IPv4数据报的首部格式

Day22. IPv4数据报的首部格式 -计算机网络_4字节的整数倍-CSDN博客
IP数据报首部是4字节的整数倍

🌿版本：
占4比特，表示IP协议的版本通信双方使用的IP协议必须一致，目前广泛使用的IP协议版本号上4（即IPv 4）

🌿首部长度：
占4比特，表示IP数据报首部的长度。该字段的取值以4字节为单位。最小十进制取值为5，表示IP数据报首部只有20字节固定部分。最大十进制取值为15，表示IP数据报首部包含20字节固定部分和最大40字节的可变部分。

🌿可选字段：
长度从1字节到40字节不等。用来支持排错、测量及安全登措施。可选字段增加了IP数据报的功能，但这同时也使得IP数据报的首部长度成为可变的。这就增加了每一个路由器处理IP数据报的开销。实际上可选字段很少被使用。

🌿填充字段：
确保首部长度为4字节是整数倍。使用全0进行填充

🌿区分服务：
占8比特，用来获得更好的服务该字段这旧标准中叫作服务类型，但实际上一致没有被使用过。1998年，因特网工程任务组IETF把这个字段改名为区分服务利用该字段的不同数据可提供不同等级的服务质量只有在使用区分服务时，该字段才起作用，一般情况下都不使用该字段。

🌿总长度：
占16比特，表示IP数据报的总长度（首部+数据载荷）最大取值为十进制的65535，以字节为单位。在通常情况下，不会传输这么长的IP数据报

🌿首部长度字段和总长度字段的区别和联系
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标识、标志、片偏移共同用于IP数据报分片
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🌿标识：
占16比特，属于同一个数据报的各分片数据报应该具有相同点标识。IP软件维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器值加1，并将此值赋给标识字段。

🌿标志：
占3比特，各比特含义如下：
①DF位：
1表示不允许分片
0表示允许分片
②MF位：
1表示后面还有分片
0表示这是最后一个分片
③保留位：
必须为0

🌿片偏移：
占13比特，指出分片数据报的数据载荷部分偏移其在原数据报的位置有多少个单位。片偏移以8个字节为单位。
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对IPv4数据报进行分片
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🌿生存时间TTL：
占8比特，最初以秒为单位，最大生存周期为255秒，路由器转发IP数据报时，将IP数据报首部中的该字段的值减去IP数据报在本路由器上所消耗的时间，若不为0就转发，否则就丢弃。
现在以“跳数”为单位。路由器转发IP数据报时，将IP数据报首部中的该字节的值减1，若不为0就转发，否则就丢弃。

生存时间TTL字段的作用：
防止IP数据报在网络中永久兜圈
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🌿协议：
占8比特，指明IPv4数据报的数据部分是何协议数据单元。常用的一些协议和相应的协议字段值如下。
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🌿首部检验和：
占16比特，用来检测首部在传输过程中是否出现差错。比如CRC检验码简单，称为因特网检验和。IP数据报每经过一个路由器，路由器都要重新计算首部检验和，因为某些字段（生存时间、标志、片偏移等）的取值可能发生变化。
由于IP层本身并不提供可靠传输服务，并且计算首部校验和是一项耗时的操作，因此在IPv6中，路由器不再计算首部检验和，从而更快转发IP数据报。

🌿源IP地址和目的IP地址：
各占32比特，用来填写发送该IP数据报的源主机IP地址和接受该IP数据报的目的主机IP地址。

🔥小结
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