第五章 网络层(56)解析
（完整版）计算机网络（第二版）胡亮等编著第五章习题及答案
（完整版）计算机⽹络（第⼆版）胡亮等编著第五章习题及答案复习指南：本章共有5.1-5.7七节内容，没有在考试之外的。
5.1-5.2，⽤时25min。
5.3-5.4，⽤时90min。
5.5，⽤时30min。
5.6，⽤时60min。
5.7，⽤时35min。
参考上课⽤时，可推测重点章节为5.3，5.4，5.6。
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5.5，5.7掌握概念。
5.1，5.2简单了解。
课后习题：5.1 通讯⼦⽹的最⾼层是哪⼀层？5.2 ⽹络层的两个主要功能是什么？5.3 在OSI模型中，⽹络层提供了哪两种服务？5.4 ⾯向连接的⽹络服务完成⼀次传输需要哪⼏个过程？5.5 说明⾯向连接的服务和⾯向⽆连接的服务的优缺点。
5.6 说明为什么在⽹络中各个结点对虚电路进⾏独⽴编号。
5.7 第三层交换机与传统的路由器相⽐有哪些优点？5.8 路由选择的最基本要求是什么？5.9 什么是⾮适应性路由选择？什么是适应性路由选择？5.10 什么是拥塞？拥塞产⽣的原因是什么？拥塞对系统有什么影响？5.11 拥塞控制的⽅法有哪些？5.12 在流量控制中，如果采⽤数据报⽅式⼯作，容易产⽣什么样的死锁？如果采⽤虚电路的⽅式⼯作，容易产⽣什么样的死锁？5.13 常⽤的计算最短路径的⽅法有哪两种？5.14 ⽐较距离向量路由和链状状态路由？OSPF属于哪类路由协议？BGP协议属于哪类协议？习题参考答案：5.1 通讯⼦⽹的最⾼层是哪⼀层？⽹络层是通讯⼦⽹的最⾼层，也是主机和通讯⼦⽹的接⼝。
5.2 ⽹络层的两个主要功能是什么？交换和路由。
交换是在两个或者多个设备之间建⽴临时链接，使没有物理链路直接相连的两个或者多个设备之间能够通信。
路由是选择从⼀点到另⼀点发送数据包的最佳路径。
5.3 在OSI模型中，⽹络层提供了哪两种服务？OSI: ⾯向连接的⽹络服务（CONS）和⾯向⽆连接的⽹络服务（CLNS）。
TCP/IP: ⾯向⽆连接的⽹络服务（CLNS）。
5.4 ⾯向连接的⽹络服务完成⼀次传输需要哪⼏个过程？发送者发送⼀个连接请求包，接收者使⽤⼀个连接确认包进⾏确认，发送者传输数据，发送者发送⼀个连接终⽌请求包，接收者使⽤⼀个连接终⽌包进⾏确认。
计算机网络(谢希仁第五版)-第五章_习题答案
第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少的答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
<5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
05、第五单元-网络层-IP数据报
第五章网络层——IP数据报本节内容☐概述☐网络层的服务模型☐交换技术☐因特网网络层的服务模型☐IP数据报的格式☐IP数据报的服务类型☐IP数据报的生存期☐IP数据报的分段和重组☐IP数据报的选项概述❑网络层负责把所有物理网络“连接”起来。
❑网络层的主要功能为路由选择(routing)。
广东省广州市新港西路135号中山大学园西区 9641栋2001房510275黄玮收浙江杭州网商路521号R3R1 R2S D物理网络网络层的服务模型网络结构ATMATMATMATM 因特网服务模型恒定位速率可变位速率可用位速率未指定位速率尽力服务带宽固定速率确保速率最小保证无无不丢包是是否否否有序是是是是否及时是是否否否拥塞反馈无拥塞无拥塞是否否Connectionless Service: IPConnection-oriented Service: X.25, ATM(Asynchronous Transfer Mode)确保？交换技术电路交换(Circuit-Switching)包交换(Packet Switching) 数据报(Datagram)虚电路(VirtualCircuit)永久虚电路(Permanent VirtualCircuit)交换式虚电路(Switched VirtualCircuit)因特网交换技术无连接无确认面向连接因特网网络层的服务模型❑IP (Internet Protocol)协议是因特网的网络层协议❑IP协议是可路由的(routable) -- 全局编址，按层分配❑IP协议提供尽力服务(best effort)，即无连接无确认的数据报服务。
❑IP协议可以运行在任何网络上。
/rfcs/rfc791.htmlIP 数据报格式版本(4b) 头部长度(4b)服务类型(8b)总长度(16b)标识(16b)片段偏移量(13b) D F M F生存期(8b)协议(8b)头部校验(16b)源IP 地址(32b) 目的IP 地址 (32b)选项（变长） 填充位（变长）数据31头部16 24IP数据报的字段说明字段位数说明版本 4 共两个版本：4 for IPv4, 6 for IPv6头部长度 4 头部的长度，以字(32-bit)为单位。
链路层习题答案分析详解
第五章 链路层1. 如果因特网中的所有链路都提供可靠的交付服务，TCP 可靠传输服务将是多余的吗为什么答：不是多余的。
虽然每条链路都能保证数据包在端到端的传输中不发生差错，但它不能保证IP 数据包是按照正确的顺序到达的。
因此，TCP 需要用来使字节流按正确的序号到达接收端。
2. 链路层协议能够向网络层提供哪些可能的服务在这些链路层服务中，哪些在IP 中有对应的服务哪些在TCP 中有对应的服务答：链路层能够向网络层提供的服务有：成帧，链路接入，可靠传送，流量控制，纠错，检错，全双工传输等。
其中，在IP 在有的服务是：成帧，检错。
在TCP 有的服务是：成帧，可靠传送，流量控制，检错和全双工传输。
3. 假设两个节点同时经一个速率为R 的广播信道开始传输一个长度为L 的分组。
用d prop 表示这两个节点之间的传播时延。
如果d prop <L/R ，会出现碰撞吗为什么答：会发生冲突。
当一个节点在传输数据的同时，又开始接受数据，故会发生冲突。
6. 如果LAN 有很大的周长时，为什么令牌环协议将是低效的答：当一个节点传送一个帧时，该节点只有在此帧在整个环网中传播一遍后才释放令牌，因此，当LAN 有很大的周长时，令牌环协议将是低效的。
7. MAC 地址空间有多大IPv4的地址空间呢IPv6的地址空间呢答：MAC 地址的空间有：482 IPv4的地址空间有：322 IPv6的地址空间有：128211. 比较10BASE-T 、100BASE-T 和吉比特以太网的帖结构。
它们有什么不同吗答：这三种以太网技术具有相同的帧结构。
13. 在CSMA/CD 中，在第5次碰撞之后，一个节点选择的K=4的概率是多少这种K=4的结果对应于10Mbps 以太网上的多少秒时延答：第5次碰撞后，适配器从}31210{，，，，⋯中选择K ，故K 为4的概率为32/1，它对应于 ms 的时延。
习题1. 假设分组的信息内容是比特模式011，并且使用了偶校验方案。
计算机网络 谢希仁 第五章习题解答
计算机网络谢希仁第五章：运输层1、试说明运输层在协议栈中的作用？运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别？为什么运输层是必不可少的？答：（1）首先，从通信和信息处理的角度来看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，并为高层用户屏蔽了下层通信通信子网的细节。
其次，运输层的另一个重要功能就是复用和分用功能。
第三，运输层对传输的报文提供了差错检测机制。
第四，根据应用的不同，运输层还采用不同的运输层协议提供不同的服务。
（2）网络层为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，如下图所示：（3）虽然无连接的运输服务和无连接的网络服务十分相似，但是运输层依然有它存在的必要性，因为：事实上，网络层是通信子网的一个组成部分，假设网络服务质量不可靠，频繁地丢失分组，网络层系统崩溃或不停的发出网络重置，这将发生什么情况呢？因为用户不能对通信子网加以控制，所以无法采用更好的通信处理机来解决网络层服务质量低劣的问题，更不可能通过改进数据链路层纠错能力来改善低层的条件。
因此，解决这一问题的唯一可行的办法就是在网络层的上面增加一层，即运输层。
运输层的存在使得运输服务比网络服务更可靠，分组的丢失、残缺，甚至网络重置都可以被运输层检测到，并采用相应的补救措施，而且由于运输服务独立于网络服务，故可以采用一个标准的原语集提供运输服务。
2、网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：如果下层的网络十分可靠，例如提供虚电路服务，那么用于完成数据传输的运输层协议就不需要做太多的工作。
当网络层仅使用提供不可靠的数据报服务时，运输层就需要使用一些复杂的协议，以便能够提供更优质的服务。
3、当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向连接的？答：在网络层IP提供的是无连接的服务，但是在运输层TCP提供的服务是面向连接的。
但是最终，该应用程序使用的还是面向连接的传输服务。
4、试用画图解释运输层的复用。
计算机网络_第5章习题答案解析
计算机⽹络_第5章习题答案解析第五章练习题答案5.1⽹络互连有何实际意义？进⾏⽹络互连时，有哪些共同的问题需要解决？答：⽹络互连使得相互连接的⽹络中的计算机之间可以进⾏通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机⽹络组成了⼀个⼤型的计算机⽹络。
⽹络互连可以使处于不同地理位置的计算机进⾏通信，⽅便了信息交流，促成了当今的信息世界。
需要解决的问题有：不同的寻址⽅案；不同的最⼤分组长度；不同的⽹络介⼊机制；不同的超时控制；不同的差错恢复⽅法；不同的状态报告⽅法；不同的路由选择技术；不同的⽤户接⼊控制；不同的服务（⾯向连接服务和⽆连接服务）；不同的管理与控制⽅式；等等。
注：⽹络互连使不同结构的⽹络、不同类型的机器之间互相连通，实现更⼤范围和更⼴泛意义上的资源共享。
5.2转发器、⽹桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、⽹桥、路由器、和⽹关所在的层次不同。
转发器是物理层的中继系统。
⽹桥是数据链路层的中继系统。
路由器是⽹络层的中继系统。
在⽹络层以上的中继系统为⽹关。
2）当中继系统是转发器或⽹桥时，⼀般并不称之为⽹络互连，因为仍然是⼀个⽹络。
路由器其实是⼀台专⽤计算机，⽤来在互连⽹中进⾏路由选择。
⼀般讨论的互连⽹都是指⽤路由器进⾏互连的互连⽹络。
5.3试简单说明IP、ARR RARP⼝ICMP协议的作⽤。
答：IP :⽹际协议，TCP/IP体系中两个最重要的协议之⼀，IP使互连起来的许多计算机⽹络能够进⾏通信。
⽆连接的数据报传输?数据报路由。
ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。
RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP地址。
ICMP： Internet 控制消息协议，进⾏差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
注：ICMP协议帮助主机完成某些⽹络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是⾼层协议应该完成的事情。
IP协议只是尽最⼤可能交付，⾄于交付是否成功，它⾃⼰⽆法控制。
计算机网络笔记（第五章~第九章）
计算机⽹络笔记（第五章~第九章）第五章传输层传输层是整个⽹络体系结构中的关键层之⼀5.1 传输层协议的概述5.1.1 进程之间的通信传输层向他上⾯的应⽤层提供通信服务两个主机进⾏通信就是两个主机中的应⽤进程互相通信通信的真正端点并不是主机⽽是主机中的进程。
端到端的通信是应⽤进程之间的通信传输层有⼀个很重要的功能————复⽤和分⽤复⽤是指在发送⽅不同的应⽤进程都可以使⽤同⼀个传输层协议进⾏传送数据分⽤是指接收⽅的传输层在剥去报⽂的⾸部后能够把这些数据正确交付到⽬的应⽤进程传输层功能：（1）⽹络层是为主机之间提供逻辑通信，传输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信（2）传输层还要对收到的报⽂进⾏差错检验（3）传输层需要有两个不同的传输协议，即⾯向连接的TCP和⽆连接的UDP（4）传输层向⾼层⽤户屏蔽了下⾯⽹络核⼼的细节，它使应⽤进程看见的就好像在两个传输层实体之间有⼀条端到端的逻辑通信信道TCP和UDP都是全双⼯采⽤⾯向连接的TCP协议时，尽管下⾯的⽹络是不可靠的（只提供尽最⼤努⼒服务），但这种逻辑通信信道就相当于⼀条全双⼯的可信通道当传输层采⽤⽆连接的UDP协议时，这种逻辑通信信道仍然是⼀条不可靠信道5.1.2 传输层的两个主要协议TCP/IP传输层的两个主要协议都是因特⽹的正式标准，即：（1）⽤户数据报协议UDP（2）传输控制协议TCP （主要的协议）两个对等传输实体在通信时传送的数据单位叫作传输协议数据单元TPDU在TCP/IP体系中，则根据所使⽤的协议是TCP或UDP，分别称之为TCP报⽂段或UDP⽤户数据报UDP在传送数据报之前不需要先建⽴连接（为不可靠的）TCP则提供⾯向连接的服务，数据传送结束后要释放连接。
TCP不提供⼴播或多播服务（为可靠的）5.1.3 传输层的端⼝传输层的复⽤和分⽤功能也是类似的。
应⽤层所有的应⽤进程都可以通过传输层在传送到IP层，这就是复⽤。
传输层从IP层收到数据后必须交付给指明的应⽤进程，这就是分⽤。
CCNA第一学期各章知识题及答案解析
诶了我累了目录第二章网络通信P2-8第三章应用层功能及协议P9-14 第四章OSI传输层P15-20第五章OSI网络层P21-27第六章网络编址-IPv4 P28-34第七章数据链路层P35-40第八章OSI物理层P41-45第九章以太网P46-51第十章网络规划和布线P52-61 第十一章配置和测试网络P62-70 第一学期末考试P71-91文档末尾返回目录第二章网络通信001 TCP/IP 网络接入层有何作用？路径确定和数据包交换数据表示、编码和控制可靠性、流量控制和错误检测详细规定构成物理链路的组件及其接入方法将数据段划分为数据包002下列哪些陈述正确指出了中间设备在网络中的作用？（选择三项）确定数据传输路径发起数据通信重新定时和重新传输数据信号发送数据流管理数据流数据流最后的终止点003下列哪三项陈述是对局域网(LAN) 最准确的描述？（选择三项）LAN 通常位于一个地域内。
此类网络由由一个组织管理。
LAN 中的不同网段之间一般通过租用连接的方式连接。
此类网络的安全和访问控制由服务提供商控制。
LAN 为同一个组织内的用户提供网络服务和应用程序访问。
此类网络的每个终端通常都连接到电信服务提供商(TSP)。
004 什么是PDU？传输期间的帧损坏在目的设备上重组的数据因通信丢失而重新传输的数据包特定层的封装005 OSI 模型哪两层的功能与TCP/IP 模型的网络接入层相同？（选择两项）网络层传输层物理层数据链路层会话层006请参见图示。
所示网络属于哪一类型？WANMANLANWLAN007 以下哪种特征正确代表了网络中的终端设备？管理数据流发送数据流重新定时和重新传输数据信号确定数据传输路径008 第4 层端口指定的主要作用是什么？标识本地介质中的设备标识源设备和目的设备之间的跳数向中间设备标识通过该网络的最佳路径标识正在通信的源终端设备和目的终端设备标识终端设备内正在通信的进程或服务009 请参见图示。
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互连网协议IP
应用层
互连网控制报文协 传输层 议ICMP
地址转换协议ARP 互连层 反向地址转换协议
RARP。
主机网络层
其他：因特网组管 理协议 IGMP
各种应用层协议 (TELNET, FTP, SMTP 等)
TCP, UDP
ICMP IGMP IP RARP ARP
与各种网络接口
物理硬件
5.6.1 IP协议
网络层最重要的协议是IP, 互联网的功能主要由IP来 提供，负责IP寻址、路由选择和IP数据包的分割和组 装。
IP协议提供了不可靠的、无连接的数据包传输机制。
IP协议向传输层屏蔽了物理网络的差异 。
IP数据报
传输层
网络层 IP
Ethernet帧
Token Ring帧
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
传送
首部
数据部分 IP 数据报
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X.25帧
数据 链路层
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固 定 首部 部分
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
标识
生命期
协议
标志
分段 偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
传送
首部
发送在前
服务类型——占 8 bit，用来获得更好的服务 这个字段以前一直没有被人们使用
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
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头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
因此 IP 的首部长度的最大值是60字节。
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
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标识 协议
标志
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头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
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数据部分
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
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头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
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数据部分
版本——占 4 bit，指IP协议的版本 目前的 IP 协议版本号为 4 (即 IPv4)
填充
数据部分
总长度——占 16 bit，指首部和数据之和的长度， 单位为字节，因此数据报的最大长度为 65535 字节。
总长度必须不超过最大传送单元 MTU。
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数据部分 IP 数据报
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
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头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
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数据部分
传送
首部
数据部分 IP 数据报
但为了方便，现在都用“跳数”作为 TTL 的单位。 数据报每经过一个路由器，其 TTL 值就减 1。
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固 定 首部 部分
版 本 首部长度 服 务 类 型
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标识
生命期
协议
标志
分段 偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
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分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
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数据部分
分段偏移(13 bit)指出：较长的分组在分片后 某片在原分组中的相对位置。
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固 定 首部 部分
版 本 IHL 服 务 类 型
总长度
标识
生命期
协议
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分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
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数据部分
IHL首部长度——占 4 bit，可表示的最大数值 是 15 个单位(一个单位为 4 字节)
分段偏移以 8 个字节为偏移单位。
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版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
生存时间(8 bit)记为 TTL (Time To Live)，这是为了 限制数据报在网络中的生存时间，其单位最初是秒，
版 本 首部长度 服 务 类 型
总长度
固 定 首部 部分
生命期
标识 协议
标志
分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
标志(flag) 占 3 bit，目前只有前两个比特有意义。 标志字段的最低位是 MF (More Fragment)。 MF 1 表示后面“还有分片”。MF 0 表示最后一个分片 标志字段中间的一位是 DF (Don't Fragment) 。 只有当 DF 0 时才允许分片。
生命期
标识 协议
标志
分段偏 移
头校验 和
源地址
可变 部分
目的地址 可 选 字 段 （长 度 可 变）
填充
数据部分
标识(identification) 占 16 bit， 它是一个计数器，用来产生数据报的标识。
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D T R C 未用
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