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一、实验原理
"PING〞这个名字源于声纳定位操作。PING程序的目的是测试另一台主机
是否可达，它发送ICMP回送请求报文给被测主机，并等待返回的ICMP回送应
答或过失报告报文。ICMP协议〔RFC 792〕是IP协议的辅助协议，提供过失报
告和查询机制。
一台主机的可达性不仅取决于IP层是否可达，还取决于使用的高层协议及
端口号。仅当被测主机可达时，PING程序才能收到返回的ICMP回送应答报文，
并能测出到该主机的往返时间。如果被测主机不可达，PING程序会收到一些
ICMP过失报告报文，甚至收不到任何返回信息。根据ICMP过失报告报文的类
型可粗略判定主机不可达的原因。
不同的物理网络具有不同的最大传送单元〔MTU〕值，因此可能需要对IP
分组进展分片操作使其能够通过这些物理网络。当IP分组被分片时，需要修改
分组头中的标志、分片偏移和总长度值，其余各字段将被复制到所有分片中。
已经分片的IP分组在遇到具有更小MTU的网络时还会被再次分片。
TTL字段是由发送端初始设置在IP分组首部中的一个8 bit字段，不同操作
系统上的不同应用程序指定的TTL初始值不同。路由器在转发每个IP分组时需
要将该分组的TTL值减1或减去该分组在路由器中停留的秒数。由于大多数路由
器转发IP分组的时延都小于1秒钟，因此TTL最终成为一个跳站计数器，即分组
每经过一台路由器其TTL值被减1。TTL字段的目的是为了防止分组在选路时被
无休止的转发。当路由器收到一份需转发的IP分组时，如果该分组的TTL值为
1，路由器那么丢弃该分组，并向分组源发送一份ICMP的TTL超时报文。
TRACE程序使用IP分组首部的TTL字段〔生存时间〕和ICMP报文，让使用
者可以看到IP分组从一台主机传到另一台主机所经过的路由。TRACE程序首先
发送一份TTL值为1的IP分组给目的主机，处理该IP分组的第1个路由器即会返
回一份以自己的IP地址为源的携带有ICMP超时报文的IP分组，这样TRACE程序
就得到了该路径中第1个路由器的IP地址。然后，TRACE程序发送一份TTL值
为2的IP分组，同样又可获得该路径中第2个路由器的IP地址。TRACE程序不断
增加所发送IP分组的TTL值直至IP分组到达目的主机，即可获得到目的主机所经
过的每一个路由器地址。
但是，IP分组的目的主机不处理该分组的TTL值，即使收到TTL值为1的IP
分组也不会丢弃该分组并产生一份ICMP超时报文。因此，TRACE程序必须判
断IP分组是否已到达目的主机，不同操作系统上的TRACE程序的判断方法不同。
目前通常有两种实现方法：一种是利用"端口不可达〞的ICMP过失报文，另一
种那么是使用ICMP回送请求和回送应答报文。
在前一种方法中，TRACE程序发给目的主机的IP分组中携带的是一份UDP
数据报，该UDP数据报的目的端口是一个目的主机上任一应用程序都不可能使
用的UDP端口〔通常大于30000〕。当该IP分组到达目的主机时，目的主机的
UDP模块会产生一份"端口不可达〞的ICMP过失报文返回给TRACE程序。这样，
TRACE程序即可根据收到的ICMP报文是超时还是端口不可达来判断何时完毕。
在后一种方法中，TRACE程序发给目的主机的IP分组中携带的是ICMP回
送请求报文。当该IP分组到达目的主机时，目的主机即会返回一份ICMP回送应
答报文给TRACE程序。这样，TRACE程序即可根据收到的ICMP报文是超时还
. 优选-
