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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

IPv4包头详解

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

IPv4报头结构：

1，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）

2，IP包头长度（HeaderLength）：

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。IP包头最小长度为20字节，由于变长的可选部分，最大长度可能会变成60

字节。

3，服务类型（TypeofService）：

长度8比特。这个子段可以拆分成两个部分：Precedence和TOS。Precedence用

来设置数据包的优先级，TOS允许按照吞吐量、时延、可靠性和费用方式选择传输服

务，目前基本已不使用，现在TOS已经作为区分服务架构的一部分被重新定义了，被

称为CoS，使用6个位构成了区分代码点DSCP，最多可以定义64个不同的服务类

别。

4，IP包总长（TotalLength）：

长度16比特。IP包最大长度65535字节（16位长的二进制最大表示）。

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

5，标识符（Identifier）:

长度16比特。该字段和Flags和FragmentOffest字段联合使用，对大的上层数据包

进行分段（fragment）操作。

6，标记（Flags）：

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。第三位是更多分段（MF）位，当路由器

对一个上层数据包分段，除了最后一个分段的MF为0外，其它所有分段的MF位均为

1，直到接受到MF位为0的分段说明数据结束。

7，分段偏移（FragmentOffset）：

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。因此，容易发生故障的数据链

路会造成时延不成比例。另外，如果由于网络拥塞造成分段丢失，那么重传整段分组会

进一步加重网络拥塞。

8，生存时间（TTL）：

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。TTL常用的值是15和32，但是建议缺省值是64.

9，协议（Protocol）：

长度8比特。标识了上层所使用的协议。比如：TC