导图如下：

IP（Internet Protocol）网际协议

IP：定义了如何封装上层协议（如UDP，TCP等）报文段，定义了Internet网络寻址（IP地址）以及如何转发IP数据报等内容，是Internet网络层最核心的协议。IP包含两个版本，IPv4和IPv6，一般情况下多使用IPv4。

IP数据报

如下图所示：IP数据报由首部和数据两部分组成，而首部又包含了固定部和可变两部分，固定部分又包含了版本、首部长度、区分服务等等很多部分。接下来我们就来一一认识一下。

（1）版本号字段占4位，给出的是IP的版本号。路由器根据该字段确定按哪个版本的IP来解析数据报。

（2）首部长度字段占4位，给出的是IP数据报的首部长度，包括可变长度的选项字段，以4字节为单位。4位可表示的最大数值是1111（15），15*4字节=60字节，故而IP数据报的首部长度的最大值为60字节。首部长度（不包括选项字段）最小为20字节。

（3）区分服务字段占8位，用来指示期望获得哪种类型的服务。

（4）总长度字段占16位，给出了IP数据报的总字节数，包括首部和数据部分。16位可表示的最大值为65535，首部长度最小值为20，故而总长度最大为65535-20=65515。

（5）标识字段占16位，用于标识一个IP数据报（并非唯一标识）。IP是依照标识字段和源IP地址和目的IP地址以及协议等字段共同唯一标识一个IP数据报。

（6）标志位字段占3位，结构如下：

DF：禁止分片标志。DF=0 允许分片。    DF=1 禁止分片。

MF：更多分片标志。MF=0  未被分片或最后一片。 MF=1  非最后一片。

（7）片偏移字段占13位，表示一个IP数据报分片封装与员IP数据报的相对偏移量（封装的数据分片从原整个数据报的哪个字节开始），片偏移字段以8字节为单位（也就是说，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍）。

（8）生存时间字段占8位，表示IP数据段在网络中可以通过的路由器数（或跳步数）。

（9）上层协议字段占8位，指示该IP数据报封装的是哪个上层协议的报文段。IP是利用该字段实现IP的多路复用与多路分解。

（10）首部校验和字段占16位，利用校验和实现对IP数据报首部的差错检测。

（11）源IP地址字段占32位，是发出IP数据报的源主机的IP地址。

（12）目的IP地址字段占32位，是发出IP数据报的需要送达的目的主机的IP地址。

（13）选项字段长度可变，范围在0~40字节，取决于选项内容。（由此我们也可以确定首部长度最小值为20，即60-40所得）

（14）数据字段，数据字段存放IP数据报所封装的传输层的报文段，在目的主机会将其所承载的数据交付给相应的上层协议。

IP数据报分片

MTU（Maximum transmission Unit）最大传输单元：一个数据链路层协议所能承载的最大数据量称为该链路的MTU。

（注：IP数据报总长度很少超过1500字节。因为虽然网络层数据作为数据链路层协议帧的有效荷载，但是其总长度受数据链路层MTU的限制。）

❤ 提问？ 那么如果数据报的总长度超过MTU的限制了，路由器该如何处理这个数据报呢？

答案就是：路由器将IP数据报进行分片（DF=0）或丢弃（DF=1）。

接下来详细介绍如何进行分片？

最大分片可封装的数据长度（字节）为：

需要的IP分片总数为：

每个IP分片的片偏移字段取值为：

每个IP分片的总长度字段为：

每个IP分片的MF字段为：