IP分组格式

IP分组的基本概念

IP分组是互联网协议（IP）中用于数据传输的基本单位。它包含了发送方和接收方的地址信息，以及要传输的数据内容。IP分组可以在不同的网络之间传输，是实现互联网通信的基础。

IP分组的格式

1. 头部（Header）：

   • 版本号（Version）：4位，用于标识IP协议的版本，当前广泛使用的是IPv4。
   • 头部长度（Header Length）：4位，表示IP头部占用的字节数，以32位（4字节）为单位。
   • 服务类型（Type of Service）：8位，用于指定IP分组的服务质量（QoS），包括优先级、延迟、吞吐量和可靠性等。
   • 总长度（Total Length）：16位，表示IP分组（包括头部和数据）的总长度，以字节为单位。
   • 标识（Identification）：16位，用于标识一个特定的IP分组，帮助接收方重组分片后的IP分组。
   • 标志（Flags）：3位，用于控制IP分组的分片行为，包括是否允许分片、是否为最后一个分片等。
   • 片偏移（Fragment Offset）：13位，表示分片后的IP分组在原始IP分组中的位置。
   • 生存时间（Time to Live，TTL）：8位，用于限制IP分组在网络中的存活时间，防止分组在网络中无限循环。
   • 协议（Protocol）：8位，用于标识IP分组携带的数据类型，如TCP、UDP等。
   • 头部校验和（Header Checksum）：16位，用于验证IP头部的完整性。
   • 源地址（Source Address）：32位，表示发送方的IP地址。
   • 目的地址（Destination Address）：32位，表示接收方的IP地址。

2. 数据（Data）：

   • 数据部分是IP分组中用于传输实际数据的部分。其长度由总长度字段减去头部长度字段得到。

IP分组的其他特性

1. 分片与重组：当IP分组的大小超过网络的最大传输单元（MTU）时，会被分片成多个较小的IP分组进行传输。接收方在收到分片后，会根据标识、标志和片偏移等字段进行重组，恢复出原始的IP分组。

2. 路由选择：IP分组在传输过程中，会根据源地址和目的地址，经过一系列的路由器进行转发，最终到达接收方。

3. 生存时间（TTL）：每个IP分组都有一个TTL值，每当IP分组经过一个路由器时，TTL值会减1。当TTL值减为0时，该IP分组会被丢弃，防止其在网络中无限循环。