IPV4报文格式详解与IP分片计算实例

IPV4报文格式详解与IP分片计算实例

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/lovemelovefish/article/details/138158307

IPV4报文格式

IPV4报文格式由多个字段组成，每个字段都有其特定的功能：

• 版本：占用4位，用于标识IP协议的版本。对于IPV4，其值为0100（即4）；对于IPV6，其值为0110（即6）。

• 头部长度（IHL）：最小值是5，最大值为15，单位是4字节。这意味着IPV4头部的长度范围是20到60字节。IPV6的头部长度是固定的40字节。

• TOS（Type of Service）：用于区分服务类型，即QoS（Quality of Service）字段，表示数据包的优先级。

• 总长度字段：表示整个IP数据报的长度，以字节为单位。

• 标识：主机发送IP报文的序号，每发送一次加1。

• 生存期（TTL）：用于设置一个数据包可经过的路由器数量的上限，每经过一台路由器减1（范围：0~255）。在IPV6中，这个字段被替换为"心跳限制"（hop limit）。

• 协议字段：包含一个数字，标识数据报有效载荷部分的数据类型。最常用的值为1（ICMP）、17（UDP）和6（TCP）。

• 头部校验和：仅计算IPv4头部，不检查数据有效载荷部分的正确性。当TTL减一时，头部校验和必须重新计算。需要注意的是，IPV6没有首部校验和。

IPV4报文的最大长度是65535字节，即2的16次方。这包括数据部分的65515字节和头部的20字节。

IP分片及计算

IP分片是将一个较大的IP数据包分割成多个较小的数据包，以便在网络中传输。以下是IP分片的相关概念和计算方法：

• 最大传输单元（MTU）：用来通知对方所能接受数据服务单元的最大尺寸，说明发送方能够接受的有效载荷大小。以太网的MTU通常是1500字节。

• 片偏移：占13位，用于表示较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。相对于用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以8个字节为偏移单位，这意味着每个分片的长度一定是8字节的整数倍。

• 标志字段：最低位记为MF（More Fragments）。MF=1表示后面“还有分片”的数据报；MF=0表示这是数据报片中的最后一个。

IP分片计算实例

情况1：IP分组长度为3000字节

总计需要分三次，最后一片的偏移量为370。

情况2：IP分组长度为4000字节

总计需要分三次，最后一片的偏移量为370。

情况3：IP分组长度为1500字节，MTU为1024字节

总计需要分两次，最后一片的偏移量为125。