IP協(xié)議有版本之分，分別是IPv4和IPv6。目前，Internet上的IP報文主要都是IPv4報文，但是逐步在向IPv6過渡。若無特別聲明，本章所提及的IP均指IPv4。

IPv4（Internet Protocol Version 4）協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議族。它工作在TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層，該層與OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層相對應(yīng)。

IPv6（Internet Protocol Version 6）是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的第二代標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也被為IPng（IP Next Generation）。它是Internet工程任務(wù)組IETF（Internet Engineering Task Force）設(shè)計的一套規(guī)范，是IPv4（Internet Protocol Version 4）的升級版本。

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應(yīng)用數(shù)據(jù)需要經(jīng)過TCP/IP每一層處理之后才能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康亩?，每一層上都使用該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（Protocol Data Unit）彼此交換信息。不同層的PDU中包含有不同的信息，因此PDU在不同層被賦予了不同的名稱。

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如上層數(shù)據(jù)在傳輸層添加TCP報頭后得到的PDU被稱為Segment（數(shù)據(jù)段）；數(shù)據(jù)段被傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層添加IP報頭得到的PDU被稱為Packet（數(shù)據(jù)包）；數(shù)據(jù)包被傳遞到數(shù)據(jù)鏈路層，封裝數(shù)據(jù)鏈路層報頭得到的PDU被稱為Frame（數(shù)據(jù)幀）；最后，幀被轉(zhuǎn)換為比特，通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。

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這種協(xié)議棧逐層向下傳遞數(shù)據(jù)，并添加報頭和報尾的過程稱為封裝。

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我們主要討論數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層的封裝，如果封裝為IP協(xié)議，則被稱為IP Packet（IP數(shù)據(jù)包）。

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IP Packet（IP數(shù)據(jù)包），其包頭主要內(nèi)容如下：

Version：4 bit，4：表示為IPv4；6：表示為IPv6。

Header Length：4 bit，首部長度，如果不帶Option字段，則為20，最長為60。

Type of Service：8 bit，服務(wù)類型。只有在有QoS差分服務(wù)要求時，這個字段才起作用。?

Total Length：16 bit，總長度，整個IP數(shù)據(jù)包的長度。?

Identification：16 bit，標(biāo)識，分片重組時會用到該字段。?

Flags：3 bit，標(biāo)志位。

Fragment Offset：12 bit，片偏移，分片重組時會用到該字段。

Time to Live：8 bit，生存時間。

Protocol：8 bit，協(xié)議：下一層協(xié)議。指出此數(shù)據(jù)包攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議，以便目的主機的IP層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個進程處理。

常見值：

1: ICMP, Internet Control Message；

2: IGMP, Internet Group Management；

6: TCP , Transmission Control Protocol；

17: UDP, User Datagram Protocol。

Header Checksum：16 bit，首部檢驗和。

Source IP Address：32 bit，源IP地址。?

Destination IP Address：32 bit，目的IP地址。?

Options：可變，選項字段。?

Padding：可變，填充字段，全填0。?

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Identification：16 bit，發(fā)送主機賦予的標(biāo)識，分片重組時會用到該字段。

Flags：3 bit，標(biāo)志位。

保留段位：0，保留。

不分段位：1，表示“不能分片”；0，表示“能分片”。

更多段位：1，表示“后面還有分片”；0，表示“最后一個數(shù)據(jù)片”。

Fragment Offset：12 bit，片偏移，分片重組時會用到該字段。指出較長的分組在分片后，該片在原分組中的相對位置，與更多段位組合，幫助接收方組合分段的報文。

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