IP协议的相关特性

定义：IP协议是网络层的代表，IP 协议（Internet Protocol）又称互联网协议，是支持网间互联的数据包协议。该协议工作在网络层，主要目的就是为了提高网络的可扩展性，和传输层 TCP 相比，IP 协议提供一种无连接/不可靠、尽力而为的数据包传输服务，其与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP 协议族的核心。
 

下图问IP协议的报文结构：

 第一行：

      4位版本：占 4 位，表示 IP 协议的版本。通信双方使用的 IP 协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为 4，即 IPv4，但是我国现在已经普及了80%的IPv6以待启用。

      4位首部长度：4字节，描述了IP报头的长度（IP报头是变长的），报头中的有一个选项部分，是变长的，是可有可无的。

      8位服务类型(TOS)：实际只有4位有效，4位中只有一位是1，其他为0，这样只有4个形态，代表着IP协议的四种工作模式。实际开发中根据需要切换IP模式以达到最有效果。

      16位总长度(字节数)：描述了一个IP数据包的长度（头+载荷），此处长度减去报头长度，剩下的载荷长度就是完整的TCP/UDP数据报长度。一个IP数据报携带的数据载荷超过64Kb时，就会再网络层针对数据进行拆分成多个数据报，分别发送，接受方接到后在进行重新组装。

第二行：

        16位标识：唯一的标识主机发送的报文，如果IP报文在数据链路层被分片了，那么每个片里面的这个id都是相同的。

        3位标志字段：第一位保留（保留的意思是现在不用，但是还没想好说不定以后要用到）。第 二位置为1表示禁止分片，这时候如果报文长度超过MTU，IP模块就会丢弃报文。第三位表 示"更多分片"，如果分片了的话，最后一个分片置为1，其他是0。类似于一个结束标记。

        13位分片偏移（framegament offset）：是分片相对于原始IP报文开始处的偏移。其实就是 在表示当前分片在原报文中处在哪个位置。实际偏移的字节数是这个值 * 8 得到的。因此， 除了最后一个报文之外，其他报文的长度必须是8的整数倍（否则报文就不连续了）。

第三行：

        8位生存时间（Time To Live，TTL）：数据报到达目的地的最大报文跳数。一般是64。每次 经过一个路由，TTL - 1，一直减到0还没到达，那么就丢弃了。这个字段主要是用来防止出 现路由循环。

        8位协议：表示上层协议的类型。

        16位头部校验和：使用CRC进行校验，来鉴别头部是否损坏。

        32位源地址和32位目标地址：表示发送端和接收端。