IP报文格式详解

• 4位版本号：指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一致，对于IPv4来说，就是4。

• 4位首部长度：可表示的最大十进制数是15，注意首部长度字段所表示数的单位是32位字（也就是4字节），所以IP头部最大长度是60字节（最小20字节）。

• 8位区分服务：由3位优先权字段（已弃用），4位TOS字段和1位保留字段（必须置为0）组成。4位TOS分别表示：最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性、最小成本。这四者相互冲突，只能选一个。对于ssh/telnet 这样的应用程序，最小延迟比较重要；对于ftp这样的程序，最大吞吐量比较重要。

• 16位总长度： IP数据报（首部+数据）整体占多少字节。该字段为16位，所以数据报最大长度为 216−1=65535 2 16 − 1 = 65 535 字节。

• 16位标识：唯一的标识主机发送的报文。IP软件在储存器中维护一个计数器，每产生一个数据报，计数器就+1，并将此值赋值给标识字段。当数据报长度超过网络的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片的标识字段中。

• 3位标志字段：第一位保留（现在不用，但说不定以后要用到）；第二位DF，意思是“不能分片”，只有当DF=0时，才允许分片；第三位（最低位）MF，MF=1表示后面还有分片的数据报，MF=0表示这是若干数据报片中的最后一个。

• 13位片偏移：较长的报文在分片之后，某片在原报文中的相对位置。片偏移以8字节为单位，这就是说除了最后一个分片，每个分片的长度是8字节的整数倍。

• 8位生存时间(Time To Live, TTL)：数据报到达目的地的最大报文跳数，一般是64。每经过一个路由，TTL 就会 -1，一直减到0还没有到达，那就丢弃了。这个字段主要是防止出现路由循环。

• 8位协议：表示上层协议的类型。

• 16位首部检验和：用来鉴别头部是否损坏（不检验数据部分），并不是使用CRC进行校验。

• 32位源地址和32位目标地址：表示发送端和接收端的IP地址。

• 可变字段：就是一个选项长度，大小从1字节到40字节不等。