IP分組格式的奧妙

　　IPv4數據包的報頭包含如下內容：版本、頭標長、服務類型、總長、標識、標志、片偏移、生存時間、協議、頭標校驗和、源IP地址、宿IP地址、選項。

　　為便于按照相應規定對報頭進行分析，首先路由器要確定報頭的格式，查看IP協議的“版本”（IPv4的“版本”是4）；次之，路由器必須知道報頭的長度和正確性，按照“頭標長”截獲報頭，用“頭校驗和”加以校驗。為避免數據包因尋徑錯誤而在互聯網中無休止地流動、占用寶貴的網絡資源，有必要限制數據包的轉發次數。路由器檢查“生存時間”，目的在于此。路由器還需要根據“宿IP地址”或“選項”中的源路徑查找路由轉發表，如果“宿IP地址”正好與自己吻合，需參考“源IP地址”和“協議”，決定該數據包是否有權限訪問路由器。如果有，就要根據“協議”在本地作進一步的高層處理，不過在此之前有必要根據“標識”、“標志”和“片偏移”來重組數據包。“協議”標明了數據區的協議類型，如89代表OSPF等，路由器根據“協議”規定的數據區格式分析數據，從而可以進一步處理其中相應的協議消息。

　　如果“宿IP地址”尚未到達，須參考“源IP地址”和“協議”，決定該數據包是否被允許轉發，如果允許，路由器根據“宿IP地址”或“選項”中的源路徑、“服務類型”在路由轉發表中查找相應的輸出端口，并把數據包交換到該輸出端口的某隊列中，解析下一跳IP地址對應的物理地址（比如以太網的MAC地址），把數據包封裝在物理幀中傳輸。不過，如果一個物理幀裝不下完整的數據包，還須把數據包分片，在“標識”、“標志”和“片偏移”中加以指示。“服務類型”包含優先級、時延、吞吐率和可靠性，目的是要映射到相應的路由選擇、排隊優先級、帶寬分配上。不過，映射不是強制性的，即使映射也并非所有的要求都能被滿足。在不久的將來，“服務類型”有可能被“區分服務”替代。

　　上述任何一個環節沒通過，IP數據包就要被丟棄，與此同時，路由器可能產生ICMP數據包，報告相應的差錯。

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