IP首部

IP 首部 IP 首部是 TCP/IP 协议族中最为核心的协议，所有的 TCP、UDP、ICMP 及 IGMP 数据都以 IP 数据报格式传输。IP 提供不可靠、无连接的数据报传送服务，意味着它不能保证 IP 数据报能成功地到达目的地，任何要求的可靠性必须由上层来提供（如 TCP）。IP 首部长为 20 个字节，除非含有选项字段。 IP 首部中的字段包括版本号、首部长度、服务类型、总长度、标识、旗标、片偏移、生命周期、协议、头部校验和、源 IP 地址、目的 IP 地址、选项字段和填充字段。 版本号字段指的是协议的版本号，目前的协议版本号是 4，因此 IP 有时也称作 IPv4。首部长度字段指的是首部占 32 bit 字的数目，包括任何选项。 服务类型（TOS）字段包括一个 3 bit 的优先权子字段、4 bit 的 TOS 子字段和 1 bit 未用位但必须置 0。4 bit 的 TOS 分别代表：最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。 总长度字段是指整个 IP 数据报的长度，以字节为单位。利用首部长度字段和总长度字段，就可以知道 IP 数据报中数据内容的起始位置。 IP 首部中的标识字段是一个 16 bit 的数字，用于标识 IP 数据报的唯一性。在分片传输时，标识字段的值保持不变，以便于在目的地重新组装数据报。 旗标字段是一个 3 bit 的字段，用于控制 IP 数据报的分片和重组。DF（Don't Fragment）位用于禁止分片，MF（More Fragment）位用于标识这是一个分片的最后一部分。 片偏移字段是一个 13 bit 的字段，用于指定数据报的偏移量，以便于在目的地重新组装数据报。 生命周期字段是一个 8 bit 的字段，用于指定 IP 数据报的生命周期，以避免数据报在网络中长时间循环传输。 协议字段是一个 8 bit 的字段，用于指定数据报所携带的上层协议的类型，如 TCP、UDP、ICMP 等。 头部校验和字段是一个 16 bit 的字段，用于校验 IP 首部的正确性。 源 IP 地址字段和目的 IP 地址字段分别指定了数据报的源地址和目的地址。 选项字段是一个可变长的字段，用于携带一些附加信息，如路由记录选项、时间戳选项等。 填充字段是一个可变长的字段，用于填充 IP 首部的末尾，以使得 IP 首部的长度是 4 的整数倍。 IP 首部中的这些字段共同作用，实现了 IP 协议的不可靠、无连接的数据报传送服务。