IP协议解析

协议头格式如下：

0-3位：版本号（4位）​​
明确标识使用的IP协议版本，填4表示IPv4，填6则为IPv6。这是接收设备解析数据包的首要依据。

​​4-7位：首部长度（4位）​​
记录IP头部的32位字数量，实际字节数需乘以4。例如数值5对应20字节（5×4），最大允许15代表60字节（15×4）。所有IP头部至少包含基础20字节。

​​8-15位：服务类型（8位）​​
前3位曾用于数据优先级（已弃用），中间4位定义服务类型：

• 最小延迟（适合SSH/Telnet）
• 最大吞吐量（适合FTP传输）
• 最高可靠性（关键任务数据）
• 最小成本（低优先级流量）
  这些选项互斥，只能选其一。最后1位固定保留为0。

​​16-31位：总长度（16位）​​
标明整个IP数据报的总字节数（含头部和数据），最大值65535字节。超过底层网络MTU时触发分片。

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​​16位标识字段​​
发送方为每个原始数据报分配唯一ID，分片后的所有碎片保持相同标识，便于接收端重组。

​​3位标志字段​​

• 第1位：保留未用
• 第2位（DF）：置1禁止分片，超MTU直接丢弃
• 第3位（MF）：置1表示还有后续分片，末片置0

​​13位片偏移​​
标记当前分片在原始数据中的起始位置，实际偏移值=数值×8字节。因此非末片的数据长度需为8的整数倍。

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​​8位生存时间（TTL）​​
初始值常设为64或128，每经路由器减1，归零则丢弃。防止因路由环路导致数据包永续传输。

​​8位协议类型​​
指明上层协议：6对应TCP，17对应UDP，1为ICMP，其他值可查协议号列表。

​​16位头部校验和​​
仅校验头部完整性，采用CRC算法。数据部分校验由上层协议（如TCP）负责。

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​​32位源地址 & 32位目的地址​​
标准IPv4地址格式（如192.168.1.100），分别标识发送方和接收方的网络接口。

​​可变选项字段（0-40字节）​​
用于记录路由路径、时间戳等特殊需求，普通通信一般不使用。若存在需确保总头部长度≤60字节。

​​数据载荷​​
承载的上层协议内容（如TCP报文或UDP数据报），长度=总长度 - 头部长度，最大可达65535-20=65495字节。