IP数据报的报文分析

IP协议又叫网际协议，是TCP/IP协议体系中最重要的协议之一，而遵循相同IP协议的物理网络实现了虚拟互联网络，而这种虚拟的互联主要得益于他们遵守相同的数据传输的格式，这种格式的规定主要通过IP协议的报文头部来实现。
先放一张IP协议的报文。

1. 4位的版本，指明IP协议的版本，通信双方只有使用相同的IP版本才能够实现通信，常用的IP协议版本有ipv4和ipv6.
2. 首部长度，表示IP报文头部的长度，由于占四位，所以能表示的最大数是15，但是单位是32位，也就是4字节，所以IP报文的最大长度是15*4=60字节。一般报文首部的长度为20字节，也是固定长度，做多扩展到60字节。
3. 服务类型，占8位，一般情况下不使用。
4. 总长度，占16位，表示的是首部和数据的总长度，单位是字节，所以数据报最大的长度是2¹⁶-1=65535个字节，但是由于在数据链路层中规定了一个数据帧中数据字段的最大长度，也就是IP报文的最大长度MTU，所以实际上长度的大小取决于这里。
5. 标识，占16位。每产生一个数据报，内部存储器会维持的计数器就会加一，用来标识一个数据报。但是由于报文长度有规定，所以当报文过长时会进行分片，即将原来的报文的数据部分分成多个部分，加上报文头部组成新的报文，分片之后的报文的标识相同，便于接收后进行重装。
6. 标志，占3位，但是只有前面两位有用处。
   最低位标志为MF，当MF=1，表示还有分片，当其为0表示没有分片，一定是最后一片。
   中间位标志位DF，当DF=0时才允许进行分片。
7. 片偏移，占13位指的是该片在原片中的相对位置，单位是8个字节，所以分片的长度是8字节的整数倍。

8. 生存时间，占8位，用来限定报文的跳数，即报文没在路由中转发一次，他的大小就减去1，如果减到0就丢弃该报文，这样做的目的是防止报文无限制的转发，消耗网络的资源。

9. 协议，占8位，表示数据报中的数据部分遵循的协议，主要是让IP层知道上交到哪个上层协议进行处理。

10. 首部校验和，占16位，这里的校验值校验首部，而不是数据部分，校验的方式是讲头部划分成多个16位的序列，首部校验位值全0，,将这些序列进行反码算数运算（相同为0，不同为1，互相异或），将结果写入首部校验和，接收方也做同样的操作，得到的结果取反码，根绝异或性质，如果为0，这说明头部正确，保留该报文。

11. 源地址，占32位，表示发送方的IP地址。

12. 目的地址，占32位，表示接收方的IP地址。