IP数据报首部格式

IP协议提供不可靠、无连接的数据报传送服务。

• 不可靠：尽力而为地传输，不保证IP数据报能成功到达目的地。
• 无连接：每个数据报之间相互独立地进行路由选择，可不按发送顺序接收。

IP首部格式如下：

下面就用这幅图结合Wireshark来分析个字段含义。这次截取的是DNS数据报，它位于应用层。

首先看一下整个IP首部的内容：

对应的原始数据：

下面按字段分别进行说明。

4位版本表示目前的协议版本号。这里使用的是IPv4，当然值就是4啦。

4为首部长度表示首部包含多少个4字节。对应Header length字段的20字节，但根据原始数据可以看出，这个字段实际值应该是5，也就是有5个4字节，共20字节。

8位服务类型包括最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性等性能指标。这里全为0表示一般服务。

16位总长度是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。这里为514字节。注意这一长度只是包含在以太网帧中的IP数据报的长度，不包括以太网帧开头的目的地址（6字节）、源地址（6字节）、类型（2字节）。

16位标识唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就加1，这一字段主要用来分片和重组。

3位标识。在分片和重组时用到，这里暂不讨论。

13位片便宜。在分片和重组时用到，这里暂不讨论。

8位生存时间表示该数据报可以经过的最多路由器数。经过一个路由器值减1，减到0则丢弃该数据报，并发送ICMP报文通知源主机。

8位协议域，分别有：

• 1表示ICMP协议
• 2表示IGMP协议
• 6表示TCP协议
• 17表示UDP协议

我们这里是UDP协议，从而可以知道，DNS协议运行于UDP之上。

16位首部检验和。具体如何校验这里不讨论。当校验值有误时，IP层丢弃收到的数据报，但不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。

接下来就是32位的源IP加上32位的目的IP，这里没什么好说的。

最后的选项字段很少被使用，这里就不讨论了。

参考：

《TCP/IP详解》 P24-P27.