[网络基础知识]IP头部结构

• 版本号(Version)：4位;IP协议的版本，目前的IP协议版本号为4，下一代IP协议版本号为6。
• 首部长度(Header Length)：4位;IP报头的长度。固定部分的长度（20字节）和可变部分的长度之和。共占4位。最大为1111，即10进制的15，代表IP报头的最大长度可以为15个32bits（4字节），也就是最长可为15*4=60字节，除去固定部分的长度20字节，可变部分的长度最大为40字节。
• 服务类型(Type Of Service)：定义IP封包在传送过程中要求的服务类型，共由8个bit组成其中每个bit的组合分别代表不同的意思。4bit中只能置其中1bit。如果所有4bit均为0，那么就意味着是一般服务。具体如下：
  1. 　　000..... (Routine)： 过程字段，占3位。设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要，取值范围为：0(正常)~ 7(网络控制)
  2. 　　...0....(Delay)：延迟字段 ，占1位，取值：0(正常)、1(期特低的延迟)
  3. 　　....0...(Throughput)：流量字段，占1位。取值：0(正常)、1(期特高的流量)
  4. 　　.....0..(Reliability) ：可靠性字段，占1位。取值：0(正常)、1(期特高的可靠性)
  5. 　　…..0.(ECN-Capable Transport)：显式拥塞指示传输字段，占1位。由源端设置，以显示源端节点的传输协议是支持ECN(Explicit Cogestion Notifica tion，显式拥塞指示)的。取值：0(不支持ECN)、1(支持ECN)
  6. 　　.......0(Congestion Experienced)：拥塞预警字段，占1位。取值：0(正常，不拥塞)、1(拥塞)
• 总长度(Total Length)：16位;IP报文的总长度。报头的长度和数据部分的长度之和。最大表示65535，但由于MTU限制，一般无法到达这个值。
• 标识(Identification)：16位;唯一的标识主机发送的每一分数据报。通常每发送一个报文，它的值加一。当IP报文长度超过传输网络的MTU（最大传输单元）时必须分片，这个标识字段的值被复制到所有数据分片的标识字段中，使得这些分片在达到最终目的地时可以依照标识字段的内容重新组成原先的数据。
• 标志(Flags)：3位;R(Reserved bit)、DF(Don't fragment禁止分片)、MF(More fragments更多分片)三位。所以这个标志是为分片存在。目前只有后两位有效，DF位：为1表示不分片，为0表示分片。MF：为1表示“更多的片”，为0表示这是最后一片。
• 段位移(Fragment offset)：13位;本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以8）
• 生存时间(Time to live,TTL)：8位;IP报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL减1，当为0时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit字段.推荐的初始值由分配数字 RFC 指定，当前值为 64。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。数据报到达目的地之前允许经过的路由跳跳数。跳一下减1，得0丢弃。
• 协议(Protocol)：8位;指出IP报文携带的数据使用的是那种协议。用来区分上层协议（ICMP为1，IGMP为2,TCP为6，UDP为17）
• 首部校验和(Header checksum)：16位;计算IP头部的校验和，检查IP报头的完整性。仅以CRC算法检验数据报头部在传输过程中是否损坏。
• 源IP地址(Source)：32位;标识IP数据报的源端设备。
• 目的IP地址(Destination)：32位;标识IP数据报的目的地址。
• 源地理位置(Source geoIP)：32位;标识IP数据报的源地理位置(经纬度)。
• 目的地理位置(Destination geoIP)：32位;标识IP数据报的目的地理位置(经纬度)。
• 选项(Options)（可变长）：

1. 松散源路由（Loose source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，但是允许在相继的两个IP地址之间跳过多个路由器。

2. 严格源路由（Strict source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，如果下一跳不在IP地址表中则表示发生错误。

3. 路由记录（Record route）：当IP包离开每个路由器的时候记录路由器的出站接口的IP地址。

4. 时间戳（Timestamps）：当IP包离开每个路由器的时候记录时间。