一、IP包格式

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IP數據包是一種可變長分組，它由首部和數據負載兩部分組成。首部長度一般為20-60字節（Byte），其中后40字節是可選的，長度不固定，前20字節格式為固定。數據負載部分的長度一般可變，整個IP數據包的大長度為65535B。

1、版本號（Version）

長度為4位（bit），IP v4的值為0100，IP v6的值為0110。

2、首部長度

指的是IP包頭長度，用4位（bit）表示，十進制值就是[0,15]，一個IP包前20個字節是必有的，后40個字節根據情況可能有可能沒有。如果IP包頭是20個字節，則該位應是20/4=5。

3、服務類型（Type of Service TOS）

長度為8位（bit），其組成：前3位為優先級（Precedence），后4位標志位，最后1位保留未用。優先級主要用于QoS，表示從0（普通級別）到7（網絡控制分組）的優先級。標志位可分別表示D（Delay更低的時延）、T（Throughput更高的吞吐量）、R（Reliability更高的可靠性）、C（Cost更低費用的路由）。

TOS只表示用戶的請求，不具有強制性，實際應用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。

4、總長度（Total Length）

指IP包總長度，用16位（bit）表示，即IP包大長度可以達2¹⁶=65535字節。在以太網中允許的大包長為1500B，當超過網絡允許的大長度時需將過長的數據包分片。

5、標識符（Identifier）

長度為16位，用于數據包在分段重組時標識其序列號。將數據分段后，打包成IP包，IP包因走的路由上不同，會產生不同的到達目地的時間，到達目地的后再根據標識符進行重新組裝還原。該字段要與標志、段偏移一起使用的才能達到分段組裝的目標。

6、標志（Flags）

長度為3位，三位從左到右分別是MF、DF、未用。MF=1表示后面還有分段的數據包，MF=0表示沒有更多分片（即最后一個分片）。DF=1表示路由器不能對該數據包分段，DF=0表示數據包可以被分段。

7、偏移量（Fragment Offset）

也稱段偏移，用于標識該數據段在上層初始數據報文中的偏移量。如果某個包含分段的上層報文的IP數據包在傳送時丟失，則整個一系列包含分段的上層數據包的IP包都會要求重傳。

8、生存時間（TTL）

長度為8位，初始值由操作系統設置，每經過一個路由器轉發后其值就減1，減至0后丟棄該包。這種機制可以避免數據包找不到目地時不斷被轉發，堵塞網絡。

9、協議（Protocol）

長度為8位，標識上層所使用的協議。

10、首部校驗和（Header Checksum）

長度為16位，首部檢驗和只對IP數據包首部進行校驗，不包含數據部分。數據包每經過一個中間節點都要重新計算首部校驗和，對首都進行檢驗。

11、源IP地址（Source IP）

長度為32位，表示數據發送的主機IP。

12、目的IP地址（Destination IP）

長度為32位，表示數據要接收的主機IP。

13、選項字段（Options）

    長度為0-40字節（Byte），主要有：安全和處理限制（Security）、記錄路徑（Record Route）、時間戳（Timestamps）、寬松源站選路（Loose Source Routing）、嚴格的源站選路（Strict Source Routing）等。

二、TCP報文

TCP報文由首部和數據兩部分組成。首部一般由20-60字節（Byte）構成，長度可變。其中前20B格式固定，后40B為可選。

因為，TCP報文還得傳給下層網絡層，封裝成IP包，而一個IP包大長度為65535，同時IP包首部也包含最少20B，所以一個IP包或TCP包可以包含的數據部分大長度為65535-20-20=65495B。

TCP報文中數據部分是可選的，即TCP報文可以不包含數據（同理IP包也可以不包含數據）。不含數據的TCP報文通常是一些確認和控制信息類的報文，如TCP建立連接時的三次握手和TCP終止時的四次揮手等。

1、源端口號（Source Port）

長度為16位，指明發送數據的進程。

2、目的端口號（Destination Port）

長度為16位，指明目的主機接收數據的進程。

3、序號（Sequence Number）

也稱為序列號，長度為32位，序號用來標識從TCP發送端向接入端發送的數據字節流進行編號，可以理解成對字節流的計數。

4、確認號（Acknowledgement Number）

長度為32位，確認號包含發送確認的一端所期望收到的下一個序號。確認號只有在ACK標志為1時才有效。

5、首部長度

長度為4位，用于表示TCP報文首部的長度。用4位（bit）表示，十進制值就是[0,15]，一個TCP報文前20個字節是必有的，后40個字節根據情況可能有可能沒有。如果TCP報文首部是20個字節，則該位應是20/4=5。

6、保留位（Reserved）

長度為6位，必須是0，它是為將來定義新用途保留的。

7、標志（Code Bits）

長度為6位，在TCP報文中不管是握手還是揮手還是傳數據等，這6位標志都很重要。6位從左到右依次為：

• URG：緊急標志位，說明緊急指針有效；

• ACK：確認標志位，多數情況下空，說明確認序號有效；

• PSH：推標志位，置位時表示接收方應立即請求將報文交給應用層；

• RST：復位標志，用于重建一個已經混亂的連接；

• SYN：同步標志，該標志僅在三次握手建立TCP連接時有效

• FIN：結束標志，帶該標志位的數據包用于結束一個TCP會話。

8、窗口大小（Window Size）

長度為16位，TCP流量控制由連接的每一端通過聲明的窗口大小來提供。

9、檢驗和（Checksum）

長度為16位，該字段覆蓋整個TCP報文端，是個強制性的字段，是由發送端計算和存儲，到接收端后，由接收端進行驗證。

10、緊急指針（Urgent Pointer）

長度為16位，指向數據中優先部分的最后一個字節，通知接收方緊急數據的長度，該字段在URG標志置位時有效。

11、選項（Options）

長度為0-40B（字節），必須以4B為單位變化，必要時可以填充0。通常包含：最長報文大小（MaximumSegment Size，MSS）、窗口擴大選項、時間戳選項、選擇性確認（Selective ACKnowlegement，SACK）等。

12、數據

三、UDP數據段

UDP數據段格式比較簡單，如下：

UDP數據報由首部和數據兩部分組成，其中首部只有8B（字節）。

1、源端口號（Source Port）

長度為16位，指明發送數據的進程。

2、目的端口號（Destination Port）

長度為16位，指明目的主機接收數據的進程。

3、長度

長度為16位，該字段值為報頭和數據兩部分的總字節數。

4、檢驗和（Checksum）

長度為16位，UDP檢驗和作用于UDP報頭和UDP數據的所有位。由發送端計算和存儲，由接收端校驗。

5、數據

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本文題目：IP包、TCP報文、UDP數據段格式的匯總-創新互聯
標題網址：http://www.2m8n56k.cn/article10/dghego.html

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