网络——IP协议头格式

网络层

在复杂的网络环境中确定一个合适的路径（路由选择）

网络层的目的是实现俩个端系统之间的数据透明传输，具体工能包括寻址，路由选择，连接的建立，保持和终止。

IP协议：

基本概念：

• 主机：配有IP地址，但不进行路由控制的设备
• 路由器：配有IP地址，又能进行路由控制的设备
• 节点：主机和路由器的统称

IP协议的功能

• 寻址和路由（根据对方的IP地址，寻找出最佳的路径传输信息）
• 传递服务

1. 不可靠　（IP协议只是尽最大努力去交付，可靠由上层TCP协议提供）
2. 无连接　（事先不建立会话）

• 数据包的分片和重组

IP协议头格式： 

• ４位版本号：指定IP协议的版本，对于IPV４来讲，就是４
• ４位首部长度：IP首部长度是多少各３２ｂｉｔ，也就是length＊４　的字节数，IP头部最大长度是６０字节
• ８位服务类型：

　　　３位优先权字段（已经弃用）

　　　４位TOS字段：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本（这四者冲突，只能选择一个）

　　　１位保留字段，必须为０

• １６位总长度：IP数据报整体占多少个字节
• １６位标识：是一个标识，唯一标识主机发送的报文，如果IP报文在数据链路层被分片了（IP报文长度大于MTU），则每一片里的这个标识（id）都是一样的
• ３位标志：

　　　第一位：保留

　　　第二位：是否允许分片（置０：允许，置１：不允许），如果置１，但是IP报文长度超过MTU则被丢弃

　　　第三位：结束标志（最后一片置１，表示已经完了，其余的置０）

• １３位片偏移：分片相对于原始IP报文的偏移（其实就是表示当前分片在原报文中处在哪个位置）

注：发送的报文过大，就需要对其进行分片处理，每一个分片都会包含一个标识（IP地址＋标识）到达目的地被重组

 

• ８位生存时间（TTL）：数据报到达目的地的最大报文跳数，一般是６４，每次经过一个路由，TTL－＝１；一直减到０，还没到达就丢弃。主要用来防止出现路由循环
• ８位协议：上层协议类型
• １６位首部校验和：使用CRC来进行校验，鉴别头部是否损坏
• ３２位源IP地址，３２位目的IP地址：表示发送端和接受端
• 选项：不定长，最多４０个字节