渣硕笔记——偶读《TCP/IP详解：卷1 协议》 关于IP路由选项和时间戳选项
渣硕笔记——偶读《TCP/IP详解：卷1 协议》 关于IP路由选项和时间戳选项
最近在看hidden router的一篇论文，讲到用IP时间戳选项来解决这个问题。。发现自己对这方面了解太少，于是打开了这本著作，开始挑选相应章节学习一下。
一、自然要先从IP报文格式先了解起。
背景知识：如图所示，报文格式。首部长度这一个字段仅有4个bit，因此整个IP头部的长度最大只能达到15*32bit=60B，其中固定头部长度为20B。选项数据最多占据40字节，是可变长的部分。
这些任选项可以用于以下定义：
1. 安全和处理限制。。。太高端了，暂时不管
2. 记录路径（RR，记录经过的路由器IP地址）
3. 时间戳（记录经过的路由IP和时间）
4. 宽松源站选路(Strict Source Route，为数据报文指定一系列必须经过的IP地址)
5. 严格路由选路(Loose Source Route，类似strict，只能经过要求经过的IP地址)
二、记录路由选项
对于记录路由来说，选项数据的格式如下：
其中3B的RR选项，4*9B=36B的IP地址清单列表空间，最后剩余1B全为0，被解释为EOL。
各字段意义：
1. code表示IP选项数据的类型，对于记录路由来说，CODE=7.
2. Ptr指针字段，ptr指向了存放下一个IP地址的位置。最小值为4，表示第一个IP存放开始的位置，每次存入一个IP后，ptr+=4；直至ptr=40，表示IP清单已满。
3. Len，一般写36或40。
这样，我们现在就可以感受一下记录选项了。
Ping–R xxx
可以看到从本机到百度服务器的路由路径，可惜路径太长，记录不完全。
要注意，RR中的IP记录的是数据包到达路由器后被转发出去的口，第一个IP记录的就是自己主机的出口IP，当数据包到达目的地时，DEST回复的ICMP ECHO REPLY包会把之前的路由清单抄进去，然后发送出去，当reply包到达SRC主机时，也会把自己进入主机的IP端口地址加入到清单里面去。
不过我为了找一个比较近的目标进行ping，选择了附近网段的目标x.x.108.200，结果出现了点诡异。x.x.108.200数据同时记录了2次。。。
继续测试，对自己本机进行测试，发现本机IP竟然出现4次：
暂时不晓得为啥。。。改天再说吧。
其中书上其实也提到了一个异常的输出情况，如下： SRC-->X1(IP1)-->X2(IP2)-->DEST-->Gateway(IP3)-->X2(IP2’)-->X1(IP1’)-->SRC
可以看到，中间多了个gateway，作者分析是由于dest在回复ICMP ECHO REPLY时，SRC的地址不在本机的路由表里，这种情况下会把数据包发给网关，网关帮忙把包再发送给下一跳。
三、时间戳选项
与记录路由选项很相似。格式如下图
Code=0x44。Len和ptr同RR。
OF和FL各占4bit。
FL表示标志字段，即指定了时间戳选项对应的操作：0只记时间戳，1记录IP和时间戳，3发送包之前对选项列表进行了初始化，总共存放了4对IP和值为0的时间戳，仅当当前路由器与列表中的下一个IP匹配时，才修改时间戳的值。
OF表示溢出，当列表已满但打开了记录时间戳选项时，路由器会将OF的值增加，最大值为15。
时间戳的取值：一般是自UTC午夜开始记的毫秒数，如果路由器不使用这个格式，就需要打开时间戳中的高位以表明这个是非标准值。数据部分最多放9个时间戳。
总的来说，最多只能记录24hop
下面是ping –T的选项。
-T [ping only]: 发送IP时间戳选项。
-T tsonly 只有时间戳
-T tsandaddr 时间戳和地址
-T tsprespec host1 [host2 [host3 [host 4]]] 预指定跳数的时间戳
下面来直接地感受一下吧~ ping –T tsandaddr www.baidu.com结果如下：
可以看到，在ping发出的多个ICMP包，收到的7个ICMPecho reply包中，显然每个只记录了4对地址和时间戳~。
并显示未记录的跳数为15。
然而令人不解的是每一跳所采用的时间戳的值是如何变化的。
第一跳记录的都是本机的时间戳，absolute的（不是很懂）。
几分钟后对其进行再次探测，结果如下图
对比发现，
本机的时间戳值有明显的增加；
第二跳时间戳基本无变化。。。
第三跳、第四跳时间戳同上
这说明？他们不是标准的时间戳设置方法？
而且根据规定，“需要打开时间戳中的高位以表明这个是非标准值”，但根据本次探测的结果感觉貌似没有做到。。。。104276高位为0？ 一会为 -1 一会为0的 何解？求指点