9.物联网LWIP之ip协议原理

一。ip协议原理

1.网络地址转换NAT

        我们上网是通过运营商向我们提供的IP地址来上网的，并不是自身的IP地址，所以这就需要网络地址转换NAT的帮助。即内网访问外网所需要的ip转换装置。

2.ip数据报

（1）版本

         占据4bit空间，定义IPv4与ipv6,对应的值分别为4与6

（2）首部长度

        占4bit空间，单位字，最大记录 60个字节的数据（15*4=60）

（3）服务类型（TOS）

        占据 8bit空间，包含在 IPv4首部中，表示不同类型的ip数据报。通过TOS可以更好的选择数据报的传递路径。

（4）数据报长度

        占据 16bit空间，以字节为单位， IP 数据报的理论最大长度为 65535字节，实际小于1500字节。注意最小需要46字节，所以不够时需要填充字符。

（5）标识

        数据报可能会分片，所以会需要表示是那一片，以便恢复。

（6）标志

        第一位未使用，第二位为0表示允许分片，第三位为0表示整个数据报最后一个分片。

（7）分片偏移量

        占据 13bit空间，表示当前分片所携带的数据在整个 IP 数据报中的相对偏移位置（以 8 字节为单位）

（8）生存空间

        该字段用来确保数据报不会永远在网络中循环，即在路由器中每传递一次TTL减一，如果为零表示数据已到期，需丢弃。

（9）上层协议

        字段的值指示了 IP 数据报的数据部分应交给哪个特定的传输层协议。例如，值为 6表明数据部分要交给 TCP，而值为 17表明数据要交给 UDP。

（10）首部检验和

        占据 16bit空间，判断首部是否出错。

（11）源ip与目标ip

（12）数据区域