IPv4报文格式各字段的含义

来源：公众号【网络技术干货圈】

作者：圈圈

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IPv4报文格式

上图中各字段的含义如下：

Version版本 4Bit ：ip报文中，用来表示该协议采用的是那一个版本的ip，相同版本的ip才能进行通信。一般此处的值为4，表示ipv4。

Header Length头部长度 4Bit ：表示整个ip包头的长度，其中单位是4字节。即二进制数0000-1111（十进制数0-15），其中一个最小长度为0字节，最大长度为60字节。一般来说此处的值为0101，表示头长度为20字节。

Type of Service（ToS） 8Bit ：差分服务等级的标记。

Total Length总长度 16Bit ：该字段表示ip报文的总长度，单位是1字节。能表示的最大字节为2^16-1=65535字节。不过由于链路层的MTU限制。超过1480字节后就会被分片（以太帧MTU为1500的情况下，除去20字节的包头）。

Identification标记位 16Bit ：该字段是ip软件实现的时候自动产生的，该字段的目的不是为了接受方的按序接受而设置的，而是在ip分片以后，用来标识同一片分片的。方便ip分片的重组。

Flag标志 3Bit ：该字段是与ip分片有关的。其中有三位，第一位保留，其他两位分别为DF，MF。MF标识后面是否还有分片，为1时，表示后面还有分片。DF标识是否能分片，为0表示可以分片，如果为1不能分片，但偏移量字段又不为0，那么就会丢弃该报文。

Fragment offset偏移量 13Bit ：该字段是与ip分片后，相应的ip片在总的ip片的位置。该字段的单位是8字节。比如，一个长度为2000字节的ip报文，到达路由器。这是超过了链路层的MTU，需要进行分片，2000字节中，20字节为包头，1980字节为数据，需要分成2个ip片（链路层MTU为1500），那么第一个分片的片偏移就是0，表示该分片在1980的第0位开始，第1479位结束。第二个ip片的片偏移185（1480/8），表示该分片开始的位置在原来ip的第1480位，结束在2000。

TTL 8Bit ：该片表示生存周期，该值占8bit。ip分片每经过一个路由器该值减一，它的出现是为了防止路由环路，浪费带宽的问题。

Protocol协议 8Bit ：该值标识上层的协议。其中1标识ICMP、2标识IGMP、6标识TCP、17标识UDP、88标识OSPF。

Header CheckSum校验和 16Bit ：该值是对整个数据包的包头进行的校验。

源IP和目的IP各32Bit。

如果有Option字段，但没到32Bit，由Padding补齐（补0）。

什么情况下两主机的子网掩码不同,却可以相互通信?

一台主机为172.31.1.1 255.255.255.0
一台主机为 172.31.1.2 255.255.255.224
测试可以ping通……
问： 为什么，什么情况下两主机的子网掩码不同,却可以相互通信？
答：
因为这两台主机都在百同一网段度172.31.1.0，所以能相互通信问
A机的地址：172.31.1.1 255.255.255.0
转换为：10101100 00011111 00000001 00000001
（对齐）11111111 11111111 11111111 00000000
进行相与运算，1与1为1，0与0为0，1与0为0
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）
B机的地址：172.31.1.2 255.255.255.224
转换为：10101100 00011111 00000001 00000010
（对齐）11111111 11111111 11111111 11100000
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）

总结两地址IP地址和掩码相与结果相同即可通信。

审核编辑：汤梓红