4-07 IP数据报的格式

工业和信息化部“十二五”规划教材《计算机网络教程》人民邮电出版社ATextbookonComputerNetworksIP数据报的格式陆军工程大学谢钧谢希仁袁恩固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP数据报首部发送在前首部长度为4字节的整数倍IP数据报由首部和数据两部分组成可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP数据报首部发送在前固定部分20字节IP数据报首部的固定长部分固定部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP数据报首部发送在前可变部分IP数据报首部的可变长部分固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部IP数据报首部的固定部分中的各字段版本——占4位，指IP协议的版本目前的IP协议版本号为4(即IPv4)固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部首部长度——占4位，可表示的最大数值是15(以4字节为单位)因此IP的首部长度的最大值是60字节。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部区分服务——占8位，只有在使用区分服务（DiffServ）时，这个字段才起作用。在一般的情况下都不使用这个字段IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部总长度——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。总长度必须不超过数据链路层协议的最大传送单元MTU。IP数据报首部的固定部分中的各字段IP数据报的分片MTU(最大传输单元)：网络链路能承载的最大分组长度当一个IP数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层协议的MTU。不同的链路类型，不同的MTUMTU变小?IP数据报的分片在网络中，大IP数据报被分割为“分片”，即一个数据报变为几个数据报IP协议提供的一种基于报文的传输服务，即发送方发送的是一个报文，接收方接收到的也应该一个报文“重新装配”仅在最后目的地输入:一个大的数据报输出:3个小的数据报重装如何重装？固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标识、标志、片偏移三个字段用于IP数据报的分片IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标识(identification)占16位，计数器产生，相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能在目的地被正确地重装成为原来的数据报。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部标志(flag)占3位，目前只有前两位有意义。MF(MoreFragment)：1表示后面“还有分片”;0表示最后一个分片。DF(Don‘tFragment)，意思是“不能分片”

，为0时才允许分片。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部片偏移(13位)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。IP数据报首部的固定部分中的各字段片偏移以8个字节为偏移单位。固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部若路由器收到的数据报DF=1，但需要分片后才能转发，则会丢弃该数据报，并向源点发送一个ICMP终点不可达差错报告。IP数据报首部的固定部分中的各字段需分片的数据报首部IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？数据部分共3800字节片偏移=0/8=0片偏移=0/8=0需分片的数据报首部数据部分共3800字节偏移=0/8=01399总长度=1420,MF=1字节03799首部1首部2首部314002800字节0IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？片偏移=0/8=03799需分片的数据报首部数据部分共3800字节首部1首部2首部3偏移=0/8=01399总长度=1420,MF=1字节0偏移=1400/8长度=1420,MF=1偏移=2800/8=35028003799总长度=1020,MF=014002800字节0IP数据报分片实例一数据报的总长度为3820字节，只考虑固定首部，MTU=1420字节，需要分为几片？每个分片IP数据报的字段如何修改？原IP数据报中的标识字段的值要被复制到所有的数据报片的标识字段中，接收方在重装分片时通过该字段识别哪些分片属于同一原IP数据报。固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部生存时间(8位)记为TTL(TimeToLive)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部若把TTL的初始值设置为1，就表示这个数据报只能在本局域网中传送。IP数据报首部的固定部分中的各字段固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部协议(8位)字段指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程IP数据报首部的固定部分中的各字段运输层网络层首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数据部分IP数据报协议字段的作用协议字段指出应将数据部分交给哪个协议软件去处理固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分首部首部校验和(16位)字段只检验数据报的首部不检验数据部分。这里不采用

CRC

校验码而采用简单的计算方法。IP数据报首部的固定部分中的各字段发送端接收端16位字116位字2置为全0校验和16位字n16位反码算术运算求和……取反码数据报首部IP数据报16位校验和16位字116位字216位校验和16位字n16位反码算术运算求和16位结果……取反码数据部分若结果为0,则保留；否则，丢弃该数据报数据部分不参与校验和的计算互联网校验和发送端接收端16位字116位字2置为全0校验和16位字n16位反码算术运算求和……取反码数据报首部IP数据报16位校验和16位字116位字216位校验和16位字n16位反码算术运算求和16位结果……取反码数据部分若结果为0,则保留；否则，丢弃该数据报数据部分不参与校验和的计算互联网校验和互联网校验和固定部分可变部分048