IP头和TCP头中各字段的含义
IP包格式详解
工作原理：当IP包在传输过程中遇到问题时，如目的不可达、路由问题等，源主机发 送ICMP报文给路由器或目的主机，帮助诊断和解决问题。
主要功能：ICMP提供了一些重要的诊断工具，如ping命令，用于测试主机之间的连 通性。
IP包安全防护措施
使用加密技术 保护IP包内容， 防止数据被窃
取或篡改
部署防火墙， 限制非法访问
和恶意攻击
定期更新和升 级操作系统、 应用程序和安 全设备，以修
复安全漏洞
实施安全审计 和日志记录， 监控网络流量
和异常行为
加密技术应用
加密技术可以保护IP包的内容，防止数据被窃取或篡改 常见的加密技术包括对称加密和公钥加密 对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，常见的对称加密算法有AES和DES 公钥加密使用不同的密钥进行加密和解密，常见的公钥加密算法有RSA和ECC
严格源路由：用于 指定数据包必须经 过特定的路径到达 目的主机
选项长度
长度范围：0-40字节 选项字段的长度不固定，取决于具体选项的长度和数量 选项字段长度必须为4字节的整数倍 选项字段长度不足时，需要填充0字节
选项内容
选项类型：标识IP选项的类型， 如路由器警告、时间戳等
选项长度：IP选项的长度，以 32位为单位
IP包重组的过程
IP包到达接收端
接收端检查IP包的头部信 息
根据头部信息，将IP包放 入重组缓冲区
按照IP包的序号进行排序， 完成重组
IP包安全问题与 防护措施
IP包面临的安全威胁
篡改数据：攻击者可以修改IP包中的数据，导致数据丢失或损坏 窃取信息：攻击者可以截获IP包中的敏感信息，如账号密码等 拒绝服务：攻击者可以发送大量的垃圾IP包，导致网络拥堵，影响正常通信 恶意软件传播：攻击者可以利用IP包传播病毒、木马等恶意软件
udp,协议和tcp,协议头部的共同字段有
竭诚为您提供优质文档/双击可除udp,协议和tcp,协议头部的共同字段有篇一：20xx年h3cne题库官网最新完整版第5篇传输层协议原理(附答案详解)第5篇传输层协议原理第23章tcp基本原理1.在如图所示的tcp连接的建立过程中，syn中的z部分应该填入________。
a.ab.bc.a+1d.b+1answer:d*tcp的三次握手中，ack(确认)总是在seq(序列号)的基础上加1。
2.以下哪个选项描述的参数可以唯一确定一条tcp连接？a.源端口号，源ip地址b.目的端口号，目的ip地址c.源端口号，目的端口号d.源mac地址，目的mac地址e.以上都不对answer:e*tcp是传输层的协议，它是建立可靠地端到端的连接，它的确定通常情况下是没法确定的，因为应用层会发送什么数据，tcp就会根据其运行的协议来建立连接而还没有确定到某一个参数可以看出它是一条tcp连接。
因此选e。
3.tcp协议通过______来区分不同的连接。
a.端口号b.端口号和ip地址c.端口号和mac地址d.ip 地址和mac地址answer:b*tcp协议是通过端口号和ip地址来区分不同的连接的，你应用层发什么数据，tcp来检查你运行的是什么协议，根据协议的端口号和ip地址来区分，最后发送出去。
4.udp协议和tcp协议头部的共同字段有______。
a.源ip地址b.流量控制c.校验和d.序列号e.目的端口F.源端口answer:ceFtcp和udp共有字段是校验和、源端口、目的端口。
5.udp协议和tcp协议头部的共同字段有______。
a.源端口b.目的端口c.流量控制d.源ip地址e.校验和F.序列号answer:abetcp和udp共有字段是校验和、源端口、目的端口。
6.在如图所示的tcp连接的建立过程中，syn中的x部分应该填入________。
a.ab.bc.a+1d.b+1answer:cack=seq+1.7.在如图所示的tcp连接的建立过程中，syn中的y部分应该填入________。
TCPIP协议头部结构
TCPIP协议头部结构TCP/IP协议是计算机网络通信中最重要的协议之一，它定义了数据在网络中的传输方式和规则。
TCP/IP协议头部是数据传输中包含的一部分，包含了必要的信息以描绘和控制数据传输的过程。
本文将详细介绍TCP/IP协议头部的结构。
TCP/IP协议头部结构如下：首部长度（Header Length）：占4位，用于指示TCP/IP协议头部的长度。
由于TCP/IP协议头部中的各字段长度不固定，所以需要首部长度字段来指示实际长度。
首部长度字段的速与单位是4字节，所以一个数据报的首部长度最多为60字节。
服务类型（Type of Service）：占8位，用于指示数据报在网络中的处理优先级。
这个字段一般用于指示比如数据报的延迟要求、吞吐量要求、可靠性要求等。
总长度（Total Length）：占16位，表示整个IP数据报的长度。
包括首部和数据部分的总长度。
总长度字段可以对IP数据报进行分片和重组操作。
标识（Identification）：占16位，用于标识IP数据报的碎片。
当IP数据报需要进行分片时，原始数据报的标识字段会被分片后的每个数据片段所继承。
标志（Flags）：占3位，用于指示数据报的分片情况。
包括“不分片”、“更多分片”、“最后一个分片”。
这些标志字段主要用于数据报的重组。
分段偏移（Fragment Offset）：占13位，用于表示分片结束的字节数。
当IP数据报需要进行分片时，原始数据报的分段偏移字段会被分片后的每个数据片段所继承。
生存时间（Time to Live）：占8位，用于指示数据报在网络中的最大存活时间。
每经过一个路由器，生存时间减1，当生存时间为0时，数据报会被丢弃。
协议（Protocol）：占8位，用于指示IP数据报传递给哪个上层协议处理。
例如，TCP协议的值为6，UDP协议的值为17头部校验和（Header Checksum）：占16位，用于检验IP首部的完整性。
ARP，IP,ICMP,TCP,UDP报文头部结构
ARP，IP,ICMP,TCP,UDP报⽂头部结构ARP头部结①硬件类型：指明硬件的类型，以太⽹是1。
②协议类型：指明发送者映射到数据链路标识的⽹络层协议的类型；IP对应0x0800。
③硬件地址长度：也就是MAC地址的长度，单位是字节，这⾥是6。
④协议地址长度：⽹络层地址的长度，即IP地址长度，单位是字节，这⾥为4。
⑤操作：指明是ARP请求（1）还是ARP应答（2），======================================================================================================== IP头部结构======================================================================================================= ICMP头部结构====================================================================================================== TCP头部结构端⼝号：常说FTP占21端⼝、HTTP占80端⼝、TELNET占23端⼝等，这⾥指的端⼝就是TCP或UDP的端⼝，端⼝就像通道两端的门⼀样，当两机进⾏通讯时门必须是打开的。
源端⼝和⽬的端⼝各占16位，2的16次⽅等于65536，这就是每台电脑与其它电脑联系所能开的“门”。
⼀般作为服务⼀⽅每项服务的端⼝号是固定的。
本例⽬的端⼝号为00 15，换算成⼗进制为21，这正是FTP的默认端⼝，需要指出的是这是FTP的控制端⼝，数据传送时⽤另⼀端⼝，第三组的分析能看到这⼀点。
客户端与服务器联系时随机开⼀个⼤于1024的端⼝，本例为04 28，换算成⼗进制为1064。
你的电脑中了⽊马也会开⼀个服务端⼝。
TCP包头字段简介和TCPoptions介绍
TCP包头字段简介和TCPoptions介绍⼀、TCP 层协议包格式图从上⾯的图可以看到，前5层（从上⾄下数）是默认的必须要有的那些字段，这些字段加起来总共有20 Bytes（120 bits），所以在⽹络中所有的设备都必须⾄少要⽀持20 Bytes 的TCP header；与此同时在最下⾯⼀层是可选项和填充项，这些就是预留给TCP options的；TCP header最⼤可以有60 Bytes，所以 TCP options + 填充字段最多只有40 Bytes，填充是为了使TCP⾸部为4字节（32bit）的整数倍。
⼆、各字段字段解析【源端⼝】- 16bit来源处的端⼝号；【⽬的端⼝】- 16bit⽬的处的端⼝号；【序号】- 32bit每⼀个TCP报⽂段都会有⼀个序号，序号字段的值其实是本报⽂段所发送的数据的第⼀个字节的序号。
这是因为TCP是⾯向连接的可靠服务，其每⼀个字节都会对应⼀个序号，通过序号来确保服务的可靠性和有序性。
【确认号】- 32bit确认号，是期望收到对⽅的下⼀个报⽂段的数据的第⼀个字节的序号。
（这句话有些拗⼝，但是在后⾯我们讲解三次握⼿和四次挥⼿时，⼤家会更深刻的理解这句话的含义）【数据偏移】- 4bit其实它本质上就是“⾸部长度”，因为“数据偏移”是指TCP报⽂段的数据部分的起始处距离TCP报⽂段的起始处的距离。
（仍然很拗⼝，但相信你能明⽩）。
数据偏移总共占4bit，因此最⼤能表⽰的数值为15。
⽽数据偏移的单位是“4字节”，此处的设计和IP数据报的设计是完全相同的，所以说TCP报⽂段⾸部的长度最长为15×4=60字节，且⾸部长度必须为4字节的整数倍。
【保留字段】- 6bit这6bit在标准中是保留字段，我猜测，有两个⽬的，第⼀个是预留除URG/ACK/PSH/RST/SYN/FIN/之外的冗余功能位；第⼆个是为了对其字节位。
【紧急字段URG】- 1bit此字段告诉系统此报⽂段中有紧急数据，应尽快传送。
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头，TCP头，UDP头，MAC帧头定义
IP头，TCP头，UDP头，MAC帧头定义⼀、MAC帧头定义/*数据帧定义，头14个字节，尾4个字节*/typedef struct _MAC_FRAME_HEADER{char m_cDstMacAddress[6]; //⽬的mac地址char m_cSrcMacAddress[6]; //源mac地址short m_cType; //上⼀层协议类型，如0x0800代表上⼀层是IP协议，0x0806为arp}__attribute__((packed))MAC_FRAME_HEADER,*PMAC_FRAME_HEADER;typedef struct _MAC_FRAME_TAIL{unsigned int m_sCheckSum; //数据帧尾校验和}__attribute__((packed))MAC_FRAME_TAIL, *PMAC_FRAME_TAIL;⼆、IP头结构的定义/*IP头定义，共20个字节*/typedef struct _IP_HEADER{char m_cVersionAndHeaderLen; //版本信息(前4位)，头长度(后4位)char m_cTypeOfService; // 服务类型8位short m_sTotalLenOfPacket; //数据包长度short m_sPacketID; //数据包标识short m_sSliceinfo; //分⽚使⽤char m_cTTL; //存活时间char m_cTypeOfProtocol; //协议类型short m_sCheckSum; //校验和unsigned int m_uiSourIp; //源ipunsigned int m_uiDestIp; //⽬的ip} __attribute__((packed))IP_HEADER, *PIP_HEADER ;三、tcp头结构定义/*TCP头定义，共20个字节*/typedef struct _TCP_HEADER{short m_sSourPort; // 源端⼝号16bitshort m_sDestPort; // ⽬的端⼝号16bitunsigned int m_uiSequNum; // 序列号32bitunsigned int m_uiAcknowledgeNum; // 确认号32bitshort m_sHeaderLenAndFlag; // 前4位：TCP头长度；中6位：保留；后6位：标志位short m_sWindowSize; // 窗⼝⼤⼩16bitshort m_sCheckSum; // 检验和16bitshort m_surgentPointer; // 紧急数据偏移量16bit}__attribute__((packed))TCP_HEADER, *PTCP_HEADER;/*TCP头中的选项定义kind(8bit)+Length(8bit，整个选项的长度，包含前两部分)+内容(如果有的话)KIND = 1表⽰⽆操作NOP，⽆后⾯的部分2表⽰ maximum segment 后⾯的LENGTH就是maximum segment选项的长度（以byte为单位，1+1+内容部分长度） 3表⽰ windows scale 后⾯的LENGTH就是 windows scale选项的长度（以byte为单位，1+1+内容部分长度）4表⽰ SACK permitted LENGTH为2，没有内容部分5表⽰这是⼀个SACK包 LENGTH为2，没有内容部分8表⽰时间戳，LENGTH为10，含8个字节的时间戳*/typedef struct _TCP_OPTIONS{char m_ckind;char m_cLength;char m_cContext[32];}__attribute__((packed))TCP_OPTIONS, *PTCP_OPTIONS;四、UDP头结构的定义/*UDP头定义，共8个字节*/typedef struct _UDP_HEADER{unsigned short m_usSourPort; // 源端⼝号16bitunsigned short m_usDestPort; // ⽬的端⼝号16bit unsigned short m_usLength; // 数据包长度16bit unsigned short m_usCheckSum; // 校验和16bit}__attribute__((packed))UDP_HEADER, *PUDP_HEADER;。
ip层协议字段
ip层协议字段IP层协议是实现网络数据传输的重要协议之一，它承担着将数据从源主机发送到目标主机的任务。
IP层协议的数据包包含多个字段，其中每个字段都承载着特定的信息。
下面就是IP层协议字段的详细介绍。
1.版本字段版本字段用于标识当前协议所使用的IP版本。
目前广泛使用的版本是IPv4和IPv6。
IPv4的版本号为4，而IPv6的版本号为6。
2.首部长度字段首部长度字段指示整个数据包头部长度（单位是4个字节）。
其取值通常为20，有时也会是40或者60，取决于IP首部是否包含可选字段。
3.区分服务字段区分服务（Differentiated Services，简称DSCP）字段用于标识IP包应该享受哪种类型的服务。
用于指定不同IP包的优先级，依据给定的服务质量分组来实现对网络流量的分层管理。
它的取值范围是0-63。
总长度字段指示整个数据包的长度（包括首部和数据），单位是字节。
该字段的取值范围在28到65,536之间，因为更大的数据包可能会被路由器丢弃。
5.标识字段标识字段用于标识一个数据块的唯一标识符。
它通常用于在大型网络中重新组装被分片的数据包。
标识字段的取值范围是0-65,535。
标志字段有三个比特位，分别是DF、MF和RSV。
DF表示“不分片”，MF表示“更多分片”，RSV保留。
7.片偏移字段片偏移字段指示当前数据片相对于完整数据块的偏移量，单位为8个字节。
有关IP分片的详细信息，请参见RFC 791。
8.生存时间字段生存时间（Time to Live，简称TTL）字段指定路由器的最大跳数。
在路由器转发数据包时，TTL值会递减，直到为0时，数据包将被丢弃。
TTL可以避免数据包在网络中无限循环。
TTL字段的取值通常为64，但网络管理员也可以设置它的值。
协议字段指示当前IP数据包使用的协议。
例如，协议字段的值为6表示使用TCP协议；协议字段的值为17表示使用UDP协议。
10.头部校验和字段头部校验和是一个16位的值，用于验证IP包首部是否被恶意修改或损坏。
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IP头和TCP头中各字段的含义
1 IP头中各字段的含义
IP协议头最少20个字节，以下是IP头中包括的各字段的名称，其中括号内的值为该字段的长度，以比特为单位：
版本(4)，头长度(4)，IP服务类别(8)，总长度(16)，标记(16)，标志(4)，偏移量(12)，生存周期(8)，协议(8)，头效验和(16)，源地址(32)，目的地址(32)，选项，填充。
各字段的含义如下所示：
●版本(4)：指出IP的版本，如果是IPv4，则该字段为4。
●头部长度(4)：以32比特为除数计算出的IP头部长度。
本区域值=IP头部长
度/32，最长的IP包头长度可以为480比特。
●IP服务类别(8)：按位被如下定义——PPPDTRC0
⏹PPP：定义包的优先级：
◆000 普通(Routine)
◆001 优先的(Priority)
◆010 立即的发送(Immediate)
◆011 闪电式的(Flash)
◆100 比闪电还闪电似的的(Flash Override)
◆101 CRI/TIC/ECP
◆110 网间控制(Internetwork Control)
◆111 网络控制(Network Control)
⏹ D 时延：0为普通，1为尽量小；
⏹T 吞吐量：0为普通，1为尽量大；
⏹R 可靠性：0为普通，1为尽量大；
⏹M 传输成本：0为普通，1为尽量小；
⏹0 被保留，恒定为0。
●总长度(16)：以字节为单位计算的IP包的长度，包括数据和头部。
●标记（标志/偏移量）(16)：共同来实现包的分段。
一旦一个数据包要穿过一个链路，这个链路的最大传输单元(MTU)要比这个包的长度要小，MTU是链路上所能传输的最大包的大小，那么这个数据包要被拆分成几个小数据包，并且在目的地址重新组合起来。
⏹标记：13比特，路由器将一个包拆分后，所有拆分开的小包被标记相同
的值，以便目的端设备能够区分哪个包属于被拆分开的包的一部分。
⏹标志：3比特，第1比特没有使用，第2比特为“不分段”比特，如果
该比特为1，则含义为通知沿途的路由器即便数据包长度超过MTU值，也不要拆分这个数据包。
（路由器会将这个包丢弃）第3比特：路由器拆
分小包后，会将每个小包（除了最后一个）的本比特置1。
●生存周期(8)：该数值由发出数据包的设备设置，为避免路由循环，每个包经
过路由器时，路由器会将这个数值减去1，当这个数值为0，则数据包被丢弃。
●协议(8)：定义上层协议的类型。
⏹ 1 ICMP
⏹ 2 IGMP 国际胡连网组管理协议
⏹ 6 TCP
⏹17 UDP
⏹88 IGRP
⏹89 OSPF
●头部校验和(16)：用来做IP头部的正确性检测，但不包含数据部分，因为每
个路由器要改变TTL的值，所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。
●源地址(32)/目的地址(32)：除非使用NAT，否则整个传输的过程中，这两个
地址不会有改变。
●选项：长度不固定，可选的，主要用于测试。
●填充：为确保IP头部的长度为32的整数倍，在选项后面，IP协议会填充若
干个0，以达到32比特的整数倍。
2 TCP头中各字段的含义
TCP协议头最少20个字节，以下是TCP头中包括的各字段的名称，其中括号内的值为该字段的长度，以比特为单位：
TCP源端口Source Port(16)，TCP目的端口Destination Port(16)，TCP序列号Sequence Number(32)，TCP应答号Acknowledgment Number(32)，数据偏移量HLEN(4)，保留Reserved(6)，标志Code Bits(6)，窗口Window(16)，校验位Checksum(16)，紧急指针Urgent Pointer(16)，选项Option，填充。
各字段的含义如下所示：
●TCP源端口(Source Port)：16位的源端口，源端口和源IP地址的作用是标示
报文的返回地址。
●TCP目的端口(Destination Port)：16位的目的端口，这个端口指明报文接收
计算机上的应用程序地址接口。
●TCP序列号（Sequence Number）：32位的序列号由接收端计算机使用，重新
分段的报文成最初形式。
当SYN出现，序列码实际上是初始序列码（ISN），而第一个数据字节是ISN+1。
这个序列号是可以补偿传输中的不一致。
●TCP应答号(Acknowledgment Number)：32位的序列号由接收端计算机使用，
重组分段的报文成最初形式，如果设置了ACK控制位，这个值表示一个准备接收的包的序列码。
●数据偏移量(HLEN)：4位，包括TCP头大小，指示何处数据开始。
●保留(Reserved)：6位值域，这些位必须是0，为了将来定义新的用途所保留。
●标志(Code Bits)：6位标志域。
表示为：紧急标志、有意义的应答标志、推、
重置连接标志、同步序列号标志、完成发送数据标志。
按照顺序排列是：URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN。
●窗口(Window)：16位，用来表示想收到的每个TCP数据段的大小。
●校验位(Checksum)：16位，源主机基于数据内容计算一个数值，目的主机要
与源机器数值结果完全一样，从而证明数据的有效性。
由于TCP首部中不包含源地址与目标地址等信息，为了保证TCP校验的有效性，在进行TCP校验和的计算时，需要增加一个TCP伪首部的校验和，定义如下：
struct{
unsigned long saddr; //源地址
unsigned long daddr; //目的地址
char mbz;//置空
char ptcl; //协议类型
unsigned short tcpl; //TCP长度，包括头部长度和数据字段长度。
} psdhdr;
然后将这两个字段复制到同一个缓冲区SendBuf中并计算TCP校验和：memcpy(SendBuf,&psdhdr,sizeof(psdhdr));
memcpy(SendBuf+sizeof(psdhdr),&tcphdr,sizeof(tcphdr));
tcphdr.chksum=checksum((USHORT*)SendBuf,sizeof(psdhdr)+sizeof(tcphd
r));
●紧急指针(Urgent Pointer)：16位，指向后面是优先数据的字节，在URG标
志设置了时才有效。
如果URG标志没有被设置，紧急域作为填充。
加快处理标示为紧急的数据段。
●选项(Option)：长度不定，但长度必须以字节。
如果没有选项就表示这个一
字节的域等于0。
●填充：不定长，填充的内容必须为0，它是为了数学目的而存在。
目的是确
保空间的可预测性。
保证包头的结合和数据的开始处偏移量能够被32整除，一般额外的零以保证TCP头是32位的整数倍。