ethhdr、iphdr、tcphdr、udphdr等结构体

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本文详细解析了IP数据报的结构，包括版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、分段偏移等关键字段的作用及意义，帮助读者理解IP数据报的基本构成。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

************************eth的结构**************************************

struct ethhdr {
unsigned char h_dest[ETH_ALEN];
unsigned char h_source[ETH_ALEN];
__be16 h_proto;
} __attribute__((packed));

struct ether_header
{
u_int8_t ether_dhost[ETH_ALEN];      // destination eth addr
u_int8_t ether_shost[ETH_ALEN];      // source ether addr
u_int16_t ether_type;                 // packet type ID field
} __attribute__ ((__packed__));

***********************IP的结构***********************************
struct iphdr
{
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
    unsigned int ihl:4;
    unsigned int version:4;
#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
    unsigned int version:4;
    unsigned int ihl:4;
#else
# error "Please fix <bits/endian.h>"
#endif
    u_int8_t tos;
    u_int16_t tot_len;
    u_int16_t id;
    u_int16_t frag_off;
    u_int8_t ttl;
    u_int8_t protocol;
    u_int16_t check;
    u_int32_t saddr;
    u_int32_t daddr;
};

***********************TCP的结构****************************
struct tcphdr
{
    u_int16_t source;
    u_int16_t dest;
    u_int32_t seq;
    u_int32_t ack_seq;
# if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
    u_int16_t res1:4;
    u_int16_t doff:4;
    u_int16_t fin:1;
    u_int16_t syn:1;
    u_int16_t rst:1;
    u_int16_t psh:1;
    u_int16_t ack:1;
    u_int16_t urg:1;
    u_int16_t res2:2;
# elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
    u_int16_t doff:4;
    u_int16_t res1:4;
    u_int16_t res2:2;
    u_int16_t urg:1;
    u_int16_t ack:1;
    u_int16_t psh:1;
    u_int16_t rst:1;
    u_int16_t syn:1;
    u_int16_t fin:1;
# else
#   error "Adjust your <bits/endian.h> defines"
# endif
    u_int16_t window;
    u_int16_t check;
    u_int16_t urg_ptr;
};
***********************UDP的结构*****************************
struct udphdr
{
u_int16_t source;
u_int16_t dest;
u_int16_t len;
u_int16_t check;
};

如ip数据头结构体介绍：

#include <netinet/ip.h>

struct iphdr {
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
    __u8    ihl:4,
            version:4;
#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
    __u8    version:4,
            ihl:4;
#else
#error "Please fix <asm/byteorder.h>"
#endif
    __u8    tos;
    __be16 -tot_len;
    __be16 -id;
    __be16 -frag_off;
    __u8    ttl;
    __u8    protocol;
    __be16 -check;
    __be32 -saddr;
    __be32 -daddr;
};
31                                     0
     |----|----|------|--|-------------------|----------
     |ver |ihl | -tos | -|    tot_len        |
     |----|----|------|--|-------------------|
     |       id          |   frag_off       -|
     |---------|---------|-------------------|
     |   ttl   |protocol |    check          | 20 Bytes
     |---------|---------|-------------------|
     |                saddr                  |
     |---------------------------------------|
     |                daddr                  |
     |---------------------------------------|----------
     |                                       |
    -|                options                | 40 Bytes
     |                                       |
     |---------------------------------------|


              IPv4 (Internel协议)头部

iphdr->version 版本(4位)，目前的协议版本号是4,因此IP有时也称作IPv4。 iphdr->ihl 首部长度(4位):首部长度指的是IP层头部占32 bit字的数目(也就是IP层头部包含多少个4字节 -- 32位),包括任何选项。由于它是一个4比特字段,因此首部最长为60个字节。普通IP数据报(没有任何选择项)字段的值是5 <==> 5 * 32 / 8 = 5 * 4 = 20 Bytes iphdr->tos 服务类型字段(8位): 服务类型(TOS)字段包括一个3 bit的优先权子字段(现在已被忽略)，4 bit的TOS子字段和1 bit未用位但必须置0。4 bit的TOS子字段分别代表:最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。4 bit中只能设置其中1 bit。如果所有4 bit均为0,那么就意味着是一般服务。 iphdr->tot_len 总长度字段(16位)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和长度。由于该字段长16比特,所以IP数据报最长可达65535字节总长度字段是IP首部中必要的内容,因为一些数据链路(如以太网)需要填充一些数据以达到最小长度。尽管以太网的最小帧长为46字节,但是IP数据可能会更短。如果没有总长度字段,那么IP层就不知道46字节中有多少是IP数据报的内容。 iphdr->id 标识字段(16位)唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就会加1。 iphdr->frag_off (16位) frag_off域的低13位 -- 分段偏移(Fragment offset)域指明了该分段在当前数据报中的什么位置上。除了一个数据报的最后一个分段以外，其他所有的分段(分片)必须是8字节的倍数。这是8字节是基本分段单位。由于该域有13个位，所以，每个数据报最多有8192个分段。因此，最大的数据报长度为65,536字节，比iphdr->tot_len域还要大1。 iphdr->frag_off的高3位 (1) 比特0是保留的，必须为0； (2) 比特1是“更多分片”(MF -- More Fragment)标志。除了最后一片外，其他每个组成数据报的片都要把该比特置1。 (3) 比特2是“不分片”(DF -- DonDon't Fragment)标志,如果将这一比特置1，IP将不对数据报进行分片,这时如果有需要进行分片的数据报到来，会丢弃此数据报并发送一个ICMP差错报文给起始端。 |---|-------------| |DM0| offset | |---|-------------| 15 1312 0