计算机网络网络层IPv4数据报封装

2023/02/15 计算机网络 共 983 字,约 3 分钟

IPv4数据报封装格式

  1. IPv4数据报首部格式

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  2. 版本:长度为4bit,用来表示IP协议的版本,通信双方使用的IP协议版本必须一致。IPv4

  3. 首部长度:长度为4bit,以4B为单位,用来表示IPv4数据报的首部长度。取值最小为0101,即十进制5,再乘以4就是IPv4数据报首部最小长度20B,最大取值为1111,即十进制的15,再乘以4就是IPv4数据报的首部最大长度为60B。

  4. 可选字段:长度1-40字节不等,用于排错及安全措施等功能,很少被使用。

  5. 填充:确保IPv4数据报的首部长度为4B的整数倍,使用全0进行填充。

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  6. 区分服务:利用该字段的取值可提供不同等级的服务质量,一般不使用

  7. 总长度:长度为16bit,用来表示IPv4数据报的长度,即首部长度加数据载荷长度,最大取值为65535

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  8. 片偏移:IP数据报过长时候,由于规定以太网MAC帧的数据载荷最大为1500B,所以必须对IPv4数据报进行分片。片偏移的长度为13bit,该字段的单位为8B,表示分片IPv4数据报的数据载荷在原IPv4数据报的位置。片偏移的值必须为整数

  9. 标识:属于同一IPv4数据报的各分片具有相同的标识。

  10. 标志:最低位MF(More Fragment)1,标识本分片后面还有分片;0表示本分片后面没有分片。

    中间位DF(Don’t Fragment) 1,表示不允许分片; 0表示允许分片

    最高位为保留为必须为0

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  11. 生存时间TTL:每经过一个路由器其值减少1,为0的时候生命周期结束。防止数据报在有环路的的网络中反复兜圈浪费网络资源。

  12. 协议:指明应将IP数据报向上交给哪个协议处理。6是TCP,17是UDP

  13. 首部检验和:二进制反码算术运算求和 \(0+0=0\\ 0+1=1\\ 1+1=0,\quad and\quad generate\quad a\quad rounding \quad 1 \quad to \quad add\quad to \quad the \quad next\quad column\\ If \quad the\quad highest\quad bits\quad are\quad added\quad together\quad and\quad then\quad rounded,\quad the\quad final\quad result\quad is\quad added\quad by\quad 1\)

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参考资料

深入浅出计算机网络(微课视频版)

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