IP_Header

 

版本号（Version）：长度4比特。标识目前采用的IP协议的版本号。一般的值为0100（IPv4），IPv6的值（0110）。

 

IP包头长度（Header Length）：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节），即本区域值= IP头部长度（单位为bit）/(8*4)，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4＝60个字节。IP包头最小长度为20字节。对于标准ipv4报头，这个字段的值肯定是20/4=5（10进制）=0101（2进制）。

 

服务类型（Type of Service）：长度8比特。这个子段可以拆分成两个部分：Precedence和TOS。TOS目前不太使用。而Precedence则用于QOS("Quality of Service"，中文名为"服务质量")应用。（TOS字段的详细描述RFC 1340 1349）。

 

IP包总长（Total Length）：长度16比特。以字节为单位计算的IP包的长度 (包括头部和数据)，所以IP包最大长度65535字节。

标识符（Identifier）：长度16比特。该字段和Flag和Fragment Offest字段联合使用，对大的上层数据包进行分段（fragment）操作。

 

标记（Flag）：长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF位，DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为0,其余IP包的包头中将MF设为1。

 

Bit 0: reserved, must be zero

Bit 1: (DF) 0 = May Fragment, 1 = Don't Fragment.

Bit 2: (MF) 0 = Last Fragment, 1 = More Fragments.

 

分段序号（Fragment Offset）：长度13比特。该字段对包含分段的上层数据包的IP包赋予序号。由于IP包在网络上传送的时候不一定能按顺序到达，这个字段保证了目标路由器在接受到IP包之后能够还原分段的上层数据包。到某个包含分段的上层数据包的IP包在传送是丢失，则整个一系列包含分段的上层数据包的IP包都会被要求重传。

 

生存时间（Time to Live）：长度8比特。当IP包进行传送时，先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候，每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0，则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于故障而导致IP包在网络中不停被转发。

 

协议（Protocol）：长度8比特。标识了上层所使用的协议。

 

头部校验（Header Checksum）：长度16比特，由于IP包头是变长的，所以提供一个头部校验来保证IP包头中信息的正确性。

 

源IP地址（Source IP Addresses）：长度16比特。标识了这个IP包的源IP地址。

 

目的IP地址（Destination IP Address）：长度16比特。标识了这个IP包的目的IP地址。

 

可选项（Options）：这是一个可变长的字段，长度为0或32bit的整倍数，最大320bit，如果不足则填充到满。该字段由起源设备根据需要改写。可选项目包含以下内容：

 

    松散源路由（Loose source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，但是允许在相继的两个IP地址之间跳过多个路由器。

    严格源路由（Strict source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，如果下一跳不在IP地址表中则表示发生错误。

    路由记录（Record route）：当IP包离开每个路由器的时候记录路由器的出站接口的IP地址。

    时间戳（Timestamps）：当IP包离开每个路由器的时候记录时间。

 

填充（Padding）：因为IP包头长度（Header Length）部分的单位为32bit，所以IP包头的长度必须为32bit的整数倍。因此，在可选项后面，IP协议会填充若干个0，以达到32bit的整数倍。