###IPv4地址

IPv4地址分成網絡部分和主機部分
IPv4地址根據定義可分為：

1. A類地址
   a. 第一字節的第一位為0
   b. 第一字節的數值范圍為1-126
2. B類地址
   a. 第一字節的第一和第二位為10的一組地址
   b. 第一字節的數值范圍為128-191
3. C類地址
   a. 第一字節的第一、第二和第三位為110的一組地址
   b. 第一字節的數值范圍192-223

主網以及子網劃分

主網采用自然掩碼

1. A類網絡中使用8位掩碼 1-126 255.0.0.0
2. B類網絡中使用16位掩碼 128-191 255.255.0.0
3. C類網絡中使用24位掩碼 192-223 255.255.255.0
   子網劃分是把整個主類網絡地址繼續劃分為更多的子網地址，屬于在主網內部重新劃分不同子網行為

IPv4報文

1. 版本號（Version）：長度4bit 標識目前采用的IP協議和版本號
   a. 0100代表IPv4
   b. 0110代表IPv6
2. 報文頭長度（Header Length）：長度4bit 這個字段的作用是為了描述IP報文頭的長度
   a. IP報文頭的長度最長為60Byte 最小長度為20Byte
3. 服務類型（Type of Service）：長度8bit 用于實施QoS
   a. RFC 791中TOS的IP precedence將數據流分為8個優先級，取值越大優先級越高
   b. RFC 2474中又對TOS進行了重新的定義，把前6位定義成DSCP，可以標識64中等級，后兩位保留
4. 報文總長度（Total length）：長度16bit 以Byte為單位計算IP報文的長度（包括報文頭部和數據），所以IP報文最大長度位65535Byte
5. 標識符（identifier）：長度16bit 該字段與Flags和Fragment Offset字段聯合使用，對較大的上層數據包進行分段操作，路由器將一個包拆分后，所有拆分開的小包被標記相同的值，以便目的端設備能夠區分那個包屬于被拆分開的包的一部分
6. 標記（Flags）：長度3bit
   a. 該字段第一位不使用
   b. 第二位是DF（Don’t Fragment）位，DF位為1時表明路由器不能對該上層數據包分段。如果一個上層數據包無法在不分段的情況下進行轉發，則路由器會丟棄該上層數據包并返回一個ICMP錯誤信息
   c. 第三位是MF（More Fragment）位，當路由器對一個上層數據包分段，則路由器會在除了最后一個分段的IP報文的頭中將MF位設為1
7. 片偏移（Fragment Offset）：長度3bit 表示該IP報文在矮族分片中的位置，接收端靠此來組裝還原IP報文
8. 生存時間（TTL）：長度8bit 當IP報文經過每一個沿途的路由器的時候，TTL值減一，如果TTL減少為0，則該IP報文會被丟棄。這個字段可以防止由于路由環路導致IP報文在網絡中不停被轉發
9. 協議（Protocol）：長度8bit 標識了上層所使用的協議。例如ICMP（協議號為1）、OSPF（協議號89）
10. 頭部校驗（Header Checksum）：長度16bit 用來做IP頭部的正確性檢測，但不包含數據部分
11. 源和目標地址（Source and Destination Address）：這兩個字段都是32bit 標識了IP報文的源地址和目的地址
12. 可選項（Options）：一個可變長字段，該字段屬于可選項
    a. 松散源路由（Loose Source Routing）：給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿著這些IP地址傳送，但是允許在相繼的兩個IP地址之間跳過多個路由器
    b. 嚴格源路由（Strict Source Routing）：給出一連串路由器接口的IP地址。IP包必須沿著這些IP地址傳送，如果下一跳不在IP地址表中表示發生錯誤
    c. 路有記錄（Record Route）：當IP包離開每隔路由器的時候記錄路由器的出站接口的IP地址
    d. 時間戳（Timestamps）：當IP包離開每隔路由器的時候記錄時間
13. 填充（Padding）：因為IP報文頭長度部分的單位為32bit，所以IP報文頭長度必須為32bit的整數倍，因此，在可選項后面，IP協議會填充若干個0，以達到32bit的整數倍