IP数据包实际结构是怎样的？如何解读给定的IP头部结构示意图？

1. IP数据包的实际形态 #

IP数据包本质是按规则组织的连续二进制比特流，以8位为一个单位（协议中称为八位组/octet，和普通字节含义一致）顺序排列，整体分为首部和载荷两部分：

• 首部默认长度为20字节，携带IP协议的核心控制信息（源目IP、版本、报文长度等），如果开启可选字段，首部最长可到60字节
• 载荷紧跟在首部之后，承载上层协议（TCP、UDP、ICMP等）的报文内容

2. 标准IP首部示意图的解读规则 #

你看到的这类示意图是RFC协议文档中通用的协议头排版格式，解读规则固定：

• 每行固定为32比特（即4个八位组），从上到下依次排列
• 每个小格子对应1个比特，同一行从左到右是比特从高位到低位的顺序，每行最左侧是最高有效位（MSB），最右侧是最低有效位（LSB）
• 八位组编号从第一行最左侧开始计数，每4个为一行递增：第一行从左到右对应octet 0~octet 3，第二行对应octet 4~octet 7，以此类推
• 格子内/上方标注的是该段比特对应的字段名称，部分示意图会在字段下方标注该字段占用的比特长度

比如IP首部的第一个八位组octet 0，前4比特是版本字段，后4比特是首部长度字段，和示意图第一行最左侧的字段排列完全对应。

3. 二进制流的传输顺序 #

你的理解是正确的：二进制流的传输完全按八位组的编号从小到大的顺序发送。先发送示意图第一行的octet 0，之后依次发送octet 1、octet 2、octet 3，再发送第二行的octet 4~octet 7，以此类推直到整个IP包传输完成。每个八位组内部也是先发送示意图中对应位置最左侧的高位比特，再依次发送低位比特。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者v1d0