IP、TCP、UDP首部详解 _字段

IP首部 IP首部字段图

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IP首部字段详情
4位版本：
协议版本号，IPv4是0100，IPv6是0110，目前基本都是IPv4版本。
4位首部长度：
指首部占32bit字的数目，包括选项区，也就是说单位是4个字节，如图1-1首部是20个字节，那首部字段值为5，即0101，首部最大值是1111，也就是说首部长度字段最大可表示15(1111)*4 = 60字节长度(包含选项段) 。普通IP数据报（没有任何选项），该字段的值是5，即160比特=20字节。
8位服务类型(TOS)：
TOS字段包含一个3bit的优先权字段(现已被忽略)，4bit的TOS字段和1bit未用但必须置0 。4bit的TOS分别代表：最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。4bit中只能置其中1bit，如果所有4bit均为0，表示一般服务。
16位总长度：
总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。通过首部长度字段和总长度字段，就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度。由于该字段长16bit，所以IP数据报最长可达65535字节，当数据报被分片时，该字段的值也随着变化。
16位标识：
标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就会加1 。如果IP数据报要分片，则每个分片之后的IP数据报的标识是一样的。
3位标志：
3位标志，目前只有2位有意义；最低位为MF，MF=1代表后面还有分片的数据报，MF=0代表当前数据报已是最后的数据报。次低位为DF，DF=1代表不能分片，DF=0代表可以分片。
13位偏移：
此字段是和3位标志中的最低位MF配合使用的。表示某个分片在原始数据中的相对位置。举个例子，假如发送1473字节的UDP数据报，UDP数据报被分成两份，第一份UDP数据报大小则为1480字节（1472+8字节UDP报头），第一份数据报偏移位为0，第二份UDP数据报偏移位字段值则是1480 。
8位生存时间(TTL)：
生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数，它指定了数据报的生存时间。TTL的初始值由源主机设置（通常是32或64），一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减去1，当该字段的值为0时，数据报就被丢弃，并发送ICMP报文通知源主机。
8位协议：
指明IP层所封装的上层协议类型，如ICMP（1）、IGMP（2）、TCP（6）、UDP（17）等。
16位首部检验和：
首部检验和字段是根据IP首部计算的检验和码，用于验证数据的完整性，它不对首部后面的数据进行计算。ICMP、IGMP、UDP和TCP在它们各自的首部中均含有同时覆盖首部和数据的检验和码，而IP不对头部后面的数据进行检验。计算方法可参考此篇文章() 。
32位源IP地址和目的IP地址：
用来标明发送IP数据报文的源主机地址和接收IP报文的目标主机地址。
【IP、TCP、UDP首部详解】32位选项：
用来定义一些任选项：如记录路径、时间戳等。这些选项很少被使用，同时并不是所有主机和路由器都支持这些选项。可选项字段的长度必须是32比特的整数倍，如果不足，必须填充0以达到此长度要求，这样可以保证IP首部始终是32bit的整数倍（这是首部长度字段所要求的）。
TCP首部封装TCP数据的IP数据报(途中TCP首部应该为10字节，特此说明)

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TCP首部字段图

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TCP首部字段详情
16位源端口、目的端口：
每个TCP段都包含源端口和目的端端口号，用于寻找发端和收端应用进程。这两个值加上IP首部中的源端IP地址和目的IP地址就唯一确定一个TCP连接。