IPデータグラムとIPヘッダ

　通信相手のアドレス情報を取得した後は、実際にデータを含んだパケットを送り出して行くわけですが、IP層から送り出されるパケット（IPデータグラム）は、IPヘッダとデータからなっています。

ここでは、IPデータグラムとIPヘッダについて説明してゆきます。

　IPヘッダの基本ヘッダ部分は、20バイト（160bit）で構成されています。オプションは、必ず付けなければならないというものではありません。

IPヘッダ内の各フィールドの情報について説明していきます。

　IPヘッダは、基本ヘッダのサイズが20バイトなので、標準で20バイトです。これにオプションを付けると20バイトを超えることになりますが、全体のサイズは、必ず4の倍数のバイト数になるように調整されるようになっています。

各フィールドの説明は、以下の通りです。

１．バージョン（4bit）

「4」であれば、IPv4、「6」であれば、IPv6であることを示します。

２．ヘッダ長（4bit）

IPヘッダーの長さを示します。

３．TOS：サービスタイプ（8bit）

TOS（Type of Service）ビットには、IPパケットの優先順位を決めるための数値が格納されます。

４．パケット長（16bit）

IPヘッダとデータを含めたパケット全体の長さ示します。

　次の3つの情報、「識別番号」、「フラグ」、「フラグメントオフセット」は、データの分割と組み立てに関わる情報です。

５．識別番号（16bit）

　大きなデータを運ぶ時、ネットワークの境界で、MTUのサイズを超えてしまう場合があります。このデータを送るには、複数のパケットにに分割して送る必要があります。その際、もとは同じで分割されたデータなのか、全く別のデータなのかを識別するために使用します。

　分割されたデータのIPヘッダ内の「識別番号」には、全て同じ値が入ります。「識別番号」が同じであれば、もとのデータは、もともとは、1つのデータであったことが分かります。

６．フラグ（3bit）

IPパケットの分割を制御する時に使用されます。

７．フラグメントオフセット（13bit）

　分割されたパケットが、元のデータでは、どこの位置にあるのかを表します。単位は8オクテットで、最大8×8,192（2¹³）＝65,536オクテットになります。

８．TTL：生存時間（8bit）

　TTL（Time to Live）は、生存時間です。ルータを経由する度に基本的には、1づつ減ってゆき、0になった時点でパケットが破棄されるようになっています。

９．プロトコル（8bit）

IPの上位層プロトコルを表し、次のプロトコルが定義されています。

１０．ヘッダチェックサム（16bit）

　IPパケットに誤りがないかどうかをチェックするためにあります。TTL値は、ルータを経由する度にTTL値が変わるので、ルータを経由する度に、各ルータで再計算されます。
めにあります。

１１．送信元IPアドレス（32bit）

送信元のIPアドレスが入ります。

１２．宛先IPアドレス（32bit）

宛先のIPアドレスが入ります。

１３．オプション（可変）

IPパケットに付加するオプションを指定します。

１４．パディング：Padding（可変）

　オプションを指定した場合、長さが32ビット（4バイト）の倍数のバイト数になるように0で穴埋め（パディング）をして調整するために使用します。