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IP协议文档：RFC 791

协议层次结构

可以看出IP协议在互联网协议层次机构中德所处位置：

             +------+ +-----+ +-----+     +-----+  
             |Telnet| | FTP | | TFTP| ... | ... |  
             +------+ +-----+ +-----+     +-----+  
                   |   |         |           |     
                  +-----+     +-----+     +-----+  
                  | TCP |     | UDP | ... | ... |  
                  +-----+     +-----+     +-----+  
                     |           |           |     
                  +--------------------------+----+
                  |    Internet Protocol & ICMP   |
                  +--------------------------+----+
                                 |                 
                    +---------------------------+  
                    |   Local Network Protocol  |  
                    +---------------------------+  

                     Protocol Relationships

IP头

头结构

    0                   1                   2                   3   
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |Version|  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |         Identification        |Flags|      Fragment Offset    |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |  Time to Live |    Protocol   |         Header Checksum       |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                       Source Address                          |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                    Destination Address                        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                    Options                    |    Padding    |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

                  Example Internet Datagram Header

Version ： 4 bits

本文介绍版本4。

Internet Header Length ： 4 bits

是32位模式下的长度。正确的最小长度为5（5表示头部长度值为5*4=20 Octets)。

Type of Service : 1 byte

 Bits 0-2:  Precedence(优先级).            Bit    3:  0 = Normal Delay(正常延迟),        1 = Low Delay(低延迟).            Bits   4:  0 = Normal Throughput(正常吞吐),   1 = High Throughput(高吞吐).      
 Bits   5:  0 = Normal Relibility(正常可靠性), 1 = High Relibility(高可靠性).       
 Bit  6-7:  Reserved for Future Use(保留).


    0     1     2     3     4     5     6     7
 +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
 |                 |     |     |     |     |     |
 |   PRECEDENCE    |  D  |  T  |  R  |  0  |  0  |
 |                 |     |     |     |     |     |
 +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

    Precedence

     111 - Network Control
     110 - Internetwork Control
     101 - CRITIC/ECP
     100 - Flash Override
     011 - Flash
     010 - Immediate
     001 - Priority
     000 - Routine

Total Length : 2 bytes

数据报的总长度，以字节（octets）为单位计量，包含internet头部和数据。

最大的internet头部是60个字节，通常internet头部是20个字节，允许高层协议流出一个头部富余量。

Identification : 2 bytes

该标识由发送者设定，有助于重组数据报的分片。

Flags : 3 bits

 Bit 0: 保留，必须为0        
 Bit 1: (DF) 0 = 可以分片(May Fragment),     1 = 不可分片( Don't Fragment)       
 Bit 2: (MF) 0 = 最后一个分片(Last Fragment)，1 = 还有分片(More Fragments)


     0   1   2
   +---+---+---+
   |   | D | M |
   | 0 | F | F |
   +---+---+---+

Fragment Offset : 13 bits

该头部指示了这个分片在所属数据报中的位置。分片偏移以8字节(64位)作为计量单位。第一个分片的偏移为0。

Time to Live : 1 byte

数据报允许在internet系统中生存的最大时间。

Protocol : 1 byte

下一个层次的协议ID。

Header Checksum : 2 bytes

仅用于头部。

Source Address : 4 bytes
Destination Address : 4 bytes
Options : variable

选项可以出现也可以不出现在数据报中。所有的IP模块(主机和网关)必须实现这个东东。可选的是在任一个特殊数据报中它们的传输，而不是它们的实现。

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