ipv4报文头部详解

ipv4报文头

Type of Service 在部分资料中又称为DS Field

各字段解释

版本（Version)
该字段规定了 IP协议的版本，值为4。长度为4位。
Internet 报头长度（Internet Header Length, IHL)
该字段表示有效载荷之前的4字节块的数量。该字段长度为4位。因为IPv4报头的最 小长度为20字节，所以其值最小为5。
服务类型（Type of Service, ToS)
该字段指定路由器在传送过程中如何处理数据报文，也即表示这个数据报文在由IPv4 网络中的路由器转发时所期待的服务。这个字段长度为8位。这个字段也可以解释为区分业务编码点（Differentiated Services Codepoints, DSCP)。RFC2474 提供了关于 DSCP 的
详细定义。
总长度（Total Length)
该字段表示IP数据报文的总长度（单位为字节），包括报头和有效载荷。这个字段的 长度为16位。
标识（Identification)
16位标识（identification）唯一地标识主机发送的每一个数据报。其初始值由系统随机生成；每发送一个数据报，其值就加1。该值在数据报分片时被复制到每个分片中，因此同一个数据报的所有分片都具有相同的标识值。
标志（Flags)
该字段长度为3位，当前只定义了 2位，一个用来表示是否可以对IPv4数据报文进行 拆分，另一个表示在当前的分段之后是否还有分段。
IP协议的首部“标志”中标志(flag) 占 3 位，只有后两位有意义。标志字段中间的一位是 DF (Don’t Fragment) 只有当 DF =0 时才允许分片。
标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。MF =1 表示后面“还有分片”。MF =0 表示最后一个分片。
片段偏移量（Fragment Offset)
该字段表示相对于原始IPv4有效载荷起始位置的相对位置。这个字段的长度为13位。
生存时间（Time to Live)
该字段指出了一个IPv4数据报文在被丢弃前，可以经过的链路的最大数量。该字段值 每经过一个路由器时减去1,当为0时，数据报文将被丢弃。长度为8位。
协议（Protocol)
该字段用于标识有效载荷中的上层协议。长度为8位。

协议（Protocol）：长度8比特。标识了上层所使用的协议。
以下是比较常用的协议号：
1 ICMP
2 IGMP
6 TCP
17 UDP
88 IGRP
89 OSPF

报头校验和（HeaderChecksum)
表示IP报头的校验和，用于错误检查。该字段仅用于IP报头的校验和，有效载荷不包 括在校验和计算中。数据报文沿途的每个中间路由器都重新计算和验证该字段（因为路由器 转发数据报文时，TTL值都会变化）。该字段长度为16位。
源地址（Source Address)
发送方的IP地址，长度为32位。
目的地址（Destination Address)
接收方的IP地址，长度为32位。
选项（Options)
该字段是一个可选项。

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分片详解

• 网络中转发的IP报文的长度可以不同，但如果报文长度超过了数据链路所支持的最大长度，则报文就需要分割成若干个较小的片段才能够在链路上传输。将报文分割成多个片段的过程叫做分片。
• 接收端根据分片报文中的标识符（Identification），标志（Flags)，及片偏移（Fragment Offset）字段对分片报文进行重组。标识符用于识别属于同一个数据包的分片，以区别于同一主机或其他主机发送的其它数据包分片，保证分片被正确的重新组合。标志字段用于判断是否已经收到最后一个分片。最后一个分片的标志字段设置为0，其他分片的标志字段设置为1，目的端在收到标志字段为0的分片后，开始重组报文。片偏移字段表示每个分片在原始报文中的位置。第一个分片的片偏移为0，第二个分片的片偏移表示紧跟第一个分片后的第一个比特的位置。比如，如果首片报文包含1259比特，那么第二分片报文的片偏移字段值就应该为1260。

IP协议的首部“标志”中标志(flag) 占 3 位，只有后两位有意义。标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。MF =1 表示后面“还有分片”。MF  0 表示最后一个分片。标志字段中间的一位是 DF (Don’t Fragment) 只有当 DF =0 时才允许分片。