING程序把ICMP報文中的標識符字段設置為發送進程的ID號，這樣即使在同一台主機同時運行多個ping實例，ping程序也可以識別返回的信息。
二、IP記錄路由選項
PING程序為我們提供了查看IP記錄路由（RR）選項的機會。每個處理PING請求的路由器都把它的IP地址放入選項字段中。當PING程序收到回顯應答時，它就可以打印出這份IP地址清單。
由於IP首部中的首部長度字段只有4bit，因此IP首部最大為60字節。由於IP首部固定長度為20個字節，RR選項用去3個字節，因此存放IP地址的控件只有37個字節，也就是最多放9個IP地址。
code(1) len(1) ptr(1) 9個IP地址 多余1
code:IP選項類型，RR選項為7。
len：RR選項總長度，為39。
ptr：指針字段，存放下一個IP地址的位置，開始為4，放滿為40。
IP地址為路由器的出口地址，同時原始主機收到帶有RR選項的ICMP回響應答時也把它的入口IP地址放入清單。
三、IP時間戳選項：
Code(1) Len(1) Ptr(1) OF(4bit) FL(4bit) 時間戳
Code：時間戳的代碼為0x44。
Len: 時間戳選項總長度，一般為36或者40。
Ptr：時間戳數據指針。
OF：溢出字段。
FL：標志字段：0－只記錄時間戳
1－每台路由七都記錄IP地址和時間戳，在選項列表中只存放4對IP地址和時間戳。
3－發送端對選項列表進行初始化，存放4個IP地址和4個取值為0的時間戳。只有當列表中的下一個IP地址與當前路由器地址相匹配時，才記錄它的時間戳。
如果路由器沒有控件而不能增加時間戳選項時，那麼將設置溢出字段的值。
四、Traceroute程序：
Traceroute程序使用ICMP報文和IP首部的TTL字段，發送ICMP回顯應答時一般把TTL設置為255。工作原理：開始時發送一個TTL字段為1的數據報，然後每次將TTL字段值加1，以確定路徑中的每個路由器。每個路由器在丟棄UDP數據報時都返回一個ICMP超時報文2，而最終目的主機則產生一個ICMP端口不可到達的報文。
報文長度為40：
◆ 20字節的IP首部
◆ 8字節的UDP首部
◆ 4字節的序列號，每發一個就加1
◆ 4個字節的TTL副本
◆ 4個字節的發送數據報的時間戳。
超時報文格式：
類型11 代碼0或1 檢驗和 保留，必須為0 IP首部＋原始IP數據報中數據的前8位
五、IP選路
IP搜索路由表的步驟：
◆ 搜索匹配的主機地址
◆ 搜索匹配的網絡地址
◆ 搜索默認選項
1、路由表：
DestinationGatewayFlags Refcnt use
140.252.13.65 140.252.13.35 UGH 0 0
127.0.01127.0.01 UH10
default 140.252.13.33 UG 00
140.252.13.32 140.252.13.34 U 4 25043
說明：U－該路由可以使用(use)
G－該路由似到一個網關。(gateway)
H－該路由是到一個主機(host)
Refcnt－是正在使用路由的進程數
Use－通過該路由發送的分組數
每當初始化一個接口時，系統就為接口自動創建一個直接路由。如果到達主機和網絡的路由不是直接相連的，就需要手工加入路由表。
> route ADD 157.0.0.0 MASK 255.0.0.0 157.55.80.1 METRIC 3 IF 2
destination^ ^mask ^gateway metric^ Interface^
如果表中沒有默認項，又沒有找到匹配項。如果數據報時本地主機產生的，那麼就給發送該數據報的應用程序一個差錯，或者是“主機不可達差錯”或者是“網絡不可達差錯”。如果是被轉發的數據報，那麼就給原始發送端發送一份ICMP主機不可達的差錯報文。
2、ICMP重定向差錯
如果我們發送一份IP報給R1路由器，R1收到數據報並且檢查它的路由表，發線R2是發送該數據報的下一站。當它把數據報發送給R2時，R1檢測到它正在發送的接口與數據報到達接口是相同的（即主機和兩個路由器所在的LAN）。這樣路由器R1就會發送重定向報文給主機。
ICMP重定向差錯報文格式：
類型5 代碼（0－3） 檢驗和 應該使用的路由器IP地址 IP首部＋原始IP數據報中前8個字節
代碼說明：0－網絡重定向
1－主機重定向
2－服務類型和網絡重定向
3－服務類型和主機重定向
ICMP重定向報文的接受者必須查看三個IP地址：（1）導致重定向的IP地址（2）發送重定向報文的路由器IP地址（3）因該采用的路由器IP地址。
ICMP重定向報文只能由路由器生成，不能由主機生成。
主機收到重定向報文時，在修改路由表前必須做一些檢查。
◆ 新的路由器必須直接與網絡相連接
◆ 重定向報文必須來自當前到目的地所選擇的路由器
◆ 重定向報文不能讓主機本身作為路由器
◆ 被修改的路由必須是一個間接路由
3、ICMP路由器發現報文
主機在引導以後要廣播或多播傳送一份路由器請求報文。一台或多台路由器響應一份路由器通告報文。另外，路由器定期關波或多播傳送他們的路由器通告報文，允許每個正在監聽的主機相應地更新它們地路由表。
ICMP路由器請求報文格式：
類型10 代碼0 檢驗和 保留，必須為0
ICMP路由器通告報文格式：
類型9 代碼0 檢驗和 地址數 地址項長度2 生存時間 路由器地址1 優先級1 路由器地址2 優先級2 ...
地址數指的是報文重所包含得地址數。
地址項大小指的是每個路由器地址32bit的數目，始終為2。
生存時間指的是通告地址有效的時間（秒數）
IP地址必須是發送路由器的某個地址
優先級是一個有符號的32位整數，指出該IP地址作為默認路由器地址的優先等級，值越大說明優先級越高。優先級的默認值一般設定位0。
六、動態選路協議RIP
當相鄰路由器之間進行通信，以告知對方每個路由器當前所在的網絡，這就出現了動態選路。路由器上有一個進程叫路由守護程序，它運行選路協議，並於其相鄰的一些路由器進行通信。路由器根據它從相鄰路由器接收到的信息，更新內核中的路由表。
報文格式：
IP首部 UDP首部 RIP報文 命令1－6 版本1 必須為0 地址系列2 必須為0 32位IP地址 必須為0 必須為0 度量（1－16） 最多24個另外的路由，與前20個字節格式相同
RIP報文包含在UDP數據報中。
命令1表示請求，2表示應答，3和4不用，5和6為非正式的命令。請求表示要求其他系統發送其全部或部分路由表，應答則包含發送者全部或部分路由表。
版本字段通常為1，根據實際設定。
地址系列為地址類型，IP地址為2。
由於每個報文最多攜帶25個路由，因此為了發送整個路由表，經常需要發送多個報文。
1、運行過程
初始化：在啟動一個路由守護程序時，它先判斷啟動了哪些接口，並在每個接口上發送一個請求報文，要求其他路由器發送完整路由表。目的端口號時520。這種請求報文的命令字段為1，但地址系列字段設置為0，度量字段設置為16。這是一種要求另一端完整路由表的特殊請求報文。
接收到請求：如果這個請求時剛才提到的特殊請求，那麼路由器就將完整的路由表發送給請求者。否則就處理請求中的每一個表項：如果有連接到指定地址的路由，則將度量設置為我們的值，否則將度量設置為16，表示沒有到達目的地地路由，然後發送相應。
接收到響應：使相應生效，可能會更新路由表或增加新表項，對已有地表項進行修改，或者刪除已有表項。
定期更新選路：每過30秒，所有或部分路由器會將其完整地路由表發送給相鄰的路由器，發送路由表一般是廣播形式的。
觸發更新：每當一條路由的度量發生變化時，就對它進行更新。不需要發送完整路由表，只需發送那些發生變化的表項。
每條路由都有與之相關的定時器：如果運行RIP的系統發現一條路由在3分鐘未更新，就將該路由的度量設置為16，並標注為刪除。
2、度量：
度量是相連通過的接口數，如果是直接相連，則度量是1。如果一個路由器到一個網絡有多條路由，則路由器將選擇最短的路由。
度量最大值是15，16表示無路由到達該IP地址。
3、RIP2
RIP2利用RIP報文中必須為0的字段來傳遞一些額外的信息。其報文格式如下：
命令1－6 版本2 路由域 地址類2 路由標記 32位IP地址 32位子網掩碼 32位下一站IP地址 度量（1－16） 最多24個另外的路由，與前20個字節格式相同
選路域是一個選路守護程序的標識符，指出了這個數據報的所有者。一般是進程號。
選路標記是為了指出外部網關協議存在的。
子網掩碼是應用在相應的IP地址上的。
下一站IP地址指明發往目的IP地址的報文該發向哪裡。該字段為0表示發往目的地址的報文應該發給發送RIP報文的系統。
RIP2還支持多播，以減少不收聽RIP2報文的主機的負載。
