IPV4数据报

无连接数据包交付（IPV4）

TCP/IP互联网提供三组服务：

应用服务

可靠的运输服务

无连接的分组交付服务

IP数据报格式：



第一行

1.版本（4位字段）：IP协议的版本，确保与软件预期格式匹配。

2.首部长度（4位字段）:度量数据报首部长度。如果不包含可选字段和填充，长度为20位八位组，首部长度字段为5；

3.服务类型（TOS）：前6位组成码点字段，后两位保留。前3位（以前用于优先级）和后3位区别对待。当后3位为0时，把优先级为6和7的码点映射成高优先级的类别。用于优先级判别。

4.总长度：（16位）：用八位组来度量IP数据报长度，包括首部和数据区中的八位组。最大为2的16次方-1，即65535八位组。数据区长度可以用总长度减去首部长度得到。

**最大传送单元（maximum transfer unit，MTU）**：每种分组交换技术给一个物理帧可传送数量规定的一个固定上界。MTU在不同的物理网络，有不同的大小，数据报依据最小MTU会造成传输效率不高。使用最高MTU会使得分片太多次。所以选择一个合适的MTU初始化数据报大小。
**分片：**数据报经过小MTU网络时，把长数据报分解成若干小片的数据报片。IP用八位组的倍数表示数据的偏移量，所以数据报片的大小必须是8的倍数。
**重装：**在TCP/IP互联网中，一旦对数据报进行分片，数据报片一路作为单独的数据报传送，直到到达最终主机才进行重装 。

第二行

1.标识符：一个唯一标识该数据报的整数。如果发生分片，则每个数据报片含有和之前一样的标识符，以确认该数据报片属于哪个数据报。目的主机通过数据报片的标识符和源站地址来识别数据报。IP软件通常在内存中保持一个全局计数器，新产生一个数据报则计数器加1，并把累加结果指派给数据报标识符。

2.标志：如果设置为1，则说明数据报不应该分片。当路由器需要对不分片位设为1的数据报分片时，就会丢弃该数据报，并向源主机发回一个差错报文。

3.片偏移：IP用八位组的倍数来表示数据的偏移量，所以数据报片大小必须为8的倍数。从零偏移位置开始算起。目的站必须收到从偏移量0到最高偏移量的所有数据报片，才能进行重转数据报。数据报片不必按序到达，并且重装的目的主机与分片的路由器也不必进行通信。

第三行：

1.生存时间：指明数据报在互联网系统中允许保留多长时间。一旦超过时限，就把该数据报清除。现在处理方式一般是，经过一个路由器，将生存时间字段减1，只要生存字段减到0，路由器就丢弃该数据报，并向源站发回一个差错报文。保证数据报不会在互联网中无休止地游历。

2.协议：指明数据报中的数据区携带报文是使用哪个高层协议创建的。实质上，协议字段指明了数据区的格式。

3*.首部校验和*：保证首部字段的完整性。把首部看成16位整数的序列，分别计算每个整数的二进制反码，然后相加，再对结果求一次二进制反码。首部校验和只校验首部字段，不用于数据，路由器检测时提高效率，但是数据校验需要由高层协议自己添加。

第四行和第五行

1.源IP地址：发送数据报的源站地址，最初源站的IP地址，传输过程中不会改变。

2.目的IP地址：最终接受数据报的IP地址，传输过程中不会改变。

第六行（可选）

1.IP选项：主要用于网络调试或测试，并非每个数据报都需要。IP选项字段长度取决于选择了哪个选项。有的选项只有1八位组长，由1八位组的选项码组成。

0 1 ～2 3～7

复制 选项类 选项号

复制标志0，如果发生分片，将该选项只复制到第一个数据报片中。

复制标志1，如果发生分片，将该选项复制到所有的数据报片中。

记录路由选项：新建空表允许主机创建一个路由表记录沿途IP地址.代码7

源路由选项：新建IP地址序列为发送方指定一条互联网路由路径。代码137

时间戳选项：新建空表允许记录每个路由处理该数据报的时间和IP地址。