IP协议头部

RFC791给出的IP报文段的头部信息：

版本号（Version）：长度4比特。标识目前采用的IP协议的版本号。一般的值为0100（IPv4），0110（IPv6）
IP包头长度（Internet Header Length）：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节),一个IP包头的长度最长为15=1111，即15*4＝60个字节。IP包头最小长度为20字节即该字段至少为5。

服务类型（Type of Service）：长度8比特。RFC定义的该字段如图：

优先级Precedence，取值越大数据越重要
000 普通 (Routine)
001 优先的 (Priority)
010 立即的发送 (Immediate)
011 闪电式的 (Flash)
100 比闪电还闪电式的 (Flash Override)
101 CRITIC/ECP
110 网间控制 (Internetwork Control)
111 网络控制 (Network Control) D 时延: 0:普通 1:延迟尽量小
T 吞吐量: 0:普通 1:流量尽量大
R 可靠性: 0:普通 1:可靠性尽量大
0 最后2位被保留，恒定为0

IP包总长（Total Length）：长度16比特。以字节为单位计算的IP包的长度 (包括头部和数据)，所以IP包最大长度65535=2的15次方-1字节。

标识符（Identifier）:长度16比特。该字段和Flags和Fragment Offest字段联合使用，对较大的上层数据包进行分段（fragment）操作。路由器将一个包拆分后，所有拆分开的小包被标记相同的值，以便目的端设备能够区分哪个包属于被拆分开的包的一部分；

标记（Flags）：长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF（Don't Fragment）位，DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF（More Fragments）位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。

片偏移（Fragment Offset）：长度13比特。表示该IP包在该组分片包中位置，接收端靠此来组装还原IP包。

生存时间（TTL）：长度8比特。当IP包进行传送时，先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候，每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0，则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。

协议（Protocol）：长度8比特。标识了上层所使用的协议。以下是比较常用的协议号：
1 ICMP
2 IGMP
6 TCP
17 UDP
88 IGRP
89 OSPF

头部校验（Header Checksum）：长度16位。用来做IP头部的正确性检测，但不包含数据部分。因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。

起源和目标地址（Source and Destination Addresses）：这两个地段都是32比特。标识了这个IP包的起源和目标地址。要注意除非使用NAT，否则整个传输的过程中，这两个地址不会改变。

选项字段（Options）：

选项字段有多个。
选项有两类：1：只有一个option-type 2：option-type+option-length(option-data的长度)+option-data

option-type一个字节，三个属性：
1 bit copied flag（分组时是否复制到所有的分组）,
2 bits option class,
5 bits option number.

option class的分类：
0 = control
1 = reserved for future use
2 = debugging and measurement
3 = reserved for future use

IP协议中定义的选项字段：

这里只介绍几个选项字段，其他的都可以在RFC791的文档中查询到。

松散源路由（Loose source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，但是允许在相继的两个IP地址之间跳过多个路由器。
严格源路由（Strict source routing）：给出一连串路由器接口的IP地址。IP包必须沿着这些IP地址传送，如果下一跳不在IP地址表中则表示发生错误。
路由记录（Record route）：当IP包离开每个路由器的时候记录路由器的出站接口的IP地址。
时间戳（Timestamps）：当IP包离开每个路由器的时候记录时间。

参考文章：http://www.51testing.com/html/66/138366-216709.html http://tools.ietf.org/pdf/rfc791.pdf