网络层-IP 数据报的格式

1.IP 数据报的格式示意图 ：

2.IP 数据报特点如下：
      (1) 一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。
      (2) 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。
      (3) 在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的（有点废啊，呵呵）。

3. IP 数据报首部的固定部分中的各字段
     (1)版本：占 4 位，指 IP 协议的版本，目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4)
     (2)首部长度：占 4 位，可表示的最大数值是 15 个单位(一个单位为 4 字节)。因此 IP 的首部长度的最大值是 60 字节。
      (3)区分服务：在一般的情况下都不使用这个字段 。
      (4)总长度：占 16 位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为 65535 字节。总长度必须不超过最大传送单元 MTU[quest-?]。
      (5)标识(identification)： 占 16 位，它是一个计数器，用来产生数据报的标识。
      (6)标志(flag) ：占 3 位，目前只有前两位有意义。a)标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。MF= 1 表示后面“还有分片”。MF=0 表示最后一个分片。b)标志字段中间的一位是 DF (Don't Fragment) 。只有当 DF=0 时才允许分片。
      (7)片偏移：占12 位，指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以 8 个字节为偏移单位。如下图所示：

      (8)生存时间：占8 位，记为 TTL (Time To Live)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。Tracert命令很灵活了运用了该标记。
      (9) 协议：占8 位，指出此数据报携带的数据使用何种协议(可能是udp、tcp等吧)以便目的主机的 IP 层将数据部分上交给哪个处理过程。
      (10)首部检验和：占16 位，只检验数据报的首部，不检验数据部分。这里不采用 CRC 检验码，而采用简单的计算方法，计算方法如下：

      (11，12)源地址和目的地址都各占 4 字节。

4.IP 数据报首部的可变部分
(1) IP 首部的可变部分就是一个选项字段，用来支持排错、测量以及安全等措施，内容很丰富。
(2) 选项字段的长度可变，从 1 个字节到 40 个字节不等，取决于所选择的项目。
(3) 增加首部的可变部分是为了增加 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。从而增加了每一个路由器处理数据报的开销。
(5) 实际上这些选项很少被使用。