版本號(Version):長度4比特。標識目前採用的IP協議的版本號。一般的值爲0100(IPv4),0110(IPv6)
IP包頭長度(Header Length): 長度4比特。這個字段的作用是爲了描述IP包頭的長度,因爲在IP包頭中有變長的可選部分。該部分佔4個bit位,單位爲32bit(4個字節),即本區 域值= IP頭部長度(單位爲bit)/(8*4),因此,一個IP包頭的長度最長爲“1111”,即15*4=60個字節。IP包頭最小長度爲20字節。
服務類型(Type of Service):長度8比特。8位按位被如下定義 PPP DTRC0
PPP:定義包的優先級,取值越大數據越重要
000 普通 (Routine)
001 優先的 (Priority)
010 立即的發送 (Immediate)
011 閃電式的 (Flash)
100 比閃電還閃電式的 (Flash Override)
101 CRI/TIC/ECP(找不到這個詞的翻譯)
110 網間控制 (Internetwork Control)
111 網絡控制 (Network Control)
D 時延: 0:普通 1:延遲儘量小
T 吞吐量: 0:普通 1:流量儘量大
R 可靠性: 0:普通 1:可靠性儘量大
M 傳輸成本: 0:普通 1:成本儘量小
0 最後一位被保留,恆定爲0
IP包總長(Total Length):長度16比特。 以字節爲單位計算的IP包的長度 (包括頭部和數據),所以IP包最大長度65535字節。
標識符(Identifier):長度16比特。該字段和Flags和Fragment Offest字段聯合使用,對較大的上層數據包進行分段(fragment)操作。路由器將一個包拆分後,所有拆分開的小包被標記相同的值,以便目的端設備能夠區分哪個包屬於被拆分開的包的一部分。
標記(Flags): 長度3比特。該字段第一位不使用。第二位是DF(Don't Fragment)位,DF位設爲1時表明路由器不能對該上層數據包分段。如果一個上層數據包無法在不分段的情況下進行轉發,則路由器會丟棄該上層數據包 並返回一個錯誤信息。第三位是MF(More Fragments)位,當路由器對一個上層數據包分段,則路由器會在除了最後一個分段的IP包的包頭中將MF位設爲1。
片偏移(Fragment Offset):長度13比特。表示該IP包在該組分片包中位置,接收端靠此來組裝還原IP包。
生存時間(TTL):長度8比特。當IP包進行傳送時,先會對該字段賦予某個特定的值。當IP包經過每一個沿途的路由器的時候,每個沿途的路由器會將IP包的TTL值減少1。如果TTL減少爲0,則該IP包會被丟棄。這個字段可以防止由於路由環路而導致IP包在網絡中不停被轉發。
協議(Protocol):長度8比特。標識了上層所使用的協議。
以下是比較常用的協議號:
1 ICMP
2 IGMP
6 TCP
17 UDP
88 IGRP
89 OSPF
頭部校驗(Header Checksum):長度16位。用來做IP頭部的正確性檢測,但不包含數據部分。 因爲每個路由器要改變TTL的值,所以路由器會爲每個通過的數據包重新計算這個值。
起源和目標地址(Source and Destination Addresses):這兩個地段都是32比特。標識了這個IP包的起源和目標地址。要注意除非使用NAT,否則整個傳輸的過程中,這兩個地址不會改變。
至此,IP包頭基本的20字節已介紹完畢,此後部分屬於可選項,不是必須的部分。
可選項(Options):這是一個可變長的字段。該字段屬於可選項,主要用於測試,由起源設備根據需要改寫。可選項目包含以下內容:
鬆散源路由(Loose source routing):給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿着這些IP地址傳送,但是允許在相繼的兩個IP地址之間跳過多個路由器。
嚴格源路由(Strict source routing):給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿着這些IP地址傳送,如果下一跳不在IP地址表中則表示發生錯誤。
路由記錄(Record route):當IP包離開每個路由器的時候記錄路由器的出站接口的IP地址。
時間戳(Timestamps):當IP包離開每個路由器的時候記錄時間。
填充(Padding):因爲IP包頭長度(Header Length)部分的單位爲32bit,所以IP包頭的長度必須爲32bit的整數倍。因此,在可選項後面,IP協議會填充若干個0,以達到32bit的整數倍。
IP包頭長度(Header Length): 長度4比特。這個字段的作用是爲了描述IP包頭的長度,因爲在IP包頭中有變長的可選部分。該部分佔4個bit位,單位爲32bit(4個字節),即本區 域值= IP頭部長度(單位爲bit)/(8*4),因此,一個IP包頭的長度最長爲“1111”,即15*4=60個字節。IP包頭最小長度爲20字節。
服務類型(Type of Service):長度8比特。8位按位被如下定義 PPP DTRC0
PPP:定義包的優先級,取值越大數據越重要
000 普通 (Routine)
001 優先的 (Priority)
010 立即的發送 (Immediate)
011 閃電式的 (Flash)
100 比閃電還閃電式的 (Flash Override)
101 CRI/TIC/ECP(找不到這個詞的翻譯)
110 網間控制 (Internetwork Control)
111 網絡控制 (Network Control)
D 時延: 0:普通 1:延遲儘量小
T 吞吐量: 0:普通 1:流量儘量大
R 可靠性: 0:普通 1:可靠性儘量大
M 傳輸成本: 0:普通 1:成本儘量小
0 最後一位被保留,恆定爲0
IP包總長(Total Length):長度16比特。 以字節爲單位計算的IP包的長度 (包括頭部和數據),所以IP包最大長度65535字節。
標識符(Identifier):長度16比特。該字段和Flags和Fragment Offest字段聯合使用,對較大的上層數據包進行分段(fragment)操作。路由器將一個包拆分後,所有拆分開的小包被標記相同的值,以便目的端設備能夠區分哪個包屬於被拆分開的包的一部分。
標記(Flags): 長度3比特。該字段第一位不使用。第二位是DF(Don't Fragment)位,DF位設爲1時表明路由器不能對該上層數據包分段。如果一個上層數據包無法在不分段的情況下進行轉發,則路由器會丟棄該上層數據包 並返回一個錯誤信息。第三位是MF(More Fragments)位,當路由器對一個上層數據包分段,則路由器會在除了最後一個分段的IP包的包頭中將MF位設爲1。
片偏移(Fragment Offset):長度13比特。表示該IP包在該組分片包中位置,接收端靠此來組裝還原IP包。
生存時間(TTL):長度8比特。當IP包進行傳送時,先會對該字段賦予某個特定的值。當IP包經過每一個沿途的路由器的時候,每個沿途的路由器會將IP包的TTL值減少1。如果TTL減少爲0,則該IP包會被丟棄。這個字段可以防止由於路由環路而導致IP包在網絡中不停被轉發。
協議(Protocol):長度8比特。標識了上層所使用的協議。
以下是比較常用的協議號:
1 ICMP
2 IGMP
6 TCP
17 UDP
88 IGRP
89 OSPF
頭部校驗(Header Checksum):長度16位。用來做IP頭部的正確性檢測,但不包含數據部分。 因爲每個路由器要改變TTL的值,所以路由器會爲每個通過的數據包重新計算這個值。
起源和目標地址(Source and Destination Addresses):這兩個地段都是32比特。標識了這個IP包的起源和目標地址。要注意除非使用NAT,否則整個傳輸的過程中,這兩個地址不會改變。
至此,IP包頭基本的20字節已介紹完畢,此後部分屬於可選項,不是必須的部分。
可選項(Options):這是一個可變長的字段。該字段屬於可選項,主要用於測試,由起源設備根據需要改寫。可選項目包含以下內容:
鬆散源路由(Loose source routing):給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿着這些IP地址傳送,但是允許在相繼的兩個IP地址之間跳過多個路由器。
嚴格源路由(Strict source routing):給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿着這些IP地址傳送,如果下一跳不在IP地址表中則表示發生錯誤。
路由記錄(Record route):當IP包離開每個路由器的時候記錄路由器的出站接口的IP地址。
時間戳(Timestamps):當IP包離開每個路由器的時候記錄時間。
填充(Padding):因爲IP包頭長度(Header Length)部分的單位爲32bit,所以IP包頭的長度必須爲32bit的整數倍。因此,在可選項後面,IP協議會填充若干個0,以達到32bit的整數倍。