IP数据报格式
首先介绍一下IP数据包的首部 版本字段表示使用的协议版本:IPv4/IPv6;首部长度:单位是4B,最小为5。比如确定“首部长度”是8,那么首部的大小就是8*4B=32B。因为固定部分是20B,所以首部长度字段至少为5;区分服务:指示期望获得哪种类型的服务。比如数据报需要优先发送,强调这个数据报的优先级,就在区分服务这儿规定。总长度:首部+数据,单位是1B。有16位,最大可以表示B。但是实际中永远不会用到这么大,有MTU的限制。标识、标志、片偏移:用在IP数据报分片时候,见本文靠后面那块。生存时间:TTL。每经过一个路由器就 -1 ,等到为0时候就丢弃。协议字段:数据部分使用的协议,有以下几种首部检验和:只检验首部,就是求和。因为TTL每次都变化。源IP地址和目的IP地址:32位可选字段:0~40B。用来支持排错、测量以及安全等措施。填充字段:全0.用来补全首部使得是4B的整数倍。最大传送单元:链路层数据帧可封装数据的上限,以太网的MTU是1500字节。如果所传送的数据报长度超过某链路的MTU值,就需要分片。标识:同一数据报的分片采用同一标识。标志:只有2位有意义 x _ _中间位DF ( Don't Fragment ) :DF=1,禁止分片DF=0,允许分片最低位MF ( More Fragment ) :MF=1,后面“还有分片”MF=0,代表最后一片/没分片 片偏移:指出较长分组分片后,某片在原分组中的相对位置。 以8B为单位 。由此可以得知除了最后一个分片,每个分片长度一定是8B的整数倍。

IP数据报格式
先回顾一下TCP/IP协议栈网络层的协议有IP协议、ARP协议、ICMP协议和IGMP协议。其中IP协议是最主要也是最重要的协议,所以本文先从IP数据报的格式开始介绍。本文内容一个IP数据报由首部和数据两个部分组成。其中首部的前一个部分是固定部分,长度固定共20字节,这是所有IP数据报必须具有的。后一部分是可变部分,其长度是可变的,不是必须的。(1)版本:占4位,指IP协议的版本。目前广泛使用的IP协议版本有两种IPv4和IPv6。(2)首部长度:占4位,其单位是4B。所以首部长度必须是4B的整数倍。如首部长度字段的4个二进制位分别是1111(对应十进制是15),则IP协议首部的长度是15 × 4B = 60B(字节)。由于IP数据报首部的固定部分长度固定是20,所以首部字段最小从0101开始。(3)区分服务:占8位,一般情况下不使用该字段。只有使用区分服务时,这个字段才起作用,如要求当前的数据报设置高优先级优先发送。(4)总长度:占16位,表示首部和数据部分长度之和,单位是字节。(5) 标识、标志、片偏移是关于IP数据报分片的,见下文。(6)生存时间:占8位,表示数据报在网络中的寿命。由发送数据报的源点设置这个字段,其目的是为了防止那些无法交付的数据报无限制的在互联网中兜圈子(例如从路由器R1转发到R2,再转发到R3,然后又转发到R1),因而白白浪费网络资源。数据报每经过一个路由器,这个值就会减1,当减至0时,就丢弃该数据报。(7)协议:占8位,协议字段是指出次数据报所携带的数据是使用的协议。这里记两个协议字段的值:6表示TCP协议,17表示UDP协议。(8)首部校验和:占16位,只校验数据报的首部,不检验数据部分。数据报每经过一个路由器都要重新计算一下首部校验和(一些字段,如生存时间、标志、片偏移可能发生了变化)。(9)源地址和目的地址:各占32位。(1)可选字段:长度可变,从1字节~40字节。可变部分是为了增加IP数据报的功能,如用来支持排错、测量以及安全等措施。(2)填充:IP数据报的首部长度必须是4B的整数倍,所以如果首部长度不满足4B整数倍时,就使用填充字段将首部填充到4B的整数倍。数据链路层将网络层传送的数据报添加头部和尾部封装成以太网帧,数据链路层封装数据帧长度是有限制的,以太网规定其最大传送单元MTU的值是1500字节,如果从网络层传输下来的数据报长度超过MUT值,就必须把过长的数据报进行分片处理。而上节IP数据报首部固定部分的标识、标志和片偏移就是用于数据报分片的。(2) 标志:占3位,目前只有两位有意义。(3)片偏移:占13位,以8B为单位。其表示较长分组分片后,某一片在原分组中的相对位置,也就是说相对于用户数据字段的起点,该片从何处开始。这也就是说,除了最后一个分片,每个分片的长度一定是8B的整数倍。举个例子说明一下,假设一个数据报的总长度是3820个字节,其数据部分为3800字节长(首部仅仅使用固定部分),需要分片为长度不超过1420字节的数据报片。因固定首部长度为20字节,因此每个数据报片的长度不超过1400字节。于是分为3个报片,其数据部分的长度分别为1400、1400、1000字节。原始数据报首部被复制为各个数据报的首部,但是必须修改有关字段。对于原始数据报、数据报片1、2、3的首部部分信息如下图,(原始数据报的标识取12345)注意区分几个字段的单位:

什么是报文?IP报文的结构
网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。什么是报文?报文(message)是网络中交换与传输的数据单元,即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息,其长短很不一致,长度不限且可变。一、IP数据报文结构如下:各字段解释如下:1,version:版本号,4bits,指IP协议的版本。2,header length:首部长度,4bits,单位为4字节,故最大长度为4*(2^4-1)=60字节,首部固定部分长度为20字节,可变部分为0~40字节。3,differentiated services:服务类型,8bits,组成如下:过程字段:3位,设置了数据包的重要性,取值越大数据越重要,取值范围为:0(正常)~ 7(网络控制)延迟字段:1位,取值:0(正常)、1(期特低的延迟)流量字段:1位,取值:0(正常)、1(期特高的流量)可靠性字段:1位,取值:0(正常)、1(期特高的可靠性)成本字段:1位,取值:0(正常)、1(期特最小成本)保留字段:1位 ,未使用4,total length:总长度,16bits,首部加上数据的长度总和,单位为字节,故数据报最大长度为2^16-1=65525字节。另外总长度必须不超过最大传送单元MTU。5,identification:标识,16bits,计数器,作为数据报标识。当数据报需要分片时,该标识用来表示同属一个数据报的分片。需要分片时结合以下flags、fragment offset一起使用。6,flags:标志,3bits,记为D0-D1-D2,各自意义如下:D0:1表示有后续分片,0表示该数据报为最后一片。D1:1表示不分片,0表示分片。D2:保留位,未使用。7,fragment offset:片偏移,13bits,单位为8字节,表示分片后的某分片在原分组中的相对位置。8,time to live:生存时间,8bits,表示数据报在网络中的寿命,单位为跳,经过一个路由表示一跳,该值减 一,到零则丢弃。9,protocal:协议,8bits,指出使用该包裹的上层协议,如TCP=6,ICMP=1,UDP=17等。10,header checksum:首部(不包括数据部分)检验和,16bits。这里不采用 CRC 检验码而采用简单的“反码算术求和”计算方法。11,source address:源地址,32bits,即源IP地址。12,destination address:目的地址,32bits,即目的IP地址。13,options:可选字段,长度可变,1~40字节。用于增加IP数据报的控制功能。14,另外还有个填充字段,上图中未显示,该字段用来保证首部的长度为4字节的整数倍。15,Data:用户数据。二、用抓包工具抓IP数据报,截图如下:由图可知,该IP首部只有20个字节,各字段值分别为:version(4):4。header length(4):5 * 4 = 20 bytes。differentiated services(8):ox00。total length(16):ox0034,3*16 + 4 = 52 bytes,由上图可知,IP报文长度为66 -14 = 52,前面14字节为以太网帧中的部分数据,其实就是两个mac(6byte)地址再加一个2字节的type。identification(16):ox4c46,19526。flags(3):二进制010,可知该数据报不分片且为最后片。fragment offset(13):二进制0 0000 0000 0000。time to live(8):0x40,即64跳。protocal(8):0x06,即上层协议为TCP。header checksum(16):0xd7e8。source address(32):0xc0a80569,即192.168.5.105。destination address(32):ox774bd938,即119.75.217.56。options(1~40):无以上就是IP报文的结构的详细介绍,希望大家看了本片文章以后可以对IP报文有多了解,谢谢阅读。

如何判断一个IP数据报是TCP还是UDP报文?
协议字段(报头检验和前面那个),其值为6,则为TCP,其值为17,则为UDP。
使用wireshark等工具抓包,直接可以看到是tcp还是udp
抓包看呀

IP数据报中协议字段常见的值有哪些,对应哪些高层协议
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)首部长度——占 4 位,可表示的最大数值是 15 个单位(一个单位为 4 字节)因此 IP 的首部长度的最大值是 60 字节。区分服务——占 8 位,用来获得更好的服务在旧标准中叫做服务类型,但实际上一直未被使用过。1998 年这个字段改名为区分服务。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。总长度必须不超过最大传送单元 MTU。标识(identification)占 16 位,它是一个计数器,用来产生数据报的标识。标志(flag)占 3 位,目前只有前两位有意义。标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。MF 1 表示后面“还有分片”。MF 0 表示最后一个分片。标志字段中间的一位是 DF (Don't Fragment) 。只有当 DF 0 时才允许分片。片偏移(12 位)指出:较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以 8 个字节为偏移单位。生存时间(8 位)记为 TTL (Time To Live)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。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首部检验和(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 检验码而采用简单的计算方法。源地址和目的地址都各占 4 字节可 选 字 段(长 度 可 变)填充 数 据 部 分

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