第四十七讲——IP首部

IP首部中有很多的信息，如IP的版本，是IPV4还是IPV6。IP首部的内容如下（每32bit为一行）：<o:p></o:p>
IPversion（4bit）     Hdr les（4bit）          type of service（8bit）  totallengh（16bit）<o:p></o:p>
（IP版本）   （首部长度[可变]） （服务类型[优先级]） （整个报文长度）<o:p></o:p>
 
Identfication（16bit）   fragment ID（16bit）<o:p></o:p>
  标记符       片ID（片标记）<o:p></o:p>
当我们发送报文时，在经过某些设备时，可能不支持较大的数据包，于是将报文拆分，那么问题就来了，当收件人接到拆分的报文怎么处理？我们可以进行猜测，收件人需要对拆分的报文进行重新组装，那么接收的设备又会遇到怎么组装的问题，即要知道拆分的顺序以及哪些片可以组合。<o:p></o:p>
所以当一个报文被切割后它们的标记必须得一样（对于同一个报文来讲）。<o:p></o:p>
fragment offset片偏移，当收到的报文中标记符一致时，说明这些报文要组合成一个，然后按照标记的偏移量来衔接拆分的报文。<o:p></o:p>
 <table class="MsoTableGrid" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" style="margin-left:70.65pt;border-collapse:collapse;border:none;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;mso-yfti-tbllook:1184;mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"><tbody><tr><td width="90" valign="top" style="width:67.6pt;border:solid windowtext 1.0pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> （尾）03<o:p></o:p>
 </td>
<td width="61" valign="top" style="width:45.8pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-left:none;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 02<o:p></o:p>
 </td>
<td width="85" valign="top" style="width:63.8pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-left:none;mso-border-left-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 01（头）<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
</tbody>
</table>
01片的偏移量为0，因为01是头部，02片的偏移量为01的长度，03偏移量的长度为01加上02的长度。<o:p></o:p>
偏移量用来标识自己在整个片上的偏移位置。<o:p></o:p>
fragment前有三位 R、DF、MF<o:p></o:p>
   MF：更多的片，意思为需整合其他的片，more fragment。<o:p></o:p>
   DF：Don’t fragment，不允许切割，为一个完整的报文。<o:p></o:p>
   R ：暂时先不讲解。<o:p></o:p>
TTL（time-to-live）     protocol（协议8bit）           header checksum  <o:p></o:p>
生存时间（8bit）   用于标记上层协议（tcp、udp等）（首部校验和16bit）<o:p></o:p>
TTL定义了报文的投递次数，避免在类似环状路由的情况下一直存在，每经过一个路由该TTL减1，当TTL为0时就不再投递。<o:p></o:p>
每一种协议都有一个标识符用于说明这是什么报文的上层。<o:p></o:p>
我们的首部生成以后，会将校验码提出来（计算出来），放到校验和的位置，因为报文在传输的过程中有可能会出错（干扰，或者设备本身的内部错误导致。）校验和采用了单项加密的机制，即只要数据一样，结果一定一样，如果结果不一样，数据是一定不一样的。<o:p></o:p>
source IP address 源IP（32位）<o:p></o:p>
destination IP address 目标IP（32位）<o:p></o:p>
options（可选）最大长度为40字节<o:p></o:p>
   data（数据）包含传输层首部、应用层首部。<o:p></o:p>
OSI模型其实只是一个参考模型，我们常用的是TCP/IP模型。<o:p></o:p>
   TCP/IP模型（现实中正在使用的模型），有五层。（五层模型）<o:p></o:p>
 
 <table class="MsoTableGrid" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse;border:none;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;mso-yfti-tbllook:1184;mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"><tbody><tr><td width="340" valign="top" style="width:254.9pt;border:solid windowtext 1.0pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 应用层——对应OSI中的（应用层、表现层、会话层）<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
<tr><td width="340" valign="top" style="width:254.9pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-top:none;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 传输层<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
<tr><td width="340" valign="top" style="width:254.9pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-top:none;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 网络层（互联网层）<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
<tr><td width="340" valign="top" style="width:254.9pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-top:none;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 链路层<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
<tr><td width="340" valign="top" style="width:254.9pt;border:solid windowtext 1.0pt;border-top:none;mso-border-top-alt:solid windowtext .5pt;mso-border-alt:solid windowtext .5pt;padding:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;"> 物理层<o:p></o:p>
 </td>
</tr>
</tbody>
</table>
IP首部，在IP header中，每32bit当做一个组织（单元）来进行使用和理解，这就意味着每个是4个字节（32bit）一行。<o:p></o:p>
　　我们通常说包长度的时候指的是有多少行，（一共有多少个单元[行]，而不是有多少个字节）。即header length（首部长度）标记的不是字节数二是行数，最大能够标记2^4-1行，这也是为什么可选项最大只能为40字节的原因，最大能够标记15行（60个字节），前面的各种数据占用20个字节（5行），在互联网上，不同设备他们彼此之间所支持的报文大小可能是不一样的，这取决于MTU，MTU：最大传输单元，所以在不同的设备上，其MTU是有差异的。

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