IPv4報文格式各字段的含義

來源：公眾號【網絡技術干貨圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

IPv4報文格式

上圖中各字段的含義如下：

Version版本 4Bit ：ip報文中，用來表示該協議采用的是那一個版本的ip，相同版本的ip才能進行通信。一般此處的值為4，表示ipv4。

Header Length頭部長度 4Bit ：表示整個ip包頭的長度，其中單位是4字節(jié)。即二進制數0000-1111（十進制數0-15），其中一個最小長度為0字節(jié)，最大長度為60字節(jié)。一般來說此處的值為0101，表示頭長度為20字節(jié)。

Type of Service（ToS） 8Bit ：差分服務等級的標記。

Total Length總長度 16Bit ：該字段表示ip報文的總長度，單位是1字節(jié)。能表示的最大字節(jié)為2^16-1=65535字節(jié)。不過由于鏈路層的MTU限制。超過1480字節(jié)后就會被分片（以太幀MTU為1500的情況下，除去20字節(jié)的包頭）。

Identification標記位 16Bit ：該字段是ip軟件實現的時候自動產生的，該字段的目的不是為了接受方的按序接受而設置的，而是在ip分片以后，用來標識同一片分片的。方便ip分片的重組。

Flag標志 3Bit ：該字段是與ip分片有關的。其中有三位，第一位保留，其他兩位分別為DF，MF。MF標識后面是否還有分片，為1時，表示后面還有分片。DF標識是否能分片，為0表示可以分片，如果為1不能分片，但偏移量字段又不為0，那么就會丟棄該報文。

Fragment offset偏移量 13Bit ：該字段是與ip分片后，相應的ip片在總的ip片的位置。該字段的單位是8字節(jié)。比如，一個長度為2000字節(jié)的ip報文，到達路由器。這是超過了鏈路層的MTU，需要進行分片，2000字節(jié)中，20字節(jié)為包頭，1980字節(jié)為數據，需要分成2個ip片（鏈路層MTU為1500），那么第一個分片的片偏移就是0，表示該分片在1980的第0位開始，第1479位結束。第二個ip片的片偏移185（1480/8），表示該分片開始的位置在原來ip的第1480位，結束在2000。

TTL 8Bit ：該片表示生存周期，該值占8bit。ip分片每經過一個路由器該值減一，它的出現是為了防止路由環(huán)路，浪費帶寬的問題。

Protocol協議 8Bit ：該值標識上層的協議。其中1標識ICMP、2標識IGMP、6標識TCP、17標識UDP、88標識OSPF。

Header CheckSum校驗和 16Bit ：該值是對整個數據包的包頭進行的校驗。

源IP和目的IP各32Bit。

如果有Option字段，但沒到32Bit，由Padding補齊（補0）。

什么情況下兩主機的子網掩碼不同,卻可以相互通信?

一臺主機為172.31.1.1 255.255.255.0
一臺主機為 172.31.1.2 255.255.255.224
測試可以ping通……
問： 為什么，什么情況下兩主機的子網掩碼不同,卻可以相互通信？
答：
因為這兩臺主機都在百同一網段度172.31.1.0，所以能相互通信問
A機的地址：172.31.1.1 255.255.255.0
轉換為：10101100 00011111 00000001 00000001
（對齊）11111111 11111111 11111111 00000000
進行相與運算，1與1為1，0與0為0，1與0為0
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）
B機的地址：172.31.1.2 255.255.255.224
轉換為：10101100 00011111 00000001 00000010
（對齊）11111111 11111111 11111111 11100000
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）

總結兩地址IP地址和掩碼相與結果相同即可通信。

審核編輯：湯梓紅