Visão geral do formato do cabeçalho IPv4
Tenho certeza que você já está familiarizado com este IPv4, é a quarta revisão do Protocolo da Internet. Juntamente com o IPv6, é um dos principais fundamentos da internet moderna. Como o Protocolo da Internet se baseia na transmissão de pacotes, o formato IPv4 Headers é um prefixo para esses pacotes.
Esses cabeçalhos são projetados para transportar informações sobre o comprimento do pacote, a versão IP e, é claro, a origem e o destino do referido pacote IP, juntamente com todas as outras informações necessárias sobre o pacote. 
Um cabeçalho de pacote IPv4 possui um total de 14 campos, dentre esses 14, apenas um é opcional, o que é conhecido como componente de opções.
Lista de componentes de formato de cabeçalho IPv4:
- Versão.
- Comprimento do cabeçalho da Internet.
- Tipo de serviço.
- Notificação explícita de congestionamento.
- Comprimento total.
- Identificação.
- Bandeiras.
- Deslocamento de fragmento
- Tempo de Viver.
- Protocolo.
- Soma de verificação do cabeçalho.
- Endereço de Origem.
- Endereço de destino.
- Opções
Vamos dar uma olhada nesses componentes, seus tamanhos e o que eles podem fazer:
- Versão : o primeiro campo de cabeçalho é um indicador de versão de 4 bits. No caso do IPv4, o valor de seus quatro bits é definido como 0100, o que indica 4 em binário.
- Comprimento do cabeçalho da Internet: O DIH é o segundo campo de um cabeçalho IPv4 e seu tamanho é de 4 bits. Este componente do cabeçalho é usado para mostrar quantas palavras de 32 bits estão presentes no cabeçalho. Como sabemos, os cabeçalhos IPv4 têm um tamanho variável, portanto, isso é usado para especificar o tamanho do cabeçalho para evitar erros. Esse tamanho pode estar entre 20 e 60 bytes.
- Tipo de serviço: os ToS também são chamados de Ponto de Código de Serviços Diferenciados ou DSCP. Este campo é usado para fornecer recursos relacionados à qualidade do serviço, como fluxo de dados ou chamadas de Voz sobre IP (VoIP). É usado para especificar como um datagrama será tratado.
- Notificação explícita de congestionamento: o ECN é usado para enviar notificações ao remetente ou receber em situações em que ocorre congestionamento na rede. Esse é um recurso opcional do IPv4, se um dos pontos de extremidade não o suportar, ele não será usado.
- Comprimento total: o tamanho desse campo é de 16 bits e é usado para indicar o tamanho de todo o datagrama. O tamanho mínimo de um datagrama IP é 20 bytes e, no máximo, pode ser 65.535 bytes. Praticamente, todos os hosts precisam ler datagramas de 576 bytes. Se um datagrama for muito grande para os hosts da rede, será usada a fragmentação que é tratada no host ou no comutador de pacotes.
- Identificação: o campo Identificação ou ID em um pacote é usado para identificar exclusivamente fragmentos de um datagrama IP. Alguns sugeriram o uso desse campo para outras coisas, como adicionar informações para rastreamento de pacotes, etc.
- Sinalizadores: o sinalizador em um cabeçalho IPv4 é um campo de três bits usado para controlar e identificar fragmentos. A seguir pode ser sua configuração possível:
- Bit 0: está reservado e deve ser definido como zero
- Bit 1: DF ou não fragmenta
- Bit 2: MF ou mais fragmentos.
- Deslocamento de fragmento: esse campo tem 13 bits de comprimento e é medido por blocos que unidades de blocos de 8 bytes. Eles são usados para especificar o deslocamento de um fragmento em relação ao início do datagrama IP que, quando não estava fragmentado. Como você pode esperar, o primeiro deslocamento de um fragmento é sempre definido como zero. O deslocamento máximo possível é (2 13 -1) * 8 = 65528, mas é maior que o comprimento máximo possível do pacote IP, que possui 65.535 bytes de comprimento com o comprimento de um cabeçalho adicionado.
- Tempo de vida: o tempo de vida (ou TTL em resumo) é um campo de 8 bits para indicar o tempo máximo que o datagrama permanecerá no sistema da Internet. O tempo aqui é medido em segundos e, caso o valor de TTL seja zero, o datagrama é apagado. Toda vez que um datagrama é processado, é hora de viver diminui em um segundo. Eles são usados para que os datagramas que não são entregues sejam descartados automaticamente. TTL pode estar entre 0 e 255.
- Protocolo: é arquivado no cabeçalho IPv4 reservado para indicar qual protocolo é usado na parte posterior (dados) do datagrama. Por exemplo, o número 6 é usado para denotar TCP e 17 é usado para denotar protocolo UDP.
- A soma de verificação do cabeçalho: O campo de soma de verificação é de 16 bits e é usado para verificar se há erros no cabeçalho. O cabeçalho é comparado ao valor de sua soma de verificação em cada salto e, caso a soma de verificação do cabeçalho não corresponda, o pacote é descartado. Lembre-se de que isso é apenas para o cabeçalho e o campo de dados é tratado por seu protocolo. UDP e TCP, por exemplo, têm seus próprios campos de soma de verificação.
- Endereço de origem: é um endereço de 32 bits da origem do pacote IPv4.
- Endereço de destino: o endereço de destino também tem tamanho de 32 bits e contém o endereço do destinatário.
- Opções : este é um campo opcional do cabeçalho IPv4. É usado apenas quando o valor do DIH é definido como mais de 5. Essas opções contêm valores e configurações para itens relacionados à segurança. Registrar rota e registro de data e hora etc. Em muitos casos, você encontrará que a lista de componentes de opções termina com um Fim de opções ou EOL.
Conclusão Formato do cabeçalho IPv4
Os cabeçalhos IP são um dos componentes cruciais do protocolo. Ser capaz de informar a rede sobre o datagrama, sua origem e seu destino é importante, assim como a capacidade de detectar erros no cabeçalho para evitar o uso de pacotes corrompidos. Considerando que quase toda a Internet moderna depende de IPv4 e IPv6, esses cabeçalhos são usados em quase todo o tráfego de Internet HTTP.
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