3、TCP/IP网络层与链路层技术详解

TCP/IP网络层与链路层技术详解

1. 网络层概述

在TCP/IP协议栈中，网络层负责在不同网络之间传输数据。所有TCP和UDP数据在网络层都以IP数据包的形式进行传输。IP协议虽然不保证数据包的准确到达，但每个数据包都有校验和来确保接收数据包信息的准确性，不过该层并不验证数据的完整性。源IP地址和目的IP地址用于在网络中标识数据包。

1.1 IPv4协议头

IPv4协议头包含多个字段，以下是详细介绍：
| 字段 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 版本（Version） | 4位版本字段，对于IPv4，该值始终为4。 |
| 互联网首部长度（IHL） | 由于第14个字段是可选的，所以IPv4首部长度可变。 |
| 服务类型（Type of Service） | 最初定义为服务类型（ToS），现在是区分服务代码点（DSCP），用于指定区分服务，帮助路由器和网络在拥塞时决定数据包的优先级。 |
| 总长度（Total Length） | 整个数据包的大小，以字节为单位。 |
| 标识（Identification） | 用于唯一标识单个IP数据报的一组分段。 |
| 标志（Flags） | 用于控制或标识分段，从最高有效位到最低有效位分别为：保留位（置为0）、不分段位、更多分段位。 |
| 分段偏移（Fragment Offset） | 指定一个分段相对于第一个未分段的IP数据包的偏移量，第一个分段的偏移量始终为0。 |
| 生存时间（TTL） | 8位生存时间字段，用于防止数据报在网络中循环。 |
| 协议（Protocol） | 用于IP数据包的数