IP协议是TCP/IP的核心协议之一，正因为它的重要性，整个协议栈才叫做TCP/IP协议栈。它工作在网络层，起着重要的承上启下的作用。它的主要工作是完成IP分组的路由，并在必要时进行IP分片。
IP分组头部格式如下：
（1）Version:版本号，说明是IPV4还是IPV6等等；
IHL即internet header length, IP分组头部长度，占4bit，以4字节为单位，因为这个字段只占4bit，最大值为15，导致IP首部最长只能为15*4（即60）字节；
Type of Service:服务类型，比如最少延迟之类；
Total Length:总长度字段，之所以需要总长度，是因为数据链路层有可能会往帧尾填充字节；
Identification:标识，用于分片的时候确定哪些分组原本属于同一个ip数据包，属于同一个数据包的分组具有相同的标识；
Flags:标志字段，包含3位，一位说明是否允许IP分片，一位说明是否后面还有分片，一位保留以后使用；
Fragment Offset:偏移量，IP分片后该分组在原数据包中的偏移量；
Time to Live:该分组可以经过的路由器数；
Protocol:协议类型，供上层协议复用之用；
Header Checksum:首部检验和；
Source Address:源IP地址；
Destination Address:目的IP地址；
Options:选项字段；
Padding:填充。
（2）IP首部的固定字段有20个字节，选项和填充字段最大可以有40字节，总的最长可以为60字节。
（3）IP首部的总长度字段为16bit，最大值可以为65535，所以如果光从IP层来看，IP分组的总长度可以有65535字节，但是实际上由于网络接口层的MTU的限制，导致IP分组不可能有这么大，当IP分组的大小长于网络接口层的MTU时需要进行IP分片，将IP数据包分成多个分组独立地在网络上传输。然而，IP层的65535的长度限制对传输层来讲几乎可以说是没有限制的。
（4）Options字段，可以记录路由、时间戳等。
接下来来讲讲IP分片的相关话题。
我们可以通过命令netstat -i 来查看自己所在网络的MTU。以下是我在主机上运行netstat -i的输出。可以看到eth0的MTU是1500字节，而本地环回接口的MTU是16436。
1: Iface MTU Met RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg
2: eth0 1500 0 2032 0 0 0 1428 0 0 0 BMRU
3: lo 16436 0 8 0 0 0 8 0 0 0 LRU
但是这只是本主机所在局域网的MTU，当一个IP数据包企图跨网络进行传输时，情况要稍微复杂些，因为不同的网络可以有不同的MTU,IP数据包在传输过程中，只要有必要就会进行分片，这就是说，分片之后的IP数据包有可能再进行分片。一个IP包传输过程中所经过网络的最小MTU成为路径MTU。
路径MTU发现机制：通过发送设置了不允许分片的IP包，包大小逐渐增大，直到收到返回的不可达ICMP差错为止。
注意：IP在分片的过程中，如果不是最后一个分组，出去IP首部的数据域部分必须是8字节的整数倍。
在我的主机上的ping程序默认是设置了IP不允许分片的，当我ping 10.0.2.2 –c 1 –s 1472 时，tcpdump输出如下：
1: 00:03:56.955624 IP spring > 10.0.2.2: ICMP echo request, id 1880, seq 1, length 1480
2: 00:03:56.955901 IP 10.0.2.2 > spring: ICMP echo reply, id 1880, seq 1, length 1480
这是很正常的，并没有发生什么异常，这是因为总长度刚好等于1500，但是如果ping 10.0.2.2 –c 1 –s 1473 则结果如下：
1: PING 10.0.2.2 (10.0.2.2) 1473(1501) bytes of data.
2:
3: --- 10.0.2.2 ping statistics ---
4: 1 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 0ms
对应的tcpdump监测结果如下
1: 00:04:27.026043 IP spring > 10.0.2.2: ICMP echo request, id 1881, seq 1, length 1480
2: 00:04:27.026078 IP spring > 10.0.2.2: icmp
3: 00:04:27.026485 IP 10.0.2.2 > spring: icmp
2、3行的输出什么意思，是什么原因造成的，往知情者告知，不胜感激。