IPv4 首部中的選項欄位

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IPv4 用於網路通訊。資料包包含重要資訊。IPv4 首部包含一個選項欄位，用於提供靈活性和控制。選項欄位是可選的，位於首部長度和服務型別之間。其是否存在取決於首部長度欄位中的值。

IPv4 首部中的選項欄位

IPv4 首部包含有關 IP 資料包的源和目標的資訊。它還包含其他引數，這些引數會影響路由器和主機如何處理資料包。它由 20 位元組的固定部分和最多 40 位元組的可選項部分組成。可選項部分，稱為選項欄位，長度可變，可以包含零個、一個或多個選項。雖然它可以從 0 到 40 位元組不等，但選項欄位通常要短得多。

IPv4 首部中的選項欄位為 IP 協議提供了附加的功能或靈活性。它可以包含不同型別的選項，每個選項都有其特定的用途。這些選項可以提供各種功能，例如路由控制、安全措施和網路診斷。選項欄位的可變長度可以根據特定要求或所需功能自定義 IP 資料包。

IPv4 首部中的選項欄位是與 IP 資料包一起傳送的資訊的一部分。它有助於控制如何處理資料包。此欄位的長度可變，並且是可選的，這意味著它可能並非包含在所有資料包中。

IPv4 選項的格式

在 IPv4 首部中，每個選項都有其特定的格式。選項由三個欄位組成：型別、長度和資料。型別欄位指示選項的特定型別。它可能包含子欄位：“複製”和“類別”。長度欄位指示選項的總長度（以位元組為單位）。選項資料包含實際引數，格式因型別而異。選項欄位可以用於其他目的，例如指示資料包版本或安全資訊。大多數選項在正常情況下不使用，但在需要時可以提供自定義功能。

注意

• 選項欄位的最大長度為 40 位元組。

• 選項按順序處理，從選項欄位的開頭到結尾。

• 如果無法識別某個選項，則會忽略該選項。

• IPv6 資料報不使用選項欄位。

選項型別

第一個位元組是服務型別，第二個位元組是每個選項欄位的長度。我們總結了 RFC 791 和 RFC 1108 中定義的選項型別。

選項型別	名稱	含義
0	選項列表結束 (EOL)	指示選項欄位的結尾
1	無操作 (NOP)	用於填充或對齊目的
2	安全	攜帶安全資訊，例如分類級別
3	鬆散源路由和記錄路由 (LSRR)	允許源指定資料包必須訪問的中間節點列表
4	流識別符號	用於實驗目的
5	嚴格源路由和記錄路由 (SSRR)	類似於 LSRR，但是要求資料包僅訪問源指定的節點
6	實驗測量	用於實驗目的
7	記錄路由 (RR)	記錄處理資料包的路由器的 IP 地址
8	流識別符號	用於實驗目的
9	實驗測量	用於實驗目的
10-16	未分配	保留供將來使用
17-18	實驗訪問控制	用於實驗目的
19-126	未分配	保留供將來使用
127-130	保留用於安全選項擴充套件	保留供將來使用
131-136	未分配	保留供將來使用
137-138	實驗訪問控制擴充套件	用於實驗目的
139-140	IMI 流量描述符 (IMITD)	用於實驗目的
141-252	未分配	保留供將來使用
253-254	實驗和測試 (EXP)	用於實驗目的

這些選項將在下面解釋。

記錄路由 (RR)

此選項記錄從源到目標路徑上的最多九個路由器 IP 地址。它有助於除錯和跟蹤。格式包括型別 7、複製位 0、類別 0（控制）和可變選項長度。指標欄位（1 位元組）顯示下一個可用的 IP 地址記錄槽。源將其初始化為 4，每個路由器將其遞增 4。路由資料欄位按處理順序儲存路由器的 IP 地址。未使用的槽用零填充。

源路由 (LSRR 和 SSRR)

源路由選項允許源設定資料包路徑的中間節點。有兩種型別：鬆散源路由和記錄路由 (LSRR) 以及嚴格源路由和記錄路由 (SSRR)。

LSRR 允許附加節點，SSRR 僅遵循指定的節點。

有兩種型別：LSRR (3) 和 SSRR (5) 選項。複製位為 1，類別為 0（控制），選項長度可變。指標欄位（1 位元組）顯示下一個要訪問的節點。源將其初始化為 4，每個節點將其遞增 4。路由資料欄位包含要訪問的節點的 IP 地址。第一個地址是第一個要訪問的節點，最後一個地址是最終目標。

安全

此選項攜帶安全資訊，用於對資料包進行特殊處理。型別為 2，複製位為 1，類別為 2（保留），選項長度為 11 位元組。安全欄位（2 位元組）顯示資料包的分類級別。四個級別：未分類、機密、秘密和絕密。分隔欄位（4 位元組）對資訊訪問有其他限制。處理限制欄位（4 位元組）有進一步的分發限制。傳輸控制程式碼（1 位元組）控制對資訊的訪問。

填充

如果選項不是 4 位元組的倍數，則填充選項會將其填充。填充選項：EOL (0) 指示結束，NOP (1) 用於對齊。例如，如果選項為 7 位元組，則 NOP (1) 將使其成為 8 位元組。如果沒有更多選項，則 EOL (0) 標記結尾。

選項列表結束 (EOL)

標記選項欄位的結尾，一個位元組，無資料。

無操作 (NOP)

用於填充或對齊，一個位元組，無資料。

流識別符號

標識資料報流，四個位元組，兩個位元組的資料。

實驗測量

測量網路效能，可變長度，至少三個位元組。

未分配

保留供將來使用，沒有定義的格式或含義。

實驗訪問控制

用於基於標準的訪問控制，可變長度，至少三個位元組。

實驗訪問控制擴充套件

用於基於標準的訪問控制，可變長度，至少三個位元組。

IMI 流量描述符 (IMITD)

描述資料報流量特性，可變長度，至少三個位元組。

實驗和測試 (EXP)

用於測試新功能或協議，可變長度，至少三個位元組。

總結

IPv4 首部中的選項欄位為該協議提供了附加的功能和靈活性。它包含各種控制引數以及有關資料包的其他資訊。選項欄位位於首部長度和服務型別欄位之間。其是否存在由首部長度欄位中的值決定。

選項欄位可以包含不同型別的選項，每個選項都有其特定的用途。這些選項提供各種功能，例如路由控制、安全措施和網路診斷。每個選項的格式都包含選項型別、選項長度和選項資料欄位。

雖然選項欄位提供了自定義和靈活性，但大多數功能在正常情況下並不需要。因此，它很少使用。但是，提供選項欄位可以根據特定需要進行自定義和靈活調整。

需要注意的是，選項欄位的最大長度為 40 位元組。選項按順序從欄位的開頭到結尾進行處理。無法識別的選項將被忽略。IPv6 資料報不使用選項欄位。

總而言之，IPv4 首部中的選項欄位增強了 IP 協議的功能。它提供了對如何處理 IP 資料包的額外控制。