小码哥《网络协议从入门到底层原理》笔记（六）：网络层

我的Github地址

小码哥《恋上数据结构与算法》笔记

极客时间《iOS开发高手课》笔记

iOS大厂面试高频算法题总结

iOS面试资料汇总

网络层

• 网络层数据包（IP数据包，Packet）由首部，数据2部分组成
  • 数据：一般是由传输层传递下来的数据段（Segment）

版本，首部长度，区分服务

• 版本（Version）
  • 占4位
  • 0b0100: IPv4
  • 0b0110: IPv6
• 首部长度（Header Length）
  • 占4位，二进制乘以4才是最终长度
  • 0b0101：20（最小值）
  • 0b1111：60（最小值）
• 区分服务（Differentiated Services Field）
  • 占8位
  • 可以提高网络的服务质量

总长度

• 总长度（Total Length）
  • 占16位
  • 首部 + 数据的长度之和，最大值是65535
• 由于帧的数据不能超过1500字节，所以过大的IP数据包，需要分成片（fragments）传输给数据链路层
  • 每一个片都有自己的网络层首部（IP首部）

标识、标志

• 标识（Identification）
  • 占16位
  • 数据包的ID，当数据包过大进行分片时，同一个数据包的所有片的标识都是一样的
  • 有一个计数器专门管理数据包的ID，每发出一个数据包，ID就加1
• 标志（flags）
  • 占3位
  • 第1位（Reserved Bit）：保留
  • 第2位（Don't Fragment）DF：1代表不允许分片，0代表允许分片
  • 第3位（More Fragments）MF：1代表不是最后一片，0代表是最后一片

片偏移

• 片偏移（Fragment Offset）
  • 占13位
  • 片偏移乘以8：字节偏移
  • 每一片的长度一定是8的整数倍

生存时间

• 生存时间（Time To Live）
  • 占`8位
  • 每个路由器在转发之前会将TTL减1，一旦发现TTL减为0，路由器会返回错误报告
  • 观察使用ping命令后的TTL，能够推测出对方的操作系统，中间经过了多少个路由器

协议，首部校验和

• 协议（Protocol）
  • 占8位
  • 表明所封装的数据是使用了什么协议(传输层用了什么协议)
• 首部校验和（Header Checksum）
  • 用于检查首部是否有错误