一、IP包格式

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IP數(shù)據(jù)包是一種可變長分組，它由首部和數(shù)據(jù)負載兩部分組成。首部長度一般為20-60字節(jié)（Byte），其中后40字節(jié)是可選的，長度不固定，前20字節(jié)格式為固定。數(shù)據(jù)負載部分的長度一般可變，整個IP數(shù)據(jù)包的大長度為65535B。

1、版本號（Version）

長度為4位（bit），IP v4的值為0100，IP v6的值為0110。

2、首部長度

指的是IP包頭長度，用4位（bit）表示，十進制值就是[0,15]，一個IP包前20個字節(jié)是必有的，后40個字節(jié)根據(jù)情況可能有可能沒有。如果IP包頭是20個字節(jié)，則該位應是20/4=5。

3、服務類型（Type of Service TOS）

長度為8位（bit），其組成：前3位為優(yōu)先級（Precedence），后4位標志位，最后1位保留未用。優(yōu)先級主要用于QoS，表示從0（普通級別）到7（網(wǎng)絡控制分組）的優(yōu)先級。標志位可分別表示D（Delay更低的時延）、T（Throughput更高的吞吐量）、R（Reliability更高的可靠性）、C（Cost更低費用的路由）。

TOS只表示用戶的請求，不具有強制性，實際應用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。

4、總長度（Total Length）

指IP包總長度，用16位（bit）表示，即IP包大長度可以達2¹⁶=65535字節(jié)。在以太網(wǎng)中允許的大包長為1500B，當超過網(wǎng)絡允許的大長度時需將過長的數(shù)據(jù)包分片。

5、標識符（Identifier）

長度為16位，用于數(shù)據(jù)包在分段重組時標識其序列號。將數(shù)據(jù)分段后，打包成IP包，IP包因走的路由上不同，會產(chǎn)生不同的到達目地的時間，到達目地的后再根據(jù)標識符進行重新組裝還原。該字段要與標志、段偏移一起使用的才能達到分段組裝的目標。

6、標志（Flags）

長度為3位，三位從左到右分別是MF、DF、未用。MF=1表示后面還有分段的數(shù)據(jù)包，MF=0表示沒有更多分片（即最后一個分片）。DF=1表示路由器不能對該數(shù)據(jù)包分段，DF=0表示數(shù)據(jù)包可以被分段。

7、偏移量（Fragment Offset）

也稱段偏移，用于標識該數(shù)據(jù)段在上層初始數(shù)據(jù)報文中的偏移量。如果某個包含分段的上層報文的IP數(shù)據(jù)包在傳送時丟失，則整個一系列包含分段的上層數(shù)據(jù)包的IP包都會要求重傳。

8、生存時間（TTL）

長度為8位，初始值由操作系統(tǒng)設置，每經(jīng)過一個路由器轉(zhuǎn)發(fā)后其值就減1，減至0后丟棄該包。這種機制可以避免數(shù)據(jù)包找不到目地時不斷被轉(zhuǎn)發(fā)，堵塞網(wǎng)絡。

9、協(xié)議（Protocol）

長度為8位，標識上層所使用的協(xié)議。

10、首部校驗和（Header Checksum）

長度為16位，首部檢驗和只對IP數(shù)據(jù)包首部進行校驗，不包含數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)包每經(jīng)過一個中間節(jié)點都要重新計算首部校驗和，對首都進行檢驗。

11、源IP地址（Source IP）

長度為32位，表示數(shù)據(jù)發(fā)送的主機IP。

12、目的IP地址（Destination IP）

長度為32位，表示數(shù)據(jù)要接收的主機IP。

13、選項字段（Options）

    長度為0-40字節(jié)（Byte），主要有：安全和處理限制（Security）、記錄路徑（Record Route）、時間戳（Timestamps）、寬松源站選路（Loose Source Routing）、嚴格的源站選路（Strict Source Routing）等。

二、TCP報文

TCP報文由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部一般由20-60字節(jié)（Byte）構(gòu)成，長度可變。其中前20B格式固定，后40B為可選。

因為，TCP報文還得傳給下層網(wǎng)絡層，封裝成IP包，而一個IP包大長度為65535，同時IP包首部也包含最少20B，所以一個IP包或TCP包可以包含的數(shù)據(jù)部分大長度為65535-20-20=65495B。

TCP報文中數(shù)據(jù)部分是可選的，即TCP報文可以不包含數(shù)據(jù)（同理IP包也可以不包含數(shù)據(jù)）。不含數(shù)據(jù)的TCP報文通常是一些確認和控制信息類的報文，如TCP建立連接時的三次握手和TCP終止時的四次揮手等。

1、源端口號（Source Port）

長度為16位，指明發(fā)送數(shù)據(jù)的進程。

2、目的端口號（Destination Port）

長度為16位，指明目的主機接收數(shù)據(jù)的進程。

3、序號（Sequence Number）

也稱為序列號，長度為32位，序號用來標識從TCP發(fā)送端向接入端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流進行編號，可以理解成對字節(jié)流的計數(shù)。

4、確認號（Acknowledgement Number）

長度為32位，確認號包含發(fā)送確認的一端所期望收到的下一個序號。確認號只有在ACK標志為1時才有效。

5、首部長度

長度為4位，用于表示TCP報文首部的長度。用4位（bit）表示，十進制值就是[0,15]，一個TCP報文前20個字節(jié)是必有的，后40個字節(jié)根據(jù)情況可能有可能沒有。如果TCP報文首部是20個字節(jié)，則該位應是20/4=5。

6、保留位（Reserved）

長度為6位，必須是0，它是為將來定義新用途保留的。

7、標志（Code Bits）

長度為6位，在TCP報文中不管是握手還是揮手還是傳數(shù)據(jù)等，這6位標志都很重要。6位從左到右依次為：

• URG：緊急標志位，說明緊急指針有效；

• ACK：確認標志位，多數(shù)情況下空，說明確認序號有效；

• PSH：推標志位，置位時表示接收方應立即請求將報文交給應用層；

• RST：復位標志，用于重建一個已經(jīng)混亂的連接；

• SYN：同步標志，該標志僅在三次握手建立TCP連接時有效

• FIN：結(jié)束標志，帶該標志位的數(shù)據(jù)包用于結(jié)束一個TCP會話。

8、窗口大?。╓indow Size）

長度為16位，TCP流量控制由連接的每一端通過聲明的窗口大小來提供。

9、檢驗和（Checksum）

長度為16位，該字段覆蓋整個TCP報文端，是個強制性的字段，是由發(fā)送端計算和存儲，到接收端后，由接收端進行驗證。

10、緊急指針（Urgent Pointer）

長度為16位，指向數(shù)據(jù)中優(yōu)先部分的最后一個字節(jié)，通知接收方緊急數(shù)據(jù)的長度，該字段在URG標志置位時有效。

11、選項（Options）

長度為0-40B（字節(jié)），必須以4B為單位變化，必要時可以填充0。通常包含：最長報文大小（MaximumSegment Size，MSS）、窗口擴大選項、時間戳選項、選擇性確認（Selective ACKnowlegement，SACK）等。

12、數(shù)據(jù)

三、UDP數(shù)據(jù)段

UDP數(shù)據(jù)段格式比較簡單，如下：

UDP數(shù)據(jù)報由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成，其中首部只有8B（字節(jié)）。

1、源端口號（Source Port）

長度為16位，指明發(fā)送數(shù)據(jù)的進程。

2、目的端口號（Destination Port）

長度為16位，指明目的主機接收數(shù)據(jù)的進程。

3、長度

長度為16位，該字段值為報頭和數(shù)據(jù)兩部分的總字節(jié)數(shù)。

4、檢驗和（Checksum）

長度為16位，UDP檢驗和作用于UDP報頭和UDP數(shù)據(jù)的所有位。由發(fā)送端計算和存儲，由接收端校驗。

5、數(shù)據(jù)

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本文題目：IP包、TCP報文、UDP數(shù)據(jù)段格式的匯總-創(chuàng)新互聯(lián)
標題網(wǎng)址：http://www.ekvhdxd.cn/article10/dghego.html

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