一.概述
IP选项是IP固定首部之后的选项部分，由于IP首部长度是用4bit来计数，以4个字节为表示的，所以首部长度最多为60个字节，IP选项最多为40个字节。IP选项字段可能包含0~多个单独选项。选项包含两类：单字节与多字节。单字节选项只有1个字节的类型字段，多字节字段包含1个字节的类型字段，1个字节的长度字段，以及之后的数据字段（数据字段的第一个字节一般是数据偏移，如在源路由选项中代表下一个待处理的字段）。其结构如下图所示：
常见的IP选项有以下几种：
- NOP选项 IPOPT_NOP 单字节选项 用于与后续选项凑成4字节，使后续选项落在4字节边界上，比如常与多字节选项中的type,len,offset凑成4个字节。
- EOL选项 IPOPT_EOL 单字节选项 用于补充在IP选项的最后部分，因为IP选项的总长度必须是4字节的倍数。
- LSRR选项 IPOPT_LSRR 多字节选项 宽松路由选项
- SSRR选项 IPOPT_SSRR 多字节选项 严格路由选项
- Record Route IPOPT_RR 多字节选项 记录路由选项
- Timestamp IPOPT_RR 多字节选项 时间戳选项
可以在其上设置IP选项的套接字包括TCP,UDP和原始IP套接字，要清除这些选项可以使用setsockopt(第四个值参数为空或第五个值长度参数为0)设置。TCP套接字自动使用来自SYN所在数据报的原路径选项的逆转，而不必我们使用setsockopt告诉内核使用什么路径来发送。
二.IP选项使用
1.LSRR(宽松源路由选项) & SSRR（严格源路由选项）
虽然IP选项最多只含有40个字节，但是传递给函数setsockopt的参数却是一个指向大小小于等于44的缓冲区，这是因为缓冲区中指定的源路由路径中的第一个地址会被赋值到IP数据报的目的地址中，然后这个地址就可以被移除了。每到一个指定的路由节点都会将offset所指的地址设置为下一目的地址，在将从当前路由外出的接口地址放至offset处，随后将offset后移。其传输过程中填充步骤的示意图如下：
具体的调用setsockopt的写法在此不再赘述，可以参考UNP p564 ~ p566。
三.IP选项处理实现
在博文《TCP/IP实现（五） IP协议》中提到，IP选项是由IP层的ipintr函数在验证IP固定首部之后，匹配目的地址之前进行处理的。在这期间会调用ip_dooptions处理IP选项。其总体实现如下：
int ip_dooptions(mbuf* m)
{
struct ip* = mtod(m, ip*);//指向mbuf中的ip数据报部分
u_char* *cp = (u_char*)(ip + 1); //指向ip选项
int cnt = (ip->ip_hl << 2) - sizeof(struct ip); // 计算ip选项长度
int optlen = 0, icmp_type = ICMP_PARAMROB;// 默认ICMP报文为参数错误
for(; cnt > 0; cnt - optlen, cp += optlen) { // 遍历选项
opt = cp[type];// 选项类型
if(opt == IPOPT_EOL) // EOL为尾部填充选项，结束遍历
break;
if(opt == IPOPT_NOP) // 填充选项，不做处理
optlen = 1; // 选项长度
else {
optlen = cp[len];
if(optlen <= 0 || optlen > cnt) { // 检查选项长度
goto bad; // 返送ICMP报文
}
switch(opt){
处理各选项
default: // 未识别选项不做处理
break;
} // switch
} //else
} //for
判断是否根据源路由进行转发
return 1;
bad:
//回复ICMP报文；
icmp_error(xx, icmp_type, code,...);
}1.记录路由选项IPOPT_RR
首先检查数据偏移offset是否过小（小于4），若是则发送ICMP_PARAMROB参数问题ICMP报文，code为出错字节在分组内的偏移。接着计算该IP选项的可用存储空间，若不够则不记录，否则查找路由，记录外出接口的IP地址，若无路由信息则返回ICMP住居不可达报文。选项处理代码如下：
case IPORT_RR:
if((off = cp[offset]) < 4) {
code = &cp[offset] - (u_char*)ip;
goto bad;
}
if(off + sizeof(struct in_addr) > optlen) // 选项的存储空间不足
break;
//将目的地址拷贝到一个存储地址的全局buf中
bcopy((caddr_t)(&ip->ip_dst), (caddr_t)&ipaddr.sin_addr, sizeof(ipaddr.sin_addr));
if(邻接网络和路由搜索失败){
icmp_type = ICMP_UNREACH;
code = ICMP_UNREACH_HOST;
goto bad;
}
若目的地址就是本机则将接收接口的地址拷贝到选项中，否则将外出接口的地址拷贝到选项中
break;2.源路由选项LSRR & SSRR
源路由选项分为宽松源路由选项和严格源路由选项。宽松源路由选项只指定某些中间路由器的路由，而严格路由选项却包含了源站到目的栈之间的全部路由。从源站出发时会将IP数据报的目的地址设置为源路由选项中的offset所指的地址，且每到一个源路由选项中所指明的站，都会将IP数据报的目的地址设置为源路由表项中的下一站，即offset偏移处的地址。实现代码如下：
case IPOPT_LSRR:
case IPOPT_SSRR:
if((off = cp[offset]) < 4){ // 偏移过小
code = &cp[offset] - (u_char *)ip; //计算错误字节在分组中的偏移
goto bad;
}
// 第一步
将IP数据报中的目的地址与本地地址进行匹配
if（若无匹配的本地地址）{
if(是严格路由选项) { //说明源路由失败，因为指定了每一个节点
icmp_type = ICMP_UNREACH;
code = ICMP_UNREACH_SRCFALL;// 源路由失败ICMP报文
goto bad;
}
// 运行到此处说明是宽松路由协议，宽松路由允许经过未指定的节点，对于未指定的节点不做过多处理
// 若无其它选项则会交还IP处理函数ipintr继续处理，否则处理其它选项
break;
}
// 允许到此处说明本站是源路由站之一
if(源路由表项中已经没有下一个路由项了) {
//说明已到达终点
break;
}
// 运行到此处说明还未到终点
// 检查源路由表项中的下一站地址
if（是严格路由协议）{
下一站只能在邻接网络上，因此调用调用ifa_ifwithdstaddr匹配各接口的目的地址（SLIP接口就指定了目的地址），
若匹配失败则继续调用ifa_ifwithnet匹配邻接网络
}else {
//宽松路由
进行路由查找
}
if(下一站地址搜索失败) {
icmp_type = ICMP_UNREACH;
code = ICMP_UNREACH_SRCFALL;// 源路由失败ICMP报文
goto bad;
}
将IP地址设置未下一站地址，即将cp[off]处的地址设置为下一站地址
将外出接口的地址放至cp[off]处
break;当我们调用getsockopt函数获取源路径时，会发现得到的原路径是反向的，且最后一个地址是收到IP数据报源站地址，在源路由中的最后一个地址（即发送端设置的目的地址，也就是接收者的本机地址）也会被放至到第一个字节（选项类型之前）。示意图如下：
这个过程是通过两个函数和一个结构体实现的，save_rte函数将IP数据报中的源路由及源地址存储到结构体ip_srcrt中，接着再由函数ip_srcroute将其逆转存储到一个mbuf中，存储后的格式如上图所示。对于其具体实现在此不进行赘述，可以参考TCP V2 P205 ~ P207。
3.时间戳选项IPOPT_TS
待补充