IPv4_数据报文首部格式

Posted 2022-11-05 x1angzeeD.

IPv4数据报首部格式

IPv4数据报首部分为固定部分（20字节）与可变部分（0~40字节）

用WireShark抓包的IPv4协议中报文首部格式一一对应：

字段	说明
版本号	目前广泛使用的ip协议版本为4，所以对应的版本号为“0100”
首部长度	报文首部的长度（20~60字节），最短为0101/最长为1111
区分服务	利用该字段的不同数值可提供不同等级的服务质量（仅在区分服务时该字段起效）
总长度	IP数据段的总长度，首部与数据部分的长度和
标识	属于同一数据报中的各片段应有相同的标识；IP软件维持一个计数器，每产生一个报文计数器值+1
标志	占3bit。DF位：1表不允许分片，0表允许；MF位：1表后面还有分片，0表没有；保留位，必须为0
片偏移	分片的数据部分相对于其在原数据报部分中的偏移量
生存时间	现在以“跳数”为单位，路由器转发IP数据报时，将该字段的值-1，若不为0则转发，为0则丢弃。
协议	指明报文数据部分是何种协议数据单元（例：ICMP为1、IGMP为2、TCP为6、UDP为17）
首部校验和	只检查首部，不包括数据部分
源/目的IP地址	发送/接收方的IP地址
可变部分	长度为1~40字节，用来支持排错、测量、安全。他很少使用，许多路由忽略/不有效地处理
填充	确保首部长度为四字节的整数倍，全使用0填充

标识+标志+片偏移的作用：

数据包长度超过MTU限制时需将数据报分片传输。如图H1计算机有两个较长的数据报需传给H3，H2有一个较长报文需传给H3。将三个报文拆成片段后发给H3，H3收到片段后如不采取措施，则H3无法辨别到底谁是谁。H3根据标识+源IP地址可区分这些数据报分片信息。

数据报分片举例：

生存时间：

1、设生存时间TTL为2，路由R1的下一跳为路由R2

2、到了R2后TTL值-1，经R2查询下一跳为R1，又将报文发回路由R1

3、路由R1收到后，TTL值-1，此时TTL为0，则路由将该报文丢弃，如不然会在两路由器中反复传输

总长度的例题：

设首部长度为“0101”，总长度为“001111111100”，则数据载荷长度为？