淺談TCP IP協議棧(四)IP協議解析

通過之前的網路層基礎知識，IP地址以及路由器的簡介，大家應該對於TCP/IP有一個大致的瞭解，在腦海裡應該對於網路的幾個基礎概念有個大概的瞭解，簡單點說整個協議棧就是在做一件事，規定網路報文（網路傳輸中的數據報）的發送和接收，而整個協議棧內的協議，也是可以分為之前介紹過的鏈路層-》網路層-》傳輸層-》應用層，在這每一層中都有很多不同的協議，但是最常用的協議，每一層就是一到兩種，所以想學協議，先從每一層最常見，最常用的開始學起：

• 鏈路層——乙太網、VLAN
• 網路層——IP協議
• 傳輸層——TCP/UDP協議
• 應用層——HTTP協議

上面的幾種協議，如果都能熟練掌握，那基本上就是入門並且偏上的水平了，所以接下來我們就逐一介紹各個協議。

上面就是IP報文的模板，其中IP首部一般為20位元組，也就是圖中的第1行到第5行，第6行為可選欄位，後續的就是報文所攜帶的數據。我們重點介紹IP首部，可以看到，每一行是4個位元組，也就是32位，而對於每一行我們又根據位數分為不同的欄位，先來看看每個欄位具體的含義：

第一段：

• 4位版本號：取值為4時代表IPV4協議，取值為6時代表IPV6協議
• 4位首部長度：單位是4位元組，一般取值為5
• 8位ToS欄位：這個欄位比較特殊，它相當於是報文的優先順序或者是報文的服務類型，用來區分報文的業務類型，對於設備做QoS有著重大的意義。
• 16位總長度：代表這一個IP報文總的長度，後面我們會介紹一個MTU時會介紹該欄位。

第二段：

• 16位標示符：用來唯一標記這一份IP報文

第三段：

• 8位生存周期TTL欄位：報文的生存周期，報文每經過一次轉發，該欄位值減1，當減為0時，丟棄該報文。
• 8位協議：代表著這份IP報文承載著何種上層傳輸協議或者網路協議，常見的取值與對應關係如下：
  1. ICMP協議
  2. IGMP協議
  3. TCP協議
  4. UDP協議
  5. IGRP協議
• 16位首部校驗和：用於檢驗收到的報文是否有差錯。

第四段：

• 32位源IP地址：發送方IP地址

第五段：

• 32位目的IP地址：接收方IP地址

介紹完IP報文的格式以後，我們再來說一下IP報文的特點，其主要特點有以下幾點：

1. IP報文具有不可靠性，即不能發送方發送報文後，不保證接收方一定能收到該報文。
2. IP報文的不保序性，既然IP報文是不靠靠的，那相應的，它也不保證發送出的報文的順序性，也許發包順序是1、2、3，但是收包順序可能就是3、2、1
3. IP報文的分片，若發送報文數據過大，則涉及到報文分片。

綜上所述，我們對IP協議有一個大致的瞭解，之後我們會陸陸續續介紹給多協議的，敬請期待！