各字段功能：

1、版本號（Version）：長度 4 bit 。標識目前采用的 IP 協議的版本號。一般的值為 0100（IPv4），0110（IPv6）

2、IP 報頭長度（Header Length）：長度 4 bit 。這個字段的作用是為了描述 IP 報頭的長度，因為在 IP 報頭中有變長的可選部分。該部分占 4 個 bit，長度單位為 4 個字節，即本區域值 = IP 頭部長度（單位為字節）/ 長度單位（4 個字節）。因此，一個 IP 報頭的長度最長為 “ 1111 ”，即 15 x 4 個字節 = 60 個字節。IP 報頭最小長度為 20 字節。

3、服務類型（Type of Service）：長度 8 bit 。8 位按位被如下定義：PPP DTRC0

**TOS只表示用戶的請求，不具有強制性，實際應用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。**

• PPP：（Precedence）前 3 位，定義包的優先級，取值越大數據越重要。優先級主要用於QoS，表示從0（普通級別）到7（網絡控制分組）的優先級。

  - 000 普通（Routine）
  - 001 優先的（Priority）
  - 010 立即的發送（Immediate）
  - 011 閃電式的（Flash）
  - 100 比閃電還閃電式的（Flash Override）
  - 101 CRI / TIC / ECP（找不到這個詞的翻譯）
  - 110 網間控制（Internetwork Control）
  - 111 網絡控制（Network Control）
   
  

• DTRCO：後 5 位

  - D （Delay更低的時延）時延：0：普通，1：延遲盡量小
  - T （Throughput 更高的吞吐量）吞吐量：0：普通，1：流量盡量大
  - R（Reliability更高的可靠性） 可靠性：0：普通，1：可靠性盡量大
  - C （Cost 更低費用的路由）傳輸成本：0：普通，1：成本盡量小
  - 0 最後一位被保留，恒定為 0

4、IP 包總長度（Total Length）：長度 16 bit 。以字節為單位計算的 IP 包的長度（包括頭部和數據），所以 IP 包最大長度 65 535 字節。所以，數據包有效載荷的大小 = IP 包總長度（Total Length）- IP 報頭長度（Header Length）。

5、標識符（Identifier）：長度 16 bit 。該字段和 Flags 和 Fragment Offest 字段聯合使用，對較大的上層數據包進行分段（fragment）操作。路由器將一個包拆分後，所有拆分開的小包被標記相同的值，以便目的端設備能夠區分哪個包屬於被拆分開的包的一部分。

6、標記（Flags）：長度 3 bit 。

• 該字段第一位不使用。
• 第二位是 DF（Don’t Fragment）位，DF 位設為 1 時表明路由器不能對該上層數據包分段。如果一個上層數據包無法在不分段的情況下進行轉發，則路由器會丟棄該上層數據包並返回一個錯誤信息。
• 第三位是 MF（More Fragments）位，當路由器對一個上層數據包分段，則路由器會在除了最後一個分段的 IP 包的報頭中將 MF 位設為 1 。

7、片偏移（Fragment Offset）：長度 13 bit，以 8 個八位組為單位。表示該 IP 包在該組分片包中位置，接收端靠此來組裝還原 IP 包。

8、生存時間（TTL）：長度 8 bit，設計之初是以秒（s）為單位的，但實際以跳數為單位，建議的缺省值為 64 。當 IP 包進行傳送時，先會對該字段賦予某個特定的值。當 IP 包經過每一個沿途的路由器的時候，每個沿途的路由器會將 IP 包的 TTL 值減少 1 。如果 TTL 減少為 0，則該 IP 包會被丟棄。這個字段可以防止由於路由環路而導致 IP 包在網絡中不停被轉發。

9、協議（Protocol）：長度 8 bit 。標識了上層所使用的協議。以下是比較常用的協議號：1 ICMP；2 IGMP；6 TCP；17 UDP；88 IGRP；89 OSPF 。

10、頭部校驗（Header Checksum）：長度 16 bit 。用來做 IP 頭部的正確性檢測，但不包含數據部分。 因為每個路由器要改變 TTL 的值，所以路由器會為每個通過的數據包重新計算這個值。

11、起源和目標地址（Source and Destination Addresses）：這兩個地址都是 32 bit 。標識了這個 IP 包的起源和目標地址。要註意除非使用 NAT，否則整個傳輸的過程中，這兩個地址不會改變。

12、可選項（Options）：這是一個可變長的字段。該字段屬於可選項，主要用於測試，由起源設備根據需要改寫。可選項目包含以下內容：

• 松散源路由（Loose source routing）：給出一連串路由器接口的 IP 地址。IP 包必須沿著這些 IP 地址傳送，但是允許在相繼的兩個 IP 地址之間跳過多個路由器。
• 嚴格源路由（Strict source routing）：給出一連串路由器接口的 IP 地址。IP 包必須沿著這些 IP 地址傳送，如果下一跳不在 IP 地址表中則表示發生錯誤。
• 路由記錄（Record route）：當 IP 包離開每個路由器的時候記錄路由器的出站接口的 IP 地址。
• 時間戳（Timestamps）：當 IP 包離開每個路由器的時候記錄時間。
• 填充（Padding）：因為 IP 報頭長度（Header Length）部分的單位為 32 bit，所以 IP 報頭的長度必須為 32 bit 的整數倍。因此，在可選項後面，IP 協議會填充若幹個 0，以達到 32 bit 的整數倍。

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UDP

IP UDP包頭詳解