/usr/src/linux/include/linux/ip.h
struct iphdr {
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
__u8 ihl:4,
version:4;
#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
__u8 version:4,
ihl:4;
#else
#error "Please fix <asm/byteorder.h>"
#endif
__u8 tos;
__be16 -tot_len;
__be16 -id;
__be16 -frag_off;
__u8 ttl;
__u8 protocol;
__be16 -check;
__be32 -saddr;
__be32 -daddr;
};
31 0
|----|----|------|--|-------------------|----------
|ver |ihl | -tos | -| tot_len |
|----|----|------|--|-------------------|
| id | frag_off -|
|---------|---------|-------------------|
| ttl |protocol | check | 20 Bytes
|---------|---------|-------------------|
| saddr |
|---------------------------------------|
| daddr |
|---------------------------------------|----------
| |
-| options | 40 Bytes
| |
|---------------------------------------|
IPv4 (Internel協(xié)議)頭部
iphdr->version
版本(4位)，目前的協(xié)議版本號(hào)是4,因此IP有時(shí)也稱作IPv4。
iphdr->ihl
首部長(zhǎng)度(4位):首部長(zhǎng)度指的是IP層頭部占32 bit字的數(shù)目(也就是IP層頭部包含多少個(gè)4字節(jié) -- 32位),包括任何選項(xiàng)。由于它是一個(gè)4比特字段,因此首部最長(zhǎng)為60個(gè)字節(jié)。普通IP數(shù)據(jù)報(bào)(沒(méi)有任何選擇項(xiàng))字段的值是5 <==> 5 * 32 / 8 = 5 * 4 = 20 Bytes
iphdr->tos
服務(wù)類型字段(8位): 服務(wù)類型(TOS)字段包括一個(gè)3 bit的優(yōu)先權(quán)子字段(現(xiàn)在已被忽略)，4 bit的TOS子字段和1 bit未用位但必須置0。4 bit的TOS子字段分別代表:最小時(shí)延、最大吞吐量、最高可靠性和最
小費(fèi)用。4 bit中只能設(shè)置其中1 bit。如果所有4 bit均為0,那么就意味著是一般服務(wù)。
iphdr->tot_len
總長(zhǎng)度字段(16位)是指整個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度,以字節(jié)為單位。利用首部長(zhǎng)度字段和總長(zhǎng)度字段,就可以知道 IP數(shù)據(jù)報(bào)中數(shù)據(jù)內(nèi)容的起始位置和長(zhǎng)度。由于該字段長(zhǎng)16比特,所以IP數(shù)據(jù)報(bào)最長(zhǎng)可達(dá)65535字節(jié)
總長(zhǎng)度字段是IP首部中必要的內(nèi)容,因?yàn)橐恍?shù)據(jù)鏈路(如以太網(wǎng))需要填充一些數(shù)據(jù)以達(dá)到最小長(zhǎng)度。盡管以太網(wǎng)的最小幀長(zhǎng)為46字節(jié),但是IP數(shù)據(jù)可能會(huì)更短。如果沒(méi)有總長(zhǎng)度字段,那么IP層就不知道46字節(jié)中有多少是IP數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容。
iphdr->id
標(biāo)識(shí)字段(16位)唯一地標(biāo)識(shí)主機(jī)發(fā)送的每一份數(shù)據(jù)報(bào)。通常每發(fā)送一份報(bào)文它的值就會(huì)加1。
iphdr->frag_off (16位)
frag_off域的低13位 -- 分段偏移(Fragment offset)域指明了該分段在當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)中的什么位置上。除了一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的最后一個(gè)分段以外，其他所有的分段(分片)必須是8字節(jié)的倍數(shù)。這是8字節(jié)是基本分段單位。由于該域有13個(gè)位，所以，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)最多有8192個(gè)分段。因此，最大的數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度為65,536字節(jié)，比iphdr->tot_len域還要大1。
iphdr->frag_off的高3位
(1) 比特0是保留的，必須為0；
(2) 比特1是“更多分片”(MF -- More Fragment)標(biāo)志。除了最后一片外，其他每個(gè)組成數(shù)據(jù)報(bào)的片都要把該比特置1。
(3) 比特2是“不分片”(DF -- Don't Fragment)標(biāo)志,如果將這一比特置1，IP將不對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片,這時(shí)如果有需要進(jìn)行分片的數(shù)據(jù)報(bào)到來(lái)，會(huì)丟棄此數(shù)據(jù)報(bào)并發(fā)送一個(gè)ICMP差錯(cuò)報(bào)文給起始端。
|---|-------------|
|DM0| offset |
|---|-------------|
15 1312 0
iphdr->ttl
TTL(time-to-live) -- 8位，生存時(shí)間字段設(shè)置了數(shù)據(jù)報(bào)可以經(jīng)過(guò)的最多路由器數(shù)。它指定了數(shù)據(jù)報(bào)的生存時(shí)間。TTL的初始值由源主機(jī)設(shè)置(通常為32或64),一旦經(jīng)過(guò)一個(gè)處理它的路由器,它的值就減去1。當(dāng)該字段的值為0時(shí),數(shù)據(jù)報(bào)就被丟棄,并發(fā)送ICMP報(bào)文通知源主機(jī)。
TTL(Time to live)域是一個(gè)用于限制分組生存期的計(jì)數(shù)器。這里的計(jì)數(shù)時(shí)間單位為秒，因此最大的生存期為255秒。在每一跳上該計(jì)數(shù)器必須被遞減，而且，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)在一臺(tái)路由器上排隊(duì)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，該計(jì)數(shù)器必須被多倍遞減。在實(shí)踐中，它只是跳計(jì)數(shù)器，當(dāng)它遞減到0的時(shí)候，分組被丟棄，路由器給源主機(jī)發(fā)送一個(gè)警告分組。此項(xiàng)特性可以避免數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)時(shí)間地逗留在網(wǎng)絡(luò)中，有時(shí)候當(dāng)路由表被破壞之后，這種事情是有可能發(fā)生的。
iphdr->protocol
協(xié)議字段(8位): 根據(jù)它可以識(shí)別是哪個(gè)協(xié)議向IP傳送數(shù)據(jù)。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層組裝完成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)之后，它需要知道該如何對(duì)它進(jìn)行處理。協(xié)議(Protocol)域指明了該將它交給哪個(gè)傳輸進(jìn)程。TCP是一種可能，但是UDP或者其他的協(xié)議也是可能的。
iphdr->check
首部檢驗(yàn)和字段(16位)是根據(jù)IP首部計(jì)算的檢驗(yàn)和碼。它不對(duì)首部后面的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 ICMP、IGMP、UDP和TCP在它們各自的首部中均含有同時(shí)覆蓋首部和數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和碼。
為了計(jì)算一份數(shù)據(jù)報(bào)的IP檢驗(yàn)和,首先把檢驗(yàn)和字段置為0。然后,對(duì)首部中每個(gè)16 bit進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和(整個(gè)首部看成是由一串16 bit的字組成),結(jié)果存在檢驗(yàn)和字段中。當(dāng)收到一份IP數(shù)據(jù)報(bào)后,同樣對(duì)首部中每個(gè)16 bit進(jìn)行二進(jìn)制反碼的求和。由于接收方在計(jì)算過(guò)程中包含了發(fā)送方存在首部中的檢驗(yàn)和,因此,如果首部在傳輸過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生任何差錯(cuò),那么接收方計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該為全1。如果結(jié)果不是全1(即檢驗(yàn)和錯(cuò)誤),那么IP就丟棄收到的數(shù)據(jù)報(bào)。但是不生成差錯(cuò)報(bào)文,由上層去發(fā)現(xiàn)丟失的數(shù)據(jù)報(bào)并進(jìn)行重傳。
iphdr->saddr
32位源IP地址
iphdr->daddr
32位目的IP地址
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
4個(gè)字節(jié)的32 bit值以下面的次序傳輸:首先是0~7bit,其次8~15bit,然后16~23bit,最后是24~31 bit。這種傳輸次序稱作big endian字節(jié)序。由于TCP/IP首部中所有的二進(jìn)制整數(shù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)都要求以這種次序,因此它又稱作網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。
posted on 2008-11-21 10:47
水 閱讀(1440)
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tcp/ip