ipv4、ipv6、tcp、udp包结构以及字段解释
ipv4、ipv6、tcp、udp
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IPv4头部（通常20-60字节）：
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| IHL |Type of Service| Total Length |
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| Identification |Flags| Fragment Offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Time to Live | Protocol | Header Checksum |
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| Source Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Options | Padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
-
Version (4位)
- 指定IP协议的版本，IPv4的这个值为4。
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Internet Header Length (IHL) (4位)
- 指定头部的长度，单位为32位字（4字节）。最小值为5，表示没有任何选项的20字节头部。
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Type of Service (ToS) (8位) / Differential Services Field (DS Field)
- 指定数据包的服务质量。现在更常用于DiffServ（区分服务），它指定了数据包的优先级和路由策略。
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Total Length (16位)
- 指定整个IP数据包的长度，包括头部和数据，单位为字节。
-
Identification (16位)
- 数据包的唯一标识符，用于重组分段的数据包。
-
Flags (3位)
- 控制和标识分段。有两个标记：
- DF (Don’t Fragment)：设置时，表示数据包不允许被分段。
- MF (More Fragments)：除了最后一个分段外，其它分段设置该标记。
- 控制和标识分段。有两个标记：
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Fragment Offset (13位)
- 用于分段的数据包。指定该分段在原始数据中的位置。
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Time to Live (TTL) (8位)
- 指定数据包在网络中可以经过的最大路由器数量。每经过一个路由器，这个值减1，减至0时数据包被丢弃。
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Protocol (8位)
- 指定上层协议的类型，例如TCP是6，UDP是17。
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Header Checksum (16位)
- 用于错误检测的校验和，仅覆盖头部。
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Source Address (32位)
- 发送者的IP地址。
-
Destination Address (32位)
- 接收者的IP地址。
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Options (最多40字节)
- 可选字段，用于支持诸如安全性、路由和时间戳等功能。
-
Padding
- 保证头部长度为32位的整数倍，通常是0。
IPv6头部（固定40字节）：
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version| Traffic Class | Flow Label |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Payload Length | Next Header | Hop Limit |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
+ +
| |
+ Source Address +
| |
+ +
| |
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| |
+ +
| |
+ Destination Address +
| |
+ +
| |
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Version (4位)
- 指定了IP协议的版本，IPv6的这个值为6。
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Traffic Class (8位)
- 与IPv4中的Type of Service（ToS）字段类似，用于区分不同类型的数据流和服务质量（QoS）。
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Flow Label (20位)
- 用于标识来自同一“流”的数据包，这些数据包会被特殊处理，如保持相同的路径，用于实时通信服务。
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Payload Length (16位)
- 指定跟在头部后面的数据的长度，单位为字节。这不包括头部本身的长度。
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Next Header (8位)
- 指定了紧接着IPv6头部之后的首个扩展头部或上层协议头部（如TCP或UDP）。
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Hop Limit (8位)
- 类似于IPv4中的Time to Live (TTL)字段，用于防止数据包在网络中无限制地循环。数据包每经过一个路由器，此值减1。
-
Source Address (128位)
- 发送者的IPv6地址。
-
Destination Address (128位)
- 接收者的IPv6地址。
TCP头部（通常20-60字节）：
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
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| Source Port | Destination Port |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Acknowledgment Number |
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| Data | |U|A|P|R|S|F| |
| Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| Window |
| | |G|K|H|T|N|N| |
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| Checksum | Urgent Pointer |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Options | Padding |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| data |
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Source Port (16位)
- 发送方的端口号，用于标识发送方的应用程序。
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Destination Port (16位)
- 接收方的端口号，用于标识接收方的应用程序。
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Sequence Number (32位)
- 数据段的序列号，用于数据的有序重组和丢失数据段的重传。
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Acknowledgment Number (32位)
- 发送方期望收到的下一个数据段的序列号。确认号确认直到该号码前的所有数据都已正确接收。
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Data Offset (4位)
- 指示TCP头部的大小，以32位字为单位。这告诉接收方数据从哪里开始。
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Reserved (6位)
- 保留用于未来使用，但目前必须设为0。
-
Flags (6位)
- 控制位，包含如下标志：
- URG：紧急指针字段有效。
- ACK：确认字段有效。
- PSH：提示接收方尽快将这个数据段传给应用层。
- RST：重置连接。
- SYN：同步序列号，用于建立连接。
- FIN：释放连接。
- 控制位，包含如下标志：
-
Window Size (16位)
- 控制接收方愿意接收的数据量（以字节为单位），用于流量控制。
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Checksum (16位)
- 对整个TCP段，包括TCP头部、数据和一个伪头部（包括源和目标IP地址、协议类型和TCP长度）的校验和，用于错误检测。
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Urgent Pointer (16位)
- 当URG标志置位时，这个字段表示在数据段中有多少紧急数据需要被优先处理。
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Options (可变长)
- TCP头部选项提供了一种机制来扩展TCP协议，支持如最大报文段大小（MSS）、窗口扩大因子、选择性确认（SACK）等高级特性。此字段不是必需的，长度可以是0。
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Padding (变长)
- 保证TCP头部长度是32位字的整数倍。此字段不含重要信息，仅用于填充。
UDP头部（固定8字节）：
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Source Port | Destination Port |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Length | Checksum |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| data |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
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Source Port (16位)
- 源端口号，用于标识发送方的应用程序。在响应报文中，此字段也可以被用作目标端口。
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Destination Port (16位)
- 目的端口号，用于标识接收方的应用程序。数据包到达目的地后，此端口号用来确定数据应交给哪个应用程序处理。
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Length (16位)
- UDP头部和数据的总长度，单位是字节。这个字段的最小值是8（仅头部，无数据）。
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Checksum (16位)
- 用于错误检测的校验和。它覆盖了UDP头部、数据和一个伪头部（包括源和目标IP地址、协议类型和UDP长度）。校验和是可选的，在IPv4中可以设为0表示不使用，但在IPv6中是必需的。
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THE END
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