网络工程师上午综合知识必备考点：IP报头

一、IP报头结构如下图所示：

二、IP报头中各部分的作用：

版本号(Version)：表示IP协议的版本。通信双方使用的 IP 协议版本必须一致，目前广泛使用的IP协议版本号为 4，即IPv4。

IP报头长度(Header Length)：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位，单位为32bit(4个字节)，即本区域值= IP头部长度(单位为bit)/(8*4)，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4=60个字节。IP包头最小长度为20字节。

服务类型(Type of Service)：长度8比特。3位优先权字段(已经弃用)，4位TOS字段， 和1位保留字段(必须置为0)。4位TOS分别表示: 最小延时， 最大吞吐量,，最高可靠性，最小成本.。这四者相互冲突， 只能选择一个。 对于ssh/telnet这样的应用程序，最小延时比较重要; 对于ftp这样的程序，最大吞吐量比较重要。

IP包总长(Total Length)：长度16比特。 以字节为单位计算的IP包的长度 (包括头部和数据)，所以IP包最大长度65535字节。

标识符(Identifier)(数据报ID)：长度16比特。该字段和Flags和Fragment Offest字段联合使用，对大的上层数据包进行分段(fragment)操作。路由器将一个包拆分后，所有拆分开的小包被标记相同的值，以便目的端设备能够区分哪个包属于被拆分开的包的一部分。

标记(Flags)：长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF(Don't Fragment)位，DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF(More Fragments)位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。

片偏移(Fragment Offset)：长度13比特。是分片相对于原始IP报文开始处的偏移. 其实就是在表示当前分片在原报文中处在哪个位置. 实际偏移的字节数是这个值 * 8 得到的. 因此, 除了最后一个报文之外, 其他报文的长度必须是8的整数倍(否则报文就不连续了)。

生存时间(TTL)：长度8比特。当IP包进行传送时，先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候，每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0，则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。

协议(Protocol)：长度8比特。标识了上层所使用的协议。表示该数据报文所携带的数据所使用的协议类型，该字段可以方便目的主机的IP层知道按照什么协议来处理数据部分，不同的协议有专门不同的协议号。

以下是比较常用的协议号：

1 ICMP

2 IGMP

6 TCP

17 UDP

88 IGRP

89 OSPF

头部校验(Header Checksum)：长度16位。用来做IP头部的正确性检测，但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。

起源和目标地址(Source and Destination Addresses)：这两个地段都是32比特。标识了这个IP包的起源和目标地址。要注意除非使用NAT，否则整个传输的过程中，这两个地址不会改变。我们平常看见的：36.46.71.180，这是通过点分十进制来表示的，每个部分的范围是0-255。

可选项(Options)：这是一个可变长的字段。该字段属于可选项，主要用于测试，由起源设备根据需要改写。可选项目包含以下内容：

1、松散源路由(Loose source routing)：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，但是允许在相继的两个IP地址之间跳过多个路由器。

2、严格源路由(Strict source routing)：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，如果下一跳不在IP地址表中则表示发生错误。

3、路由记录(Record route)：当IP包离开每个路由器的时候记录路由器的出站接口的IP地址。

4、时间戳(Timestamps)：当IP包离开每个路由器的时候记录时间。

填充(Padding)：因为IP包头长度(Header Length)部分的单位为32bit，所以IP包头的长度必须为32bit的整数倍。因此，在可选项后面，IP协议会填充若干个0，以达到32bit的整数倍。

数据部分：表示传输层的数据，如保存 TCP、UDP、ICMP 或 IGMP 的数据。数据部分的长度不固定。

相关真题：

1、在没有选项和填充的情况下.IPv4数据报报头长度域的值应该为(　)

A.3

B.4

C.5

D.6

信管网参考答案：C

查看解析：www.cnitpm.com/st/316134647.html

2、 在IP 数据报进行分片时，分片报头与源报头可能不相同的字段为(　　)。

A.源IP 地址

B. 目的IP 地址

C. 标志

D. 标识

信管网参考答案：C

查看解析：www.cnitpm.com/st/314338205.html