IP 資料報格式

 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         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|         Identification        |Flags|      Fragment Offset    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Time to Live |    Protocol   |         Header Checksum       |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                       Source Address                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                    Destination Address                        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                    Options (if any)                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

• Version：4 (IPv4) / 6 (IPv6)。
• IHL：首部長度（4 位元組為單位，最小 5 = 20 位元組）。
• TTL：生存時間，每經過一躍點 -1，歸零丟棄防環路。
• Protocol：上層協定（TCP=6, UDP=17, ICMP=1, IGMP=2...）。
• Flags/Fragment Offset：分片控制（DF=不分片, MF=更多片段）。

IP 協定特性

• 無連線：不建立連線直接發送。
• 不可靠：不保證送達、不保證順序、不保證不重複。可靠性由 TCP（傳輸層）保證。
• 逐跳路由：路由器根據目的 IP 查路由表轉發。

路由器轉發決策流程

1. TTL 歸零 → 丟棄並回 ICMP Time Exceeded。
2. 路由表查 主機路由（/32 精確匹配）→ 命中轉發。
3. 查 子網路由（需子網掩碼協助匹配網路位）→ 命中轉發。
4. 查 超網/類別路由（同主網號）→ 命中轉發。
5. 查 預設路由 (0.0.0.0/0) → 存在則轉發給預設閘道。
6. 全失敗 → 丟棄，回 ICMP Destination Unreachable (Host/Net Unreachable)。

理解 IP 層轉發邏輯，是排查網路不通、設計路由策略、分析封包捕獲的核心能力。