TCPIP数据报格式
IP数据报格式
IP数据报格式TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP 数据报(IP Datagram)。
这是一个与硬件无关的虚拟包, 由首部和数据两部分组成，其格式如图所示。
首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。
在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。
首部中的源地址和目的地址都是IP协议地址1、IP数据报首部的固定部分中的各字段(1)版本占4位，指IP协议的版本。
通信双方使用的IP 协议版本必须一致。
目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。
(2)首部长度占4位，可表示的最大十进制数值是15。
请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。
当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。
因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP 协议时较为方便。
首部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够用。
但这样做是希望用户尽量减少开销。
最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。
（＃我们一般看到的版本和首部长度两个字段是十六进制45，就是版本号version=4,headlength=5,也就是首部长度是60个字节）(3)区分服务占8位，用来获得更好的服务。
这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。
1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。
只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。
(4)总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。
总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。
＃可以看这个以太网frame总长为336字节，而IP数据包Total length＝322，336－322＝14正好是Ethernet包头的长度，所以就可以看出这IP数据包总长度一值就是除去Ethernet头的剩余长度，也就是IP包头加数据的长度。
常见网络协议报文格式汇总
常见网络协议报文格式汇总网络协议是计算机网络通信中，用于规定通信双方传输数据的格式和规则的标准化。
协议中的报文是通信双方之间进行数据交换的载体。
下面我将简单介绍一些常见的网络协议报文格式。
1. HTTP（Hypertext Transfer Protocol）报文格式：-请求报文格式：```<Method> <Request-URI> <HTTP-Version><Headers><Entity-Body>```-响应报文格式：```<HTTP-Version> <Status-Code> <Reason-Phrase><Headers><Entity-Body>```2. TCP（Transmission Control Protocol）报文格式：-TCP报文格式如下：```Source Port Destination PortSequence Number Acknowledgment NumberData Offset Reserved Control BitsWindow Checksum Urgent PointerOptions (if any)Data```3. UDP（User Datagram Protocol）报文格式：-UDP报文格式如下：```Source Port Destination PortLength ChecksumData```4. IP（Internet Protocol）报文格式：-IPv4报文格式如下：```Version IHL Type of Service Total LengthIdentification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source IP AddressDestination IP AddressOptions (if any)Padding (if necessary)Data```-IPv6报文格式如下：```Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next HeaderHop LimitSource IPv6 AddressDestination IPv6 AddressOptions (if any)Padding (if necessary)Data```5. ICMP（Internet Control Message Protocol）报文格式：-ICMP报文格式如下：```Type Code ChecksumIdentifier Sequence NumberData (Optional)```6. Ethernet报文格式：- Ethernet报文格式如下：```Destination MAC AddressSource MAC AddressEthernet TypePayload```7. DNS（Domain Name System）报文格式：-DNS报文格式如下：```DNS Message HeaderDNS Message Question SectionDNS Message Answer SectionDNS Message Authority SectionDNS Message Additional Section```8. FTP（File Transfer Protocol）报文格式：-FTP报文格式如下：```Arguments```9. SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）报文格式：-SMTP报文格式如下：```Arguments```这些是常见的网络协议的报文格式，它们用于在计算机网络中进行数据传输和通信。
数据包报文格式(IP包TCP报头UDP报头)
数据包报文格式（IP包TCP报头UDP报头）一、IP包格式IP数据包是一种可变长分组，它由首部和数据负载两部分组成。
首部长度一般为20-60字节（Byte），其中后40字节是可选的，长度不固定，前20字节格式为固定。
数据负载部分的长度一般可变，整个IP数据包的最大长度为65535B。
1、版本号（Version）长度为4位（bit），IP v4的值为0100，IP v6的值为0110。
2、首部长度指的是IP包头长度，用4位（bit）表示，十进制值就是[0,15]，一个IP包前20个字节是必有的，后40个字节根据情况可能有可能没有。
如果IP包头是20个字节，则该位应是20/4=53、服务类型（Type of Service TOS）长度为8位（bit），其组成：前3位为优先级（Precedence），后4位标志位，最后1位保留未用。
优先级主要用于QoS，表示从0（普通级别）到7（网络控制分组）的优先级。
标志位可分别表示D（Delay更低的时延）、T（Throughput 更高的吞吐量）、R（Reliability更高的可靠性）、C（Cost 更低费用的路由）。
TOS只表示用户的请求，不具有强制性，实际应用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。
4、总长度（Total Length）指IP包总长度，用16位（bit）表示，即IP包最大长度可以达216=65535字节。
在以太网中允许的最大包长为1500B，当超过网络允许的最大长度时需将过长的数据包分片。
5、标识符（Identifier）长度为16位，用于数据包在分段重组时标识其序列号。
将数据分段后，打包成IP 包，IP包因走的路由上不同，会产生不同的到达目地的时间，到达目地的后再根据标识符进行重新组装还原。
该字段要与标志、段偏移一起使用的才能达到分段组装的目标。
6、标志（Flags）长度为3位，三位从左到右分别是MF、DF、未用。
MF=1表示后面还有分段的数据包，MF=0表示没有更多分片（即最后一个分片）。
ＩＰ数据包格式
ＩＰ数据包格式ＩＰ数据包格式TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP数据报(IP Datagram)。
这是一个与硬件无关的虚拟包, 由首部和数据两部分组成，其格式如图所示。
首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP 数据报必须具有的。
在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。
首部中的源地址和目的地址都是IP协议地址1、IP数据报首部的固定部分中的各字段(1)版本占4位，指IP协议的版本。
通信双方使用的IP协议版本必须一致。
目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。
(2)首部长度占4位，可表示的最大十进制数值是15。
请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。
当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。
因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP协议时较为方便。
首部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够用。
但这样做是希望用户尽量减少开销。
最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。
（＃我们一般看到的版本和首部长度两个字段是十六进制45，就是版本号version=4,headlength=5,也就是首部长度是60个字节）(3)区分服务占8位，用来获得更好的服务。
这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。
1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。
只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。
(4)总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。
总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。
＃可以看这个以太网frame总长为336字节，而IP数据包Total length＝322，336－322＝14正好是Ethernet包头的长度，所以就可以看出这IP数据包总长度一值就是除去Ethernet头的剩余长度，也就是IP包头加数据的长度。
帧格式及IP,TCP,UDP,ICMP报文格式
以太网数据格式与各种报文格式一、数据封装当我们应用程序用TCP传输数据的时候，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层，知道最后到物理层数据转换成比特流，送入网络。
而再这个过程中，每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。
整个过程如下图。
如图可以看出，每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的，其中每一层的数据，称为本层的协议数据单元，即PDU.应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为Segment(数据段)，图示为TCP段传输层的数据（TCP段）传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包网络层数据报（IP数据包）被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧)，图示为以太网帧。
最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。
这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。
二、数据格式需要注意的是，这里所说的以太网帧，与我们常说的以太网是不一样的。
下面我们就来介绍每一层数据的首部信息内容。
首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE，即电子工程师协会，里面有个分会，叫作IEEE802委员会，是专门来制定局域网各种标准的。
而802下面还有个分部，叫作802.3.就是我们经常提到的IEEE802.3，这个部门制定的规范叫以太网规范，这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”，这个以太网规范，实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。
（注意数据链路层包括MAC子层和LLC子以太网帧格式：以太网常用帧格式有两种，一种是Ethernet II，另一种是IEEE 802.3 格式。
这两种格式区别是：Ethernet II中包含一个Type字段,。
其中Type字段描述了，以太网首部后面所跟数据包的类型，例如Type为0x8000时为IP协议包，Type为8060时，后面为ARP协议包。
以太网中多数数据帧使用的是Ethernet II帧格式。
III. Linux系统编程_ 36 TCP／IP协议基础_4 IP数据报格式
第 36 章 TCP/IP协议基础
4. IP数据报格式
IP数据报的格式如下（这里只讨论IPv4）（该图出自[TCPIP]）：
图 36.8. IP数据报格式
IP数据报的首部长度和数据长度都是可变长的，但总是4字节的整数倍。
对于IPv4，4位版本字段是4。
4位首部长度的数值是以4字节为单位的，最小值为5，也就是说首部长度最小是4x5=20字节，也就是不带任何选项的IP首部，4位能表示的最大值是15，也就是说首部长度最大是60字节。
8位TOS字段有3个位用来指定IP数据报的优先级（目前已经废弃不用），还有4个位表示可选的服务类型（最小延迟、最大呑吐量、最大可靠性、最小成本），还有一个位总是0。
总长度是整个数据报（包括IP首部和IP层payload）的字节数。
每传一个IP数据报，16位的标识加1，可用于分片和重新组装数据报。
3位标志和13位片偏移用于分片。
TTL（Time to live)是这样用的：源主机为数据包设定一个生存时间，比如64，每过一个路由器就把该值减1，如果减到0就表示路由已经太长了仍然找不到目的主机的网络，就丢弃该包，因此这个生存时间的单位不是秒，而是跳（hop）。
协议字段指示上层协议是TCP、UDP、ICMP还是IGMP。
然后是校验和，只校验IP首部，数据的校验由更高层协议负责。
IPv4的IP地址长度为32位。
选项字段的解释从略。
想一想，前面讲了以太网帧中的最小数据长度为46字节，不足46字节的要用填充字节补上，那么如何界定这46字节里前多少个字节是IP、ARP或RARP 数据报而后面是填充字节？。
tcp、udp、ip、icmp报文格式分析
tcp、udp、ip、icmp报⽂格式分析TCP 、UDP 、IP、 ICMP协议报⽂格式分析Tcp报⽂格式：Wireshark抓包如图：源端⼝/⽬的端⼝(16bit)：在TCP报⽂中包涵了源端⼝/⽬的端⼝，源端⼝标识了发送进程，⽬的端⼝标识了接收⽅进程。
由上图可以看出在此报⽂中我们的源端⼝号是54160, ⽬的端⼝是cichlid（1377）。
序列号（32bit）：Sequence Number这个是发送序列号，⽤来标识从源端向⽬的端发送的数据字节流，它表⽰在这个报⽂端中的第⼀个数据字节的顺序号，序列号是32位的⽆符号类型，序列号表达达到2^32 - 1后⼜从0开始，当建⽴⼀个新的连接时，SYN标志为1，系列号将由主机随机选择⼀个顺序号ISN(Initial Sequence Number)。
此报⽂中的序列号是0x37e3d3a9如下图：确认号(32bit)：Acknowledgment Number它包涵了发送确认⼀端所期望收到的下⼀个顺序号。
因此确认序列号应当是上次成功接收到数据的顺序号加1。
只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。
TCP为应⽤层提供全双⼯服务，这意味着数据能在两个⽅向上独⽴的进⾏传输，因此连接的两断必须要保证每个⽅向上的传输数据顺序。
由图可以看出此报⽂的确认号为0xaa09ab7b。
偏移（4bit）：这⾥的偏移实际指的是TCP⾸部的长度，它⽤来表明TCP⾸部中32bit字的数⽬，通过它可以知道⼀个TCP包它的⽤户数据从哪⾥开始，这个字段占4bit，若此字段的值为1000，则说明TCP⾸部的长度是8 * 4 = 32字节，所以TCP⾸部的最⼤长度是该字段的值为1111 = 15， 15 * 4 =60字节。
此报⽂我们的偏移量在0x50中，⼜因它占4bit,0x50等于⼆进制的0101 0000 所以我们的偏移量是 0101=5，所以我们的TCP报⽂⾸部长度为5* 4 = 20字节。
TCP协议及TCP数据报格式
TCP协议及TCP数据报格式TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的传输控制协议，用于在计算机网络中传输数据。
它提供了一种全双工通信方式，确保数据的可靠传输，在传输过程中处理丢包、乱序、重复等问题，并且具有流量控制和拥塞控制的功能。
1.面向连接：在数据交换之前，发送端和接收端需要建立连接，通过三次握手协商通信参数。
2.可靠传输：通过序号、确认和超时重传机制，确保数据的可靠传输，避免数据丢失、乱序、重复等问题。
3.拥塞控制：根据网络情况调整发送速率，避免网络拥塞。
4.全双工通信：发送端和接收端可以同时发送和接收数据。
5.基于字节流：TCP将数据分割为字节流进行传输，不保留数据的边界。
TCP数据报格式包含以下字段：1.源端口号（16位）：指定发送端口。
2.目标端口号（16位）：指定接收端口。
3.序号（32位）：发送方发送的数据段的第一个字节的序号。
4.确认序号（32位）：接收方期望收到的下一个字节的序号。
5.TCP数据偏移（4位）：指示TCP段中数据部分开始位置距离TCP段的开始位置的偏移量。
6.保留字段（6位）：用于将来使用，目前保留为0。
7.控制位（6位）：包括URG、ACK、PSH、RST、SYN和FIN等标志位，用于控制TCP连接的建立、维护和关闭。
8.窗口大小（16位）：接收方期望从发送方接收的数据的字节数。
9.校验和（16位）：用于检测TCP段是否有错误。
10.紧急数据指针（16位）：指示紧急数据的位置。
11.选项（变长）：包括最大段长度、时间戳、选择确认和窗口扩大因子等选项。
TCP使用字节流传输数据，将数据分割为TCP段进行传输，其中每个TCP段由TCP首部和数据部分组成。
TCP首部的长度是20字节，可以通过选项字段扩展。
综上所述，TCP协议是一种面向连接的、可靠的传输控制协议，它通过序号、确认和超时重传机制确保数据的可靠传输，并具备流量控制和拥塞控制的功能。
TCPIP几种协议数据报格式简介
TCP 是面向连接的可靠数据传输协议，因此比较复杂，在此仅作简单介绍。“序号”指数据在发送端数据流中 的位置。“确认号”指出本机希望下一个接收的字节的序号。与 IP 校验不同的是 TCP，UDP 校验采用伪头标加整个 报文一同校验的方法。TCP 协议工作原理另行介绍。
TCP 数据报中依次包括以下信息：
协议采用分层结构，因此，数据报文也采用分层封装的方法。下面以应用最广泛的以太网为例说明其数据报 文分层封装，如下图所示：
任何通讯协议都有独特的报文格式，TCP/IP 协议也不例外。对于通讯协议编程，我们首先要清楚其报文格式。 由于 TCP/IP 协议采用分层模型，各层都有专用的报头，以下就简单介绍以太网下 TCP/IP 各层报文格式。
1、 16 位源端口 Source Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出发起连接的计算机源端口号。
2、 16 位目的端口 Destination Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出要登录的目的端口号。
3、 32 位序列号 Initial Sequence Number。表示初始连接的请求号，即 SEQ 值。该部分占 32 个 BIT。
4、 32 位确认号 Next Expected SEQ Numbe。对方返回的 ACK 值。该部分占 32 个 BIT。
5、 4 位数据偏移 Data Offset。表示数据偏移的大小。该部分占 4 个 BIT。
6、 6 位保留位 Reserved Bites：保留位，此处不用。该部分占 6 个 BIT。
的 16 次方减 1，即：65535 个字节。因此，在以太网中能够传输的最大 IP 数据包为 65535 个字节。
5、 16 位标识号 Identification。该部分占 16 个 BIT，以十进制数表示。
tcpip数据格式
IP数据报格式IP数据报（datagram）的头部格式如下：Example Internet Datagram HeaderVersion：4 bits版本字段标明建立数据报的IP版本，目前的IP版本是IPv4,IPv6正在发展中。
IPv4：0100。
IHL：4 bitsIP数据报头部长度（Internet Header Length），其度量单位为4 Bytes（32 bits），因此IHL始终是4 Bytes（32 bits）的整数倍，最长可达15 * 4 = 60个字节。
IHL最小值为5（即20 Bytes），为不含填充字段和选项字段的最常见的IP数据报头格式。
Type of Service：8 bits服务类型，有3 bits的Precedence、1 bit的Delay、1 bit的Throughout、1 bit的Relibility和2 bits的Reserved组成。
其值一般为0x00，表示Routine+Normal Delay+NormalThroughout+Normal Relibility。
Total Length：16 bits总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。
理论上，IP数据报最长可达2^16-1=65535 Bytes（64KB）。
IP数据长度由该字段值减去IHL值计算得到。
Identification：16 bits标识符是发送者为了接收者重组数据报的依据。
当一个IP数据报比较大时，可能会被切分成多个数据包（fragments）分多次发送（此时Flags的第二位将置0，第三位置1），接收端依据该字段进行组包。
Flags：3 bitsThe internet modules use fields in the internet headerto fragment and reassemble internet datagrams when necessary fortransmission through "small packet" networks.该字段用于分段控制。
（转）TCPIP数据包头格式-jiangnii-博客园
（转）TCPIP数据包头格式-jiangnii-博客园（转）TCP/IP 数据包头格式最近狂补基础，猛看TCP/IP协议。
不过，书上的东西太抽象了，没有什么数据实例，看了不久就忘了。
于是，搬来一个sniffer，抓了数据包来看，呵呵，结合书里面得讲解，理解得比较快。
我就来灌点基础知识。
开始吧，先介绍IP协议。
IP协议（Internet Protocol）是网络层协议，用在因特网上，TCP，UDP，ICMP，IGMP数据都是按照IP数据格式发送得。
IP协议提供的是不可靠无连接得服务。
IP数据包由一个头部和一个正文部分构成。
正文主要是传输的数据，我们主要来理解头部数据，可以从其理解到IP协议。
IP数据包头部格式（RFC791）Example Internet Datagram Header上面的就是IP数据的头部格式，这里大概地介绍一下。
IP头部由20字节的固定长度和一个可选任意长度部分构成，以大段点机次序传送，从左到右。
TCP协议TCP协议（TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL）是传输层协议，为应用层提供服务，和UDP不同的是，TCP协议提供的可靠的面向连接的服务。
在RFC793中是基本的TCP描述。
关于TCP协议的头部格式内容的说明：TCP Header FORMatTCP Header FORMat跟IP头部差不多，基本的长度也是20字节。
TCP数据包是包含在一个IP数据报文中的。
好了，简单介绍到此为止。
来看看我捕获的例子吧。
这是一次FTP的连接，呵呵，是cuteftp默认的cuteftp的FTP站点，IP地址是：216.3.226.21。
我的IP地址假设为:192.168.1.1。
下面的数据就是TCO/IP连接过程中的数据传输。
我们可以分析TCP/IP协议数据格式以及TCP/IP连接的三次握手（ThreeWay-Handshake）情况。
下面的这些十六进制数据只是TCP/IP协议的数据，不是完整的网络通讯数据。
以太网帧，IP，TCP,UDP首部结构
以太网帧，IP，TCP,UDP首部结构1.以太网帧的格式以太网封装格式2.IP报头格式IP是TCP/IP协议簇中最为重要的协议。
所有的TCP，UDP, ICMP 和IGMP数据都以IP数据报格式传输。
IP提供的是不可靠、无连接的协议。
普通的IP首部长为20个字节，除非含有选项字段。
4位版本：目前协议版本号是4，因此IP有时也称作IPV4.4位首部长度：首部长度指的是首部占32bit字的数目，包括任何选项。
由于它是一个4比特字段，因此首部长度最长为60个字节。
服务类型（TOS）：服务类型字段包括一个3bit的优先权字段（现在已经被忽略），4bit的TOS子字段和1bit未用位必须置0。
4bit的TOS分别代表：最小时延，最大吞吐量，最高可靠性和最小费用。
4bit中只能置其中1比特。
如果所有4bit均为0，那么就意味着是一般服务。
总长度：总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。
利用首部长度和总长度字段，就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度。
由于该字段长16bit，所以IP数据报最长可达65535字节。
当数据报被分片时，该字段的值也随着变化。
标识字段：标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。
通常每发送一份报文它的值就会加1。
生存时间：T T L（time-to-live）生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。
它指定了数据报的生存时间。
T T L的初始值由源主机设置（通常为 3 2或6 4），一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减去 1。
当该字段的值为 0时，数据报就被丢弃，并发送 I C M P报文通知源主机。
首部检验和：首部检验和字段是根据 I P首部计算的检验和码。
它不对首部后面的数据进行计算。
I C M P、I G M P、U D P和T C P在它们各自的首部中均含有同时覆盖首部和数据检验和码。
3.TCP首部格式尽管T C P和U D P都使用相同的网络层（ I P），T C P却向应用层提供与U D P完全不同的服务。
tcpip协议报文格式
1、IP报文格式IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议。
它提供不可靠、无连接的服务，也即依赖其他层的协议进行差错控制。
在局域网环境，IP协议往往被封装在以太网帧（见本章 1.3节）中传送。
而所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP数据都被封装在IP数据报中传送。
如图2-3所示：图2-3 TCP/IP报文封装图2-4是IP头部（报头）格式：（RFC 791 ）。
7强地卵H标m址町选项图2-4 IP头部格式其中：•版本（Version ）字段：占4比特。
用来表明IP协议实现的版本号，当前一般为IPv4，即0100。
•报头长度（In ternet Header Len gth ，IHL ）字段：占4比特。
是头部占32比特的数字，包括可选项。
普通IP数据报（没有任何选项），该字段的值是5，即160比特=20字节。
此字段最大值为60字节。
•服务类型（Type of Service ，TOS ）字段：占8比特。
其中前3比特为优先权子字段（Precede nee，现已被忽略）。
第8比特保留未用。
第4至第7比特分别代表延迟、吞吐量、可靠性和花费。
当它们取值为1时分别代表要求最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。
这4比特的服务类型中只能置其中1比特为1。
可以全为0,若全为0则表示一般服务。
服务类型字段声明了数据报被网络系统传输时可以被怎样处理。
例如：TELNET 协议可能要求有最小的延迟，FTP协议（数据）可能要求有最大吞吐量，SNMP协议可能要求有最高可靠性，NNTP （Network News Transfer Protocol ，网络新闻传输协议）可能要求最小费用，而ICMP协议可能无特殊要求（4比特全为0）。
实际上，大部分主机会忽略这个字段，但一些动态路由协议如OSPF （Open Shortest Path First Protocol ）、IS-IS （I ntermediate System to In termediate System Protocol ）可以根据这些字段的值进行路由决策。
TCP-IP包格式详解
可以用arp命令来检查ARP高速缓存。参数 -a的意思是显示高速缓存中所有的内容。
ARP Utility
五、RARP的分组格式
RARP分组的格式与ARP分组基本一致。 它们之间主要的差别是RARP请求或回答的 帧类型代码为0x8035，而且RARP请求的操 作代码为3，回答操作代码为4。
对应于ARP，RARP请求以广播方式传送， 而RARP回答一般是单播(unicast)传送的。
Stn. B ROUTER
Stn. C
Stn. D
MAC R1 NET N1
MAC R2 NET N2
Station B wants to send a frame to Station D
One Way – Using Router with Proxy ARP Station B Arp’s for Station D Router Proxy ARP responds with MAC address of R1 Station B transmits frame with SourceMAC=MB, SourceNetwork=N1B, DestinationMAC=R1, DestinationNetwork=N2D Router forwards frame with SourceMAC=R2, SourceNetwork=N1B, DestinationMAC=MD, DestinationNetwork=N2D Second Way – Station knows R1 is the designated Router for N2
分片实例
7、协议类型,可能是tcp,或者udp或者其他. 8、头部校验和,当数据到达时,头部所有的16 位累加起来,再取结果的补码,其结果应该为0. 9、32位的源地址和32位的目标地址， 10、选项 选项长度可变，提供某些场合下需要的控 制功能，IP首部的长度必须是4个字节的整数 倍，如果选项长度不是4的整数倍，必须填充 数据0。
TCP协议及TCP数据报格式
20 字节
固定
首部
序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流 中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指 的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
序号：分段的序列号，给出该分段数据的
第一个字节的顺序号，长度为32位，表示 该分段在发送方的数据流中的位置。例如， 若某一个分段的顺序号值为“1301”，而其 所携带的数据长度为500字节，则相当于该 分段数据的第一个字节的顺序号为1301， 最后一个字节的顺序号值为1800，并且该 数据流下一个分段的顺序号字段值应该为 “1801”。
比特 0
8
16
24
31
TCP 首部
数据 偏移
源端口
目的端口
序号
确认号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
检验和
窗口 紧急指针
选 项 （长 度 可 变）
填充
20 字节
固定
首部
检验和 —— 占 2 字节。检验和字段检验的范围包括 首部和数据这两部分。
5.2. TCP协议
5.2.1.TCP协议概述 TCP，即传输控制协议，它提供面向连接
的、可靠的（没有数据重复或丢失）、全双工 的数据流传输服务。
TCP的协议数据单元被称为段（Segment）
数据段分为两部分，即段头和数据
段头一般长20字节（如有选项部分另加），是 TCP 为了实现端到端可靠传输所加上的控制信 息。
比特 0
8
16
24
31
TCP 首部
数据 偏移
源端口
目的端口
序号
确认号
保留
U AP RSF R CS SY I G KH T NN
路由交换技术-TCP报文格式
又称注册端口号 范围是1024到49151 没有明确的定义服务对象
又称临时端口号 范围是49152到65535 系统分配给应用程序使用
使用完成后释放这个端口
端口号与协议的对应关系
服务类型 ftp-data
ftp ssh telnet smtp dns tftp http pop3 snmp https
端口号 20 21 22 23 25 53 69 80 110 161 443
传输层协议 tcp/udp tcp tcp/udp tcp/udp tcp tcp/udp udp tcp tcp udp tcp
内容 文件传输协议 文件传输协议 SSH远程登录协议 远程登录协议 简单邮件传输协议
域名系统 小型文件传输协议 超文本传输协议
1. TCP报文格式
bit0
bit31
源端口（16）
目目标标端端口（（1166））
序列号（Sequence Number，32）
确认号（Acknowledgement Number，32）
UA P R S F 数据偏移 保留字段 R C S S Y I
GK H T NN
窗口大小（16位）Fra bibliotek校验和（16）
GK H T NN
窗口大小（16位）
校验和（16）
紧急指针（16）
可选项
填充
数据
3
序列号
占用32位 不同的数据段 按序列号把数据段重新排列
8
1. TCP报文格式
bit0
bit31
源端口（16）
目标端口（16）
序列号（Sequence Number，32）
确认确号认（号A（cAkcnkonowwleleddggemmeennttNNumumbebr，er3，2）32）
IP数据报格式详解
IP数据报格式详解IP协议提供不可靠无连接的数据报传输服务，IP层提供的服务是通过IP层对数据报的封装与拆封来实现的。
IP数据报的格式分为报头区和数据区两大部分，其中报头区是为了正确传输高层数据而加的各种控制信息，数据区包括高层协议需要传输的数据。
IP数据报的格式如下：注意，上图表示的数据，最高位在左边，记为0位；最低位在右边，记为31位。
在网络中传输数据时，先传输0~7位，其次是8~15位，然后传输16~23位，最后传输24~31位。
由于TCP/IP协议头部中所有的二进制数在网络中传输时都要求以这种顺序进行，因此把它称为网络字节顺序。
在实际编程中，以其他形式存储的二进制数必须在传输数据前使用网络编程API相应的函数把头部转换成网络字节顺序。
IP数据报各字段功能如下：1）版本号：占用4位二进制数，表示该IP数据报使用的IP协议版本。
目前Internet中使用的主要是TCP/IP协议族中版本号为4的IP协议。
2）头长度：占用4位二进制位，此域指出整个报头的长度（包括选项），该长度是以32位二进制数为一个计数单位的，接收端通过此域可以计算出报头在何处结束及从何处开始读数据。
普通IP数据报（没有任何选项）该字段的值是5（即20个字节的长度）。
3）服务类型（TOS、type of service）：占用8位二进制位，用于规定本数据报的处理方式。
服务类型字段的8位分成了5个子域：(1)—优先权（0-7）数越大，表示该数据报优先权越高。
网络中路由器可以使用优先权进行拥塞控制，如当网络发生拥塞时可以根据数据报的优先权来决定数据报的取舍。
(2)—短延迟位D(Delay)：该位置1时，数据报请求以短延迟信道传输，0表示正常延时。
(3)—高吞吐量位T(Throughput)：该位置1时，数据报请求以高吞吐量信道传输，0表示普通。
(4)—高可靠位R(Reliability)：该位置1时，数据报请求以高可靠性信道传输，0表示普通。
TCPIP包格式..
TCPIP包格式..以太网帧格式以下是各种封装：1.以太网II封装：以太网技术的基础是以太网帧，也作标准以太网帧，也称为ARPA，即以太网II帧（最初的以太网II标准也称为DIX，由Digital，Intel和Xerox三家发起公司的首字母拼合而成）。
帧格式如下：8Bytes6Bytes6Bytes2Bs46~1500Bytes4Bytes Preamble Sou-MACDes-MAC Type Payload FCS图1：以太网II报文格式下面解释以太网II帧中的各个字段：Preamble—也作“Syncword”，用来同步。
（在这里为10101010）Des-MAC—此目的地址可以是广播地址0xFFFFFFFFFFFF；可以是基于目的节点MAC地址的特定的48比特的单播地址；或者多播地址。
此MAC地址可以从协议同步期间消息的源地址字段中找到。
Sou-MAC—此源地址是发送方的48比特的MAC地址。
Type—即“以太网类型”，此字段用于识别上层协议。
（详见下文）Payload—负载，即数据，包含了封装的数据（如：IP分组）。
以太网II的数据有效长度范围是46~1500字节。
FCS —此字段包含32比特的循环冗余校验（Cyclic RedundancyCheck ，CRC ）值，用来校验损坏的帧。
最初的以太网II 帧格式有一些缺陷。
为了允许冲突检测，10Mbits/s 以太网要求分组大小最小为64字节。
这就意味着如果帧长达不到标准就必须用0来填充短帧。
因此，上层协议需要包含一个“长度”字段来将实际数据与填充值区分开来。
幸运的是，为“以太网类型”字段所分配的值—0x0600XNS （施乐）、0x0800IP （Internet 协议）和0x6003DECNET —总是大于十进制值1500（0x05DC ）这一最大帧长度。
所以IEEE 的802委员会对这一任务的解决方案提供了一个标准，即802.3。
TCPIP等协议报文格式
TCP/IP等协议报文格式以太网数据报文封装格式TCPIPETH8字节前导用于帧同步，CRC用于帧校验，此2类数据可由网卡芯片自动添加。
目的地址和源地址是指网卡的物理地址，即MAC地址，多数情况下具有唯一性。
帧类型或协议类型——0X0806为ARP协议，0X0800为IP协议。
ARP/RARP (地址解析/反向地址解析)报文格式协议类型——发送者所提供/请求的高级协议地址类型（IP协议=0x0800）操作——ARP请求=1，ARP响应=2，RARP请求=3，RARP响应=4IP数据报头格式如下表1、Version——版本（4位）——IPV4=4；2、HeaderLength——包长度（4位）——例1111B,包长度=15*4=60（IP包头长度最大=60）3、Type Of Service——服务类型（8位）D0~D2 ——NCD3 ——最小延时（Telnet服务使用）D4 ——吞吐量（FTP服务使用）D5 ——可靠性（SNMP服务使用）D6 ——最小代价D7 ——NC4、Total Length——总长度（16位），最大IP数据包长度为655355、Identification——标识号（16位），十进制表示6、Flags——标志（3位）D0 ——NCD1 ——分片标志位，1有效D2 ——为1，表示还有更多的片7、Fragment Offset——偏移（13位）8、Time To Live——生存时间（8位）9、protocol——协议类型（8位）——TCP=6, UDP=17, ICMP=110、Header Checksum——包头校验（16位）11、Source Address——源IP地址（32位）12、Destination Address——目标IP地址（32位）13、No Option——当需要路由时，使用该项ICMP（网间网控制报文协议）——如ping命令*1 类型0位回应应答报文，类型8为回应请求报文，整个数据包均参与校验*2 ICMP封装在IP数据包内传送UDPTCP1、Source Port——源端口（16位），发起连接的计算机源端口号2、Destination Port——目的端口（16位），要登录的目的端口号3、Initial Sequence Number——序列号（32位），初始连接的请求号，即SEQ4、Next Expected SEQ Number——确认号（32位），对方返回的ACK值5、DataOffset——数据偏移（4位），数据偏移的大小6、Reserved Bites——保留位（6位）7、Flags——URG——紧急数据标志，1有效，表示应立即进行传递ACK——确认标志位，1表示此数据包为应答数据包PSH——ＰＵＳＨ标志位，为１表示此数据包应立即传递RST——复位标志位，如果收到不属于本机的数据包，则返回一个RSTSYN——连接请求标志位，为1表示为发起连接的请求数据包。
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IP数据报格式
图1.IP数据报格式
版本字段长度为4，用来表明建立数据报的IP版本，目前的IP版本是IPv4,IPv6正在发展中。
IPv4的字段为0100 。
首部长度（报头长度）指的是首部占32 bit字的数目，包括任何选项。
由于它是一个4比特字段，因此首部最长为60个字节。
15x32/8=60字节.IP首部始终是32 bit的整数倍.IP数据报报头的最小长度为20个字（不含填充字段和IP选项字段的IP报头是最常见的IP报头，为20个字节）
服务类型TOS（Type Of Service）总长度字段是指整个I P数据报的长度，以字节为单位.由于该字段长16比特，所以I P数据报最长可达6 5 5 3 5字节(64KB).总长度字段是I P首部中必要的内容。
数据长度＝总长－报头长度。
标识符长16比特。
标志位长度为3比特，用于分段控制：第0位为预留位，第1位表示可否分段。
当该位的值为0时，表示数据报不可分段，值为1时，表示数据报可被分段。
第2位为段是否结束位，当该位的值为0时，表示该段是原数据报的最后一段，值为1时，表示后面不有更多的分段。
当网络设备要发送的数据报长度比所在网络的最大传输单元（MTU，Max Transfer United）大，并且标志位的第1位设置为不能分段（0）时，网络设备会向发送方返回一个因特网控制消息协议ICMP错误消息，并丢弃该数据报。
除了最后一个分段外，其余分段的第2位均设置为1。
段偏移13比特长度，用于指定分段在原始数据报中的位置,以8个字节为单位.
生存时间TTL长度为8比特，用于指定数据报允许保留在网络上的时间。
协议字段长度为8比特，用于指定数据报数据区中携带的消息是由哪种高级协议建立的。
ICMP为1,TCP为6，UDP为17。
协议号分配RFC790.
报头校验和16比特，仅用于IP报头校验和。
源IP地址及目的IP地址。
选项，填充字段用于确保将选项字段填充为最少32个比特位，以保证IP报头以32位结束。
分段：分段是将一个大的IP数据报分解成几个较小的数据报段的过程。
当IP模块需要通过一个具有较小MTU的网络传送较大的数据包时，就必须将其分段。
//定义ip报头数据结构
typedef struct_iphdr
{
byte ver_len; //版本4位,头长度4位,报头长度以32位为一个单位
byte type; //类型8位
byte length[2]; //总长度,16位,指出报文的以字节为单位的总长度
//报文长度不能超过65536个字节，否则认为报文遭到破坏
byte id[2]; //报文标示,用于多于一个报文16位
byte flag_offset[2];//标志,3位数据块偏移13位
byte time; //生存时间,8位
byte protocol; //协议,8位
byte crc_val[2]; //头校验和，16位
byte src_addr[4]; //源地址,32位
byte tar_addr[4]; //目标地址,32位
byte options[4]; //选项和填充,32位
}IP_HEADER;
TCP报文格式
传输控制协议（TCP）向上与用户应用程序进程接口，向下与网络层协议IP接口。
用户应用程序采用首先调用TCP（或UDP），然后将应用程序数据递交给TCP这一方式，在IP网络上传送数据。
TCP将这些数据打包分段并调用IP模块向目的主机传送每个数据段。
接收方的TCP将段中的数据放入接收缓冲器，然后将段重装为应用程序数据，再将这些数据发送到目的的应用程序进程。
尽管TCP和UDP都使用相同的网络层（IP），TCP却向应用层提供与UDP完全不同的服务。
TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。
图2.TCP数据报格式
源端口号（16位），标识主机上发起传送的应用程序；目的端口（16位）标识主机上传送要到达的应用程序。
源端和目的端的端口号，用于寻找发端和收端应用进程。
这两个值加上I P 首部中的源端I P地址和目的端I P地址唯一确定一个T C P连接。
一个I P地址和一个端口号有时也称为一个插口（socket），插口对（socket pair）(包含客户I P地址、客户端口号、服务器 I P地址和服务器端口号的四元组 )可唯一确定互联网络中每个T C P连接的双方。
IP+TCP 端口唯一确定一个TCP连接。
TCP协议通过使用"端口"来标识源端和目标端的应用进程。
端口号可以使用0到65535之间的任何数字。
在收到服务请求时，操作系统动态地为客户端的应用程序分配端口号。
在服务器端，每种服务在"众所周知的端口"（Well-Know Port）为用户提供服务。
●顺序号字段：占32比特。
用来标识从TCP源端向TCP目标端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。
●确认号字段：占32比特。
只有ACK标志为1时，确认号字段才有效。
它包含目标端所期望收到源端的下一个数据字节。
●头部长度字段：占4比特。
给出头部占32比特的数目。
没有任何选项字段的TCP头部长度为20字节；最多可以有60字节的TCP头部。
预留：由跟在数据偏移字段后的6位构成，预留位通常为0.
●标志位字段（U、A、P、R、S、F）：占6比特。
各比特的含义如下：
◆URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
◆ACK：确认序号有效。
◆PSH：接收方应该尽快将这个报文段交给应用层。
◆RST：重建连接。
◆SYN：发起一个连接。
◆FIN：释放一个连接。
●窗口大小字段：占16比特。
此字段用来进行流量控制。
单位为字节数，这个值是本机期望一次接收的字节数。
●TCP校验和字段：占16比特。
对整个TCP报文段，即TCP头部和TCP数据进行校验和计算，并由目标端进行验证。
●紧急指针字段：占16比特。
它是一个偏移量，和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。
●选项字段：占32比特。
可能包括"窗口扩大因子"、"时间戳"等选项。
//定义TCP报头
typedef struct_tcphdr
{
byte source_port[2]; //发送端端口号,16位
byte dest_port[2]; //接收端端口号,16位
byte sequence_no[4]; //32位，标示消息端的数据位于全体数据块的某一字节的数字
byte ack_no[4]; //32位，确认号,标示接收端对于发送端接收到数据块数值
byte offset_reser_con[2];//数据偏移4位，预留6位，控制位6为
byte window[2]; //窗口16位
byte checksum[2]; //校验码,16位
byte urgen_pointer[2]; //16位，紧急数据指针
byte options[3]; //选祥和填充,32位
}TCP_HEADER;。