IP报头

IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议。所有的TCP、IP、ICMP、IGMP数据都以IP协议数据报格式发送。IP协议提供无连接、不可靠的数据报传送服务。

不可靠：它不保证数据能成功地发送到目的地，IP协议仅提供最好地传输服务。如果发生某种错误，如路由器暂时用完缓冲区，IP协议的处理算法是：丢弃该数据报，然后发送ICMP消息给发送源（告诉发送源为什么丢弃）.任何要求的可靠性都需要在上层实现（如TCP）
无连接：IP协议并不维护后序数据报的状态信息，每个数据报的处理是独立的。举例：A向B依次发送1、2两个数据报，这两个数据报在网络上选择的路由线路可能不同，因此很有可能先收到报文2，后收到报文1。对于此种情况，IP协议并没有做处理

介绍两个常用的命令（在Linux系统下）

1、4位版本：指明协议的版本，IPv4、IPv6

2、4位首部长度：IP报头的长度。4位就是最大可以表示到15，这个15对应的每一个1为4个字节。则说明IP报头最多60个字节

3、8位服务器类型：这8个位分为3个部分。

第一部分：前三个字节，指明IP优先级
第二部分：中间4个字节，即（4，5，6，7位）。这四个位是标记位，依次表示：需要最小延时、需要最大的吞吐量、需要最高的可靠性、最小的费用。比如某个报文需要最小的延时，则将第4位置为1。不过这些标记只是用户对网络的请求，网络并不保证实现。
第三部分：最后一个字节，没有被用到

4、16位总长度：IP头部加上后边数据长度的总和。16位最大数值位65535，这就说明IP数据报的最大长度是65536个字节

5、16位标识：对IP包进行编号，当IP报文在路由上有可能大于某个路由器的MTU，此时会进行分片，分片后在数据包到达目的地后需要重组，如何保证两个被分片的IP包又正确的被重组在一起。这时就需要对IP包进行编号，发生分片时，这两个碎片包的编号是相同的，目的地对编号相同的碎片包进行重组就不会出错

6、3位标志：实际上用到了两个位，最后一个位没有用到。

df位：如果将该标记置为1，当IP包在某个路由器上需要分片时，则不进行分片，直接丢弃，然后向发送源发送差错信息即可。
mf位：当发生分片时，目的端需要确定是不是每一个分片都已到达，然后才可以进行重组。如果该位为1，则说明，还有分片没有到达，还得继续接收，如果收到该位为0的分片则说明所有分片都已收到。

7、13位偏移量：目的端对分片进行重组的时候，多个分片如何确定每个分片的位置？目的端收到的分片并不一定有序。这就是偏移量的作用，可以保证每个分片在正确的位置。

8、8位生存时间，即TTL，表示IP数据包在网络上允许经过的最大网段。因为数据在网络上发送时有可能出现环路，因此需要处理这种情况。每当IP数据包经过一个网段，就将TTL减1，减为0时则丢弃该报文。

9、8位协议：指明下一层协议或者说头部的类型，例如TCP（6）、ICMP（1）、UDP（17）

10、16位校验和：用来检验收到的数据是否被破坏。

11、32位源IP地址

12、32位目的IP地址

13、选项部分：40个字节，因为前边的部分不可缺少占了20个字节，因此选项部分最多40个字节。选项部分是一个可变长的可选信息，常见选项定义如下：