计算机网络（自顶向下方法）-IP报文格式和实例分析

IP报文格式和实例分析

上面是IP的报文格式，接下来我们先说明各个字段的意义。然后，用Etheral软件转包分析IP的报文格式。

1.版本：

ip报文中，版本占了4位，用来表示该协议采用的是那一个版本的ip，相同版本的ip才能进行通信。一般此处的值为4，表示ipv4。

2.头长度：

该字段用四位表示，表示整个ip包头的长度，其中数的单位是4字节。即二进制数0000-1111（十进制数0-15），其中一个最小长度为0字节，最大长度为60字节。一般来说此处的值为0101，表示头长度为20字节。

3.Tos服务字段：

该字段用8位表示。该字段一般情况下不使用。

4..总长度：

该字段表示整个ip报文的长度，单位是1字节。能表示的最大字节为2^16-1=65535字节。不过由于链路层的MTU限制。超过1480字节后就会被分片（以太帧MTU为1500的情况下，除去20字节的包头）

5.标识：

该字段是ip软件实现的时候自动产生的，该字段的目的不是为了接受方的按序接受而设置的，而是在ip分片以后，用来标识同一片分片的。方便ip分片的重组。

6.标志：

该字段是与ip分片有关的。其中有三位，但只有两位是有效的，分别为MF，DF，MF。MF标识后面是否还有分片，为1时，表示后面还有分片。DF标识是否能分片，为0表示可以分片。

7.片偏移：

该字段是与ip分片后，相应的ip片在总的ip片的位置。该字段的单位是8字节。比如，一个长度为4000字节的ip报文，到达路由器。这是超过了链路层的MTU，需要进行分片，4000字节中，20字节为包头，3980字节为数据，需要分成3个ip片（链路层MTU为1500），那么第一个分片的片偏移就是0，表示该分片在3980的第0位开始，第1479位结束。第二个ip片的片偏移为185（1480/8），表示该分片开始的位置在原来ip的第1480位，结束在2959。第三片的片偏移为370（2960/8），表示开始的时候是2960位，结束的时候在3979位。

8.TTL：

该片表示生存周期，该值占8位。ip分片每经过一个路由器该值减一，它的出现是为了防止路由环路，浪费带宽的问题。比如，该ip在R1路由器发送到R2路由器。R2路由器又发给R1路由器。防止这种循环。window系统默认为128.

9.协议：

该值标识上层的协议。占8位。其中1，标识ICMP、2标识IGMP、6标识TCP、17标识UDP、89标识OSPF。

10校验和：

该值是对整个数据包的包头进行的校验。占16位。

11.源地址和目的地址。标识发送ip片的源和目的ip，32位

12.接下来是可选的部分，一般一些特殊的要求会加在这个部分。

13：数据

接下来，我们用一个具体的ip报文来进行分析。该报文是Etheral报文分析软件抓的包。

这是是ip报文的第一行，Version是版本，Header length是头长度，Differentiated Services Field就是区分服务，Total Lehgth为总长度。

其中，45 00 05 dc 为上面的四个信息的传输过程中的值，这里面一个数代表4位二进制数。中，4和5分别表示版本，头长度，00表示TOS为0。05

这是ip报文的第二行，Identification 位标识，FLags为标志，在这里可以看到MF为 set 标识还有分片，DF为not set可以分片。片偏移为0.标识这是初始的ip片

90 ad 20 00 为上面的标识字段，90 ad 标识该ip的标识， 2转换为二进制为0010，其中前三位001位标志，后面的0，是13位的标识的一部分。

这是 TTL  协议 检验和这几部分。TTL位于第9个字节，可以看到TTL为12，上层协议为ICMP，头部检验和为true.

80 01 ef 05为相应字段的值80位生存时间转换成10进制为128. 01为协议。ef 05为首部检验和。

c0 a8 0a 0e 为源ip，第13个字节开始

c0 a8 0a of 为目的ip