考研计算机 | 计算机网络-TCP协议与IP协议格式联结性问题

Posted 2021-04-15 计算机考研研究院

IPv4的分组格式

宏观上看，一个IP数据报由首部和数据两部分组成。一般来说，IP数据报的首部是60B，其中21~60B部分是可选字段和填充，用来完成某种功能。而如果使用某功能后，首部的长度若不再是4B的倍数时，就需要使用填充来填满这个4B。但是一般来说IP数据报不需要使用任何功能，所以默认情况下IP数据报的首部共20B。

微观上看，这20B的作用，如下图1-1所示。  

图1-1 IPv4分组格式

（1） 版本   占4位，指IP协议的版本。

（2） 首部长度   占4位，可表示的最大数值是15个单位（一个单位为4字节），因此IP的首部长度的最大值是60字节。

（3） 总长度   占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为65535字节。总长度必须不超过最大传送单元MTU。

（4） 标志   占3位，目前只有后两位有意义。标志字段的最低位是MF。MF=1表示后面“还有分片”。MF=0表示最后一个分片。标志字段中间的一位是DF，只有当DF=0时才允许分片。

（5） 片偏移   占13位。片偏移指出，较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。只就是说，每个分片的长度一定是8字节的整数倍。

（6） 标识   占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。

（7） 区分服务   占8位，用来获得更好的服务。

（8） 生存时间   占8位，生存时间字段常用的英文缩写是TTL，表明是数据报在网络中的寿命。

（9） 协议   占8位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。

（10） 首部检验和   占16位。这个字段只检验数据报的首部，但不包括数据部分。

（11） 源地址   占32位。

（12） 目的地址   占32位。

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