IP数据报首部

转载地址:http://blog.chinaunix.net/uid-26413668-id-3407371.html

字段内容介绍如下:

版本(Version)占4位
声明这个ip数据包的版本,如目前惯用的IPv4信息就反映在这里。

首部长度(IHL:Internet Header Length)占4位
这个ip数据包的报头长度,以4字节为一个单位来记录IP报头的长度。

服务类型(Type of Service)占8位
这个字段内容为“PPPDTRUU”,表示这个IP数据包的服务类型,主要分为:
  • PPP:表示此IP数据包的优先级,目前很少用。
  • D:若为0表示一般延迟,若为1表示为低延迟。
  • T:若为0表示一般传输量(throughput),若为1表示为高传输量。
  • R:若为0表示为一般可靠度(reliability),若为1表示高可靠度。
  • UU:保留尚未被使用。

总长度(Total Length)占16位
指这个IP数据包的总容量,包括报头与数据部分。总长度字段为16位,因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。

标识(Identification)占16位
当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时,这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。

标志(flags) 占3位,但目前只有2位有意义。 
这个地方的内容为“0DM”,其意义为:
  • D:若为0表示可以分段,若为1表示不可分段
  • M:若为0表示此IP为最后分段,若为1鸟事非最后分段。

片偏移(Fragment Offset) 占13位
表示目前这个IP分段在原始的IP数据包中所占的位置。
片偏移以8个字节为偏移单位。这就是说,每个分片的长度一定是8字节(64位)的整数倍。
所以通过Total Length,Identification,Flags以及fragment Offset就能够将小IP分段在接收端组合起来了。

生存时间(Time To Live:TTL)占8位
表示这个IP数据包的生存时间,范围0~255.
当这个IP数据包通过一个路由器时,TTL就会减1,当TTL为0时,这个数据包将被直接丢弃。

协议(Protocol Number)占8位
协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议,以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。

首部检验和(Header Checksum) 占16位。
这个字段只检验数据报的首部,但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器,路由器都要重新计算一下首部检验和(一些字段,如生存时间、标志、片偏移等都可能发生变化)。不检验数据部分可减少计算的工作量。 
 
源地址(Source Address) 占32位。 
源IP

目的地址(Destination Address) 占32位。
目标IP

可选字段(Options)
        用来支持排错、测量以及安全等措施,内容很丰富。此字段的长度可变,从1个字节到40个字节不等,取决于所选择的项目。
  增加首部的可变部分是为了增加IP数据报的功能,但这同时也使得IP数据报的首部长度成为可变的。这就增加了每一个路由器处理数据报的开销。实际上这些选项很少被使用。新的IP版本IPv6就将IP数据报的首部长度做成固定的。 
  目前,这些任选项定义如下: 
  (1)安全和处理限制(用于军事领域) 
  (2)记录路径(让每个路由器都记下它的IP地址) 
  (3)时间戳(让每个路由器都记下它的IP地址和时间) 
  (4)宽松的源站路由(为数据报指定一系列必须经过的IP地址) 
  (5)严格的源站路由(与宽松的源站路由类似,但是要求只能经过指定的这些地址,不能经过其他的地址) 
  这些选项很少被使用,并非所有主机和路由器都支持这些选项。 

补充(Padding)
由于Options的某些选项项目只需要1个字节,它只包括1个字节的选项代码。但还有些选项需要多个字节,这些选项一个个拼接起来,中间不需要有分隔符,最后用全0的填充字段补齐成为4字节的整数倍。 

### IP 数据报首部位置和结构 #### 首部基本构成 IP数据报首部和数据两部分组成。其中,首部分为固定部分和可变部分,固定部分长度为20个字节[^2]。 #### 固定部分字段详解 - **版本**:占用4位,用于标识IPv4或IPv6。 - **首部长度**:同样占据4位,可以表示的最大数值为15(即60字节),除去固定的20字节外,意味着可变部分最大可达40字节。 ```c #define IPV4_VERSION 4 #define HEADER_MIN_LENGTH 20 // bytes ``` - **总长度**:此字段共16位,代表整个IP数据报(含首部与负载)的大小,单位是字节,理论上最大值为65,535字节。 - **标识符**:这是一个16位的计数器,主要用于唯一识别设备发出的数据包,以便接收端能够重组原始消息。 - **标志**:该字段有三个比特位,但实际上常用的是两个: - DF (Don't Fragment): 若设为1,则不允许对该数据包进行分片;若为0则允许。 - MF (More Fragments): 如果后续还有更多片段,则置1;如果是最后一片,则清零。 - **片偏移**:这个13位宽的字段指示了一个特定分片在其原始未分割前的位置,其计量单位是以8字节为增量的偏移量。 - **生存时间(TTL)**:它是一个8位长的时间戳,定义了数据包在网络中所能经过的最大跳数,每通过一个路由器就减一,直至变为零时丢弃该包以防止无限循环传播。 - **协议号**:同样是8位宽度,用来指定上层协议类型,比如TCP(6), UDP(17),ICMP(1)等,帮助目标机器上的操作系统决定如何处理接收到的数据。 - **首部检验和**:这是16位的校验码,仅针对IP头部而非全部载荷内容执行CRC计算,确保路由过程中不会因误操作而破坏重要控制信息[^1]。 - **源地址和目的地址**:各自占有四个八位组(共计32位),分别记录发送方和接收方的逻辑地址。 ```plaintext +-+ |Version| IHL |Type of Service| Total Length | +-+ | Identification |Flags| Fragment Offset | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time to Live | Protocol | Header Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Destination Address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值