Обзор формата заголовка IPv4
Я уверен, что вы уже знакомы с этим IPv4, это четвертая версия Интернет-протокола. Наряду с IPv6, это одна из основных основ современного Интернета. Поскольку Интернет-протокол основан на передаче пакетов, формат заголовков IPv4 является префиксом этих пакетов.
Эти заголовки предназначены для переноса информации о длине пакета, версии IP и, конечно же, о происхождении и назначении указанного IP-пакета, а также всей другой необходимой информации о пакете. 
Заголовок пакета IPv4 имеет в общей сложности 14 полей, среди этих 14 полей только одно является необязательным, которое точно известно как компонент параметров.
Список компонентов формата заголовка IPv4:
- Версия.
- Длина Интернет-заголовка.
- Тип обслуживания.
- Явное уведомление о перегрузке.
- Общая длина.
- Идентификация.
- Флаги.
- Смещение фрагмента
- Время жить.
- Протокол.
- Контрольная сумма заголовка.
- Адрес источника.
- Адрес назначения.
- Параметры.
Давайте посмотрим на эти компоненты, их размеры и что они могут сделать:
- Версия : первое поле заголовка является 4-битным индикатором версии. В случае IPv4 значение его четырех битов установлено в 0100, что указывает 4 в двоичном виде.
- Длина заголовка Интернета: IHL - это 2- е поле заголовка IPv4, и его размер составляет 4 бита. Этот компонент заголовка используется, чтобы показать, сколько 32-разрядных слов присутствует в заголовке. Как мы знаем, заголовки IPv4 имеют переменный размер, поэтому он используется для указания размера заголовка во избежание любых ошибок. Этот размер может быть от 20 до 60 байтов.
- Тип обслуживания: ToS также называется кодовой точкой дифференцированных услуг или DSCP. Это поле используется для предоставления функций, связанных с качеством обслуживания, таких как потоковая передача данных или голосовые вызовы по IP (VoIP). Он используется для определения того, как будет обрабатываться датаграмма.
- Явное уведомление о перегрузке: ECN используется для отправки уведомлений отправителю или получения в ситуациях, когда происходит перегрузка сети. Это дополнительная функция IPv4, если одна из конечных точек не поддерживает ее, она не используется.
- Общая длина: размер этого поля составляет 16 бит, и он используется для обозначения размера всей дейтаграммы. Минимальный размер дейтаграммы IP составляет 20 байтов, а максимальный - 65 535 байтов. Практически все хосты должны уметь читать 576-байтовые дейтаграммы. Если датаграмма слишком велика для хостов в сети, используется фрагментация, которая обрабатывается хостом или коммутатором пакетов.
- Идентификация: Поле идентификации или ID в пакете используется для уникальной идентификации фрагментов дейтаграммы IP. Некоторые предлагают использовать это поле для других целей, таких как добавление информации для отслеживания пакетов и т. Д.
- Флаги: флаг в заголовке IPv4 - это трехбитное поле, которое используется для контроля и идентификации фрагментов. Следующее может быть их возможной конфигурацией:
- Бит 0: это зарезервировано и должно быть установлено на ноль
- Бит 1: DF или не фрагментировать
- Бит 2: MF или более фрагментов.
- Смещение фрагмента: это поле имеет длину 13 бит и измеряется блоками в единицах 8-байтовых блоков. Они используются для указания смещения фрагмента относительно начала дейтаграммы IP, которое, когда оно не было фрагментировано. Как и следовало ожидать, первое смещение фрагмента всегда устанавливается в ноль. Максимально возможное смещение составляет (2 13 -1) * 8 = 65528, но оно превышает максимально возможную длину IP-пакета, которая составляет 65 535 байт, с добавленной длиной заголовка.
- Время жизни: Время жизни (или, если коротко, TTL) - это 8-битное поле, указывающее максимальное время, в течение которого дейтаграмма будет жить в интернет-системе. Время здесь измеряется в секундах, и если значение TTL равно нулю, датаграмма стирается. Каждый раз, когда датаграмма обрабатывается, время жизни уменьшается на одну секунду. Они используются для того, чтобы не доставленные датаграммы автоматически отбрасывались. TTL может быть между 0 - 255.
- Протокол: это файл в заголовке IPv4, зарезервированный для обозначения того, какой протокол используется в более поздней части (данных) дейтаграммы. Например, число 6 используется для обозначения TCP, а 17 используется для обозначения протокола UDP.
- Контрольная сумма заголовка: поле контрольной суммы имеет 16-битную длину и используется для проверки заголовка на наличие ошибок. Заголовок сравнивается со значением его контрольной суммы при каждом переходе, и если контрольная сумма заголовка не совпадает, пакет отбрасывается. Имейте в виду, что это только для заголовка, а поле данных обрабатывается его протоколом. Например, UDP и TCP имеют собственные поля контрольной суммы.
- Адрес источника: это 32-битный адрес источника пакета IPv4.
- Адрес получателя: адрес получателя также имеет размер 32 бита и содержит адрес получателя.
- Опции : Это необязательное поле заголовка IPv4. Он используется только в том случае, если значение IHL установлено более чем в 5. Эти параметры содержат значения и параметры для вещей, связанных с безопасностью. Записать маршрут, отметку времени и т. Д. Во многих случаях вы обнаружите, что список компонентов опций заканчивается Завершением опций или EOL.
Заключение Формат заголовка IPv4 -
Заголовки IP являются одним из важнейших компонентов протокола. Очень важно иметь возможность сообщать сети о дейтаграмме, ее источнике и месте назначения, а также способность обнаруживать любые ошибки в заголовке, чтобы избежать использования поврежденных пакетов. Учитывая, что почти весь современный интернет использует IPv4 и IPv6, эти заголовки используются почти во всем интернет-трафике HTTP.
Рекомендуемые статьи
Это было руководство к формату заголовка IPv4. Здесь мы обсудили Введение в формат заголовка IPv4, его компоненты с их размерами и для чего они используются. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше -
- HTTP-кеширование
- Сетевые Вопросы Интервью
- Компьютерное оборудование против сети
- Карьера в области компьютерных наук
- Что такое IPv6?
- Что такое IPv4? (Ограничения, преимущества, использование)