ICMP属于网络层

ICMP格式

例如：如果A想发一份IP报文datagram1给B，结果传到第一个路由器时，该路由器就说：“哎呀我不知道怎么发去给B啊！”。于是该路由器就会发一份ICMP回去给A。
该路由器要做的事情有：
1.取原IP报文datagram1的IP头和IP数据的前八个字节（也就是TCP头里面的src port和dst port），
2.在前面加上出错type和出错code（例如type=3，code=0，合起来就是出错类型30。分为出错类型和检测类型），合起来就是ICMP信息。
3.该路由器还要将ICMP信息加上新的IP头，合起来变成全新的IP报文，发回去原本IP报文datagram1的发送方A，告诉A对应的出错类型。

新的IP头的创建格式和一般的IP头的格式一样，相当于此时该路由器要发一份IP报文给A

ICMP是不可靠的，因为它发回给原发送方以后，就不会留意原发送方是否收到，不会再重新发一遍，而是拍拍屁股走人

常用的ICMP应用：
1.ping：检测某段链路花费的时间。使用TCP，发送方发一个检测类型为80的ICMP，接收方发送一个检测类型为00的ICMP。

2.traceroute：检测到达目的url途中经过的路由，以及每一段链路花费的时间。使用UDP，每段链路都发送给原始发送方一个出错类型为11的ICMP

网络的层次架构hierarchy：

网络实际上是分为一个个的Autonomous System自治系统（简称AS），
AS内部可以使用不同的IRP协议建立路由表，
每个AS都有各自的AS number来区分不同的AS
每个自治系统可以是single exit的也可以是multiple exit的（也就是一个AS有多少个路由可以连到其他AS），

linux下可以输入 traceroute -a netflix.com 得到连接到netflix.com途中经过的路由以及所属的AS

常用IRP：
1.RIP：使用距离向量，RFC 2453

2.OSPF：使用flooding，RFC 2328，每个路由器使用Dijkstra算法，使用OSPF的系统如果太大，还需要再划分成areas

flooding是最简单的找到路由的方法

single exit的AS可以使用default routing的形式，即：
1.每个路由都知道AS的前缀prefix

前缀的含义：参考CIDR地址块的网络前缀含义

2.同一AS内的分组都要通过default router发去其他AS，
3.default router是通往其他AS的边界网关border gateway
也就是说，一个AS的default router既知道怎样将分组发去其他AS，也知道怎样将接收的分组发到AS内的路由

multiple exit的AS有点像将default router从一个变为多个，
每个分组只需找到最靠近自己的default router（或者是离目标地址路径最短的default router）即可，其他步骤类似。
但是整体的结构，包括路由表，会更为复杂。

路由算法

一个AS中的路由i怎么知道到达路由j的最短路径？这个就涉及到各种大名鼎鼎的“最短路径算法”了，其中有：
1.Bellman-Ford：
原理：
1.每个路由都知道到达临近路由所需的cost，但初始时并不知道到达除此以外的路由所需的总cost值，在最初都设置为【总cost为无限大】。
2.松弛relax：例如，
原本R1记录了【路由R1到达路由R8的总cost为8】，
但是后来发现【路由R2到达路由R8的总cost为5】，
而路由R2是路由R1的临近路由，
且【路由R1到达路由R2的总cost为2】，
那么就修改成【路由R1到达路由R8的总cost为7】，这就是松弛
遵循松弛的原则，从目的路由反向推导，经历足够多次测试，总cost必定会收敛于某个值，每个路由就能知道到达其他路由的最短路径。
视频讲解过程：https://www.bilibili.com/video/BV137411Z7LR?p=96
3.要设定每个路由到达另一个路由的最大生命周期TTL，或者形象地说，目的路由经过的自身以外的路由数目要有上限，否则会加大找最短路径的工作量