(4.5.1)--4.3IP数据报的格式.pdf

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1、 IP IP数据报的格式数据报的格式 IP 数据报的格式数据报的格式 nIP 数据报数据报：说明：说明IP协议具有哪些功能协议具有哪些功能。n由由首部首部和和数据数据两部分组成。两部分组成。首部固定长度，共首部固定长度，共 20 字节。字节。可选字段，长度可变。可选字段，长度可变。固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度

2、数数 据据 部部 分分数数 据据 部部 分分首首 部部IP 数据报数据报首首部部发送在前发送在前固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分数数 据据 部部 分分首首 部部IP 数据报数据报首首部部发送在前发送在前固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时

3、间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分数数 据据 部部 分分首首 部部IP 数据报数据报首首部部发送在前发送在前固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长

4、 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部版本版本协议版本号为协议版本号为 4(即即 IPv4)。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部 首部长度首部长度固定固定(0101时时)部分部分20字节字节。首部固定部分中

5、的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部 首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填

6、 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部总长度总长度指首部和数据之和的长度指首部和数据之和的长度，单位为字节单位为字节。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）

7、位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部 标识标识(identification)是一个计数器，是一个计数器，用来产生数据报的标识。用来产生数据报的标识。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部标志标志(flag)占占 3 位，只有位，

8、只有两位有意义两位有意义:,DF,MF。当当 DF 0 时才允许分片。时才允许分片。MF 1 表示后面表示后面“还有分片还有分片”，MF 0表示最后一片。表示最后一片。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部片片偏移偏移 片偏移以片偏移以 8 个

9、字节为偏移单位。个字节为偏移单位。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 【例例】IP 数据报分片数据报分片n一个数据报的一个数据报的总长度总长度为为 3820 字节字节，其，其数据部分数据部分的的长度为长度为 3800 字节（字节（固定首部）。固定首部）。n每分片长度不每分片长度不超过超过 1420（固定首部固定首部20）字节字节。因此每个数据报片的数据部分长度不能因此每个数据报片的数据部分长度不能超过超过 1400 字节字节。偏移偏移=0/8=01399数据报片数据报片 1首部首部 1字节字节 0偏移偏移=1400/8=17514002799首部首部 2数据报片数据报片 2偏移偏移=

10、2800/8=35028003799首部首部 3数据报片数据报片 3偏移偏移=0/8=03799需分片的需分片的数据报数据报首部首部数据部分共数据部分共 3800 字节字节14002800字节字节 0【例例】IP 数据报分片数据报分片总长度总长度为为 3820 字节字节 总长度总长度标识标识MFDF片偏移片偏移原始数据报原始数据报382012345000数据报片数据报片1142012345100数据报片数据报片214201234510175数据报片数据报片310201234500350分片后字段中的数值分片后字段中的数值DF=0DF=0允许分片允许分片MF=1MF=1还有分片，还有分片，MF=

11、0MF=0最后分片最后分片固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部生存时生存时间间记记为为 TTL，网络中可通过的路由器数的最大值。网络中可通过的路由器数的最大值。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存

12、 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部协议协议指出此数据报携带的数据使用何种协议。指出此数据报携带的数据使用何种协议。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 运输层运输层网络层网络层首部首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数数 据据 部部 分分IP 数据报数据报指出指出应将数据部分交给哪应将数据部分交给哪一个进程一个进程IP 数据报可以封装多种协议数据报可以封

13、装多种协议 PDU。如：如：TCPTCP为为6 6、UDPUDP为为1717、ICMPICMP为为1 1 固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部首部检验首部检验和和只检验只检验数据报的数据报的首部首部，不检验数据部分不检验数据部分。首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 发送端发送端

14、接收端接收端16 位位字字 116 位位字字 2置为全置为全 0检验和检验和16 位位字字 n16 位位反码算术反码算术运算求和运算求和取反码取反码数数据据报报首首部部IP 数据报数据报16 位位检验和检验和16 位位字字 116 位位字字 216 位位检验和检验和16 位位字字 n16 位位反码算术反码算术运算求和运算求和16 位位结果结果取反码取反码数据部分数据部分若结果为若结果为 0,则保留；则保留；否则，丢弃该数据报否则，丢弃该数据报数据部分数据部分不参与检验和的计算不参与检验和的计算检验和的检验和的计算计算采用采用 16 位位二进制二进制反码反码求和求和算法算法每行为首部每行为首部1

15、6 位位二进制二进制每行取每行取反反检验和检验和检验和全检验和全 0固固定定部部分分可变可变部分部分04816192431版版 本本标志标志生生 存存 时时 间间协协 议议标标 识识区区 分分 服服 务务总总 长长 度度片片 偏偏 移移填填 充充首首 部部 检检 验验 和和源源 地地 址址目目 的的 地地 址址可可 选选 字字 段段 （长（长 度度 可可 变）变）位位首部长度首部长度数数 据据 部部 分分首首部部指源指源IP地址，目的地址，目的IP地址地址 首部固定部分中的各字段首部固定部分中的各字段 首部的可变部分首部的可变部分 n可变部分就是一个选项字段。可变部分就是一个选项字段。n选项选项-从从 1 个字节到个字节到 40 个字节不等个字节不等。n实际上这些选项很少被使用实际上这些选项很少被使用。