【Linux网络编程】IP协议格式，解包步骤
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解析步骤
1.版本字段（大小：4比特位）
2.首部长度（大小：4比特位）（单位：4字节）
🍜细节解释：
3.服务类型（大小：8比特位）
位TOS字段
4.数据报长度：总长度（大小：16比特）（单位：字节）
5. 16位标识（大小：16比特）
6. 3位标记（大小：3比特）
第1位
第2位（不分片标志位）（DF：don’t fragment）
第3位（更多分片标志位）（MF：more fragments）
7. 13位片偏移（大小：13比特）（单位：8字节）
8. 8位生存时间（TTL）
9. 8位协议
10. 16位首部校验和
11. 32位源IP，32位目的IP
12.数据区域
解析步骤
对于IP，每次先去看前二十个字节。也就是说这二十字节里面的东西是固定的，每个IP报头都是如此，不会改变。
前二十个字节就包含除了选项部分（如果存在）和数据区域。选项部分的大小，数据区域的大小是可以改变的。
然后选项的有无，数据区域的大小根据首部长度，数据报长度（总大小，单位字节）推算出来。
也就是下面的推算关系。
| 选项 | 首部长度 |
| 数据区域大小 | 数据报长度减去手部长度 |
1.版本字段（大小：4比特位）
IP的版本现在有IPv4还有IPv6。
所以这四位要么是4（二进制为：0100），要么是6（二进制为：0110）。
所以每个IP地址前面要么填0100（表示IPv4），要么填0110（表示IPv6）。
题外话：
虽然IPv6比IPv4要好，但是目前主要还是IPv4。
IPv6在我国发展的比较好，IPv4的主导是外国的，IPv4和操作系统有关，操作系统也是外国主导的。所以IPv4不可能迅速变更到IPv6。
2.首部长度（大小：4比特位）（单位：4字节）
首部长度主要是去看选项的，看有没有选项，如果有选项，选项的大小又是多少？
首部长度------》选项有无，选项大小
🍜细节解释：
首部长度是占四个比特位的，表示的范围是0~15。但是最起码报头都有20字节，那么这是怎么表示的呢？
原来首部长度的的单位是4字节。
所以现在能表示的范围就是0~15*4=60字节。所以最大就能表示60字节了。
60字节，减去固定的20字节，那么选项的最大就是占40字节。（二进制首部长度：1111）
最起码要20字节。（二进制首部长度：0101）
3.服务类型（大小：8比特位）
前3位是优先级字段，已经废用。
然后就是4位TOS字段+最后一位保留字段。最后的保留字段被设置为0.
位TOS字段
🍛第1位：最小延迟。
🍛第2位：最大吞吐量。
🍛第3位：最高可靠性。
🍛第4位：最低成本。
上面的最小延迟，最高可靠性，最低成本基本都能理解。那就解释一下最大吞吐量。
最大吞吐量是描述网络状态的。单位时间内传输的数据量。单位是比特/s，字节/s，或者每秒数据包数。
4.数据报长度：总长度（大小：16比特）（单位：字节）
这里的单位是字节，在报头长度那里的单位是4字节。
最大能表示65,535字节（16位无符号整数的最大值）。
然后减去报头的最大值（60字节），所以数据区域的最大值就是（65475字节）。
这个被设计就是来看数据区域有多大。因为会有很多个IP，有粘包问题。为了让每个IP都能被正确解包，就要看数据区域有多大。
5. 16位标识（大小：16比特）
IP协议允许数据报进行分片。
在数据链路层，IP可能会被分片。去适应链路的最大传输单位（MTU）。
然后在对方网络层的时候，要能合并，就要进行区分哪些时一起的，然后进行拼接。
6. 3位标记（大小：3比特）
第1位
目前还没有被使用，被设置为0。
第2位（不分片标志位）（DF：don’t fragment）
如果是1，就表示数据报不能进行分片。如果数据报超过了链路的最大传输单位（MTU），这时候就会给发送方反馈数据报过大的信息。
如果是0，就表示数据报能被分片。
第3位（更多分片标志位）（MF：more fragments）
如果是1，表示后面还有很多的分片。
如果是0，表示是这个数据报的最后一个分片。
7. 13位片偏移（大小：13比特）（单位：8字节）
当IP数据报进行分片以后，在对方IP进行合并的时候，就要知道这是该数据报的哪一个部分。应该拼接在哪里，从哪里开始拼接。
用偏移量也能达到这个目的。
13位偏移量的单位是8字节。所有每个都是8的整数倍。
8. 8位生存时间（TTL）
实现是一个计数器，当计数器值为0，就丢弃这个IP数据报。并向发送方回馈超时信息。
每次经过一个路由器，它的值就会减1。
这个设计避免了网络环回的问题。因为如果网络换回，数据报一直在路由器之间跳来跳去，一直没有结束，也到不了目标主机。就会影响网络。
WIndows系统一般设置为128.
Linux系统Unix一般设置为64.
9. 8位协议
它的作用就是来区分上层用的什么协议，TCP还是UDP还是ICMP。
TCP为6，UDP是17，ICMP（1）。
10. 16位首部校验和
这个是看IP数据报头在传输的过程中是否发送错误。
它是采用反码求和的方式。如果对方把接受的报头反码求和，看是不是等于这个数，如果对得上，就基本是对的。
它的具体计算方式是：
每个16位比特为一组，然后反码求和。
11. 32位源IP，32位目的IP
用来表示发生方的IP，和接受方的IP。
标识发送方和接收方。
这个也不难理解。有了源IP，目的IP，就能进行路径选择。
A类（
0.0.0.0到127.255.255.255）：用于大型网络。B类（
128.0.0.0到191.255.255.255）：用于中型网络。C类（
192.0.0.0到223.255.255.255）：用于小型网络。D类（
224.0.0.0到239.255.255.255）：用于多播。E类（
240.0.0.0到255.255.255.255）：保留用于未来使用
12.数据区域
用来携带上层的数据。
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