IP分组格式的奥妙

　　IPv4数据包的报头包含如下内容：版本、头标长、服务类型、总长、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头标校验和、源IP地址、宿IP地址、选项。

　　为便于按照相应规定对报头进行分析，首先路由器要确定报头的格式，查看IP协议的“版本”（IPv4的“版本”是4）；次之，路由器必须知道报头的长度和正确性，按照“头标长”截获报头，用“头校验和”加以校验。为避免数据包因寻径错误而在互联网中无休止地流动、占用宝贵的网络资源，有必要限制数据包的转发次数。路由器检查“生存时间”，目的在于此。路由器还需要根据“宿IP地址”或“选项”中的源路径查找路由转发表，如果“宿IP地址”正好与自己吻合，需参考“源IP地址”和“协议”，决定该数据包是否有权限访问路由器。如果有，就要根据“协议”在本地作进一步的高层处理，不过在此之前有必要根据“标识”、“标志”和“片偏移”来重组数据包。“协议”标明了数据区的协议类型，如89代表OSPF等，路由器根据“协议”规定的数据区格式分析数据，从而可以进一步处理其中相应的协议消息。

　　如果“宿IP地址”尚未到达，须参考“源IP地址”和“协议”，决定该数据包是否被允许转发，如果允许，路由器根据“宿IP地址”或“选项”中的源路径、“服务类型”在路由转发表中查找相应的输出端口，并把数据包交换到该输出端口的某队列中，解析下一跳IP地址对应的物理地址（比如以太网的MAC地址），把数据包封装在物理帧中传输。不过，如果一个物理帧装不下完整的数据包，还须把数据包分片，在“标识”、“标志”和“片偏移”中加以指示。“服务类型”包含优先级、时延、吞吐率和可靠性，目的是要映射到相应的路由选择、排队优先级、带宽分配上。不过，映射不是强制性的，即使映射也并非所有的要求都能被满足。在不久的将来，“服务类型”有可能被“区分服务”替代。

　　上述任何一个环节没通过，IP数据包就要被丢弃，与此同时，路由器可能产生ICMP数据包，报告相应的差错。

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