IPヘッダのフォーマットとサイズの基本

IPヘッダのフォーマットとサイズの基本ーIPv4（Internet Protocol version 4）は、ネットワークの通信で利用するOSI参照モデルのレイヤ３に該当するネットワーク層のプロトコル。ここではIPヘッダのフォーマットとサイズについて基本を説明しています。

IPv4の特徴

・通信相手までのネットワーク経路を判別する
・32bitで構成されるIPアドレスを使用する

IPヘッダーを付与したデータの通信単位を「パケット」と呼ぶ。

トランスポート層からネットワーク層に渡されたデータは使用するプロトコルにIPv4を選択することでIPv4ヘッダーを付与します。
そのため、ここでのデータとはトランスポート層で付与されるヘッダーも含みます。

IPヘッダの中には以下の情報が含まれています。最も重要な情報はホストを識別するためのIPアドレスの情報です。

バージョン	IPバージョン。IPv4では「4」を格納。
ヘッダ長	IPヘッダの長さを32bit(4byte)単位で示す。これにより続くデータ開始位置も示す。
サービスタイプ	パケットの優先順位を指定する情報を示す。
パケット長	IPヘッダを含むパケット全体のサイズをバイト数単位で示す。
識別子	分割されたパケットを元のパケットに戻すための識別番号を示す。
フラグ	パケット分割（フラグメント化）に関する制御情報。
フラグメントオフセット	フラグメントされたパケットが元のパケットのどの位置であったかを示す情報。
生存回数	ネットワークをルーティングできる数を示す。数が0になるとルーティングされず廃棄される。
プロトコル	上位のトランスポート層で使用しているプロトコルを示す。たとえば、TCPは「6」,UDPは「17」
チェックサム	IPヘッダの誤り検出のためのチェックサム情報。ルーティングする際にも再計算される。
送信元IPアドレス	送信元のIPアドレスの情報を示す。
宛先IPアドレス	宛先のIPアドレスの情報を示す。
オプション	IPパケット通信の拡張情報に使用される。基本使用されない。
パディング	オプションを使用した場合にはIPヘッダ長を32bit単位になるよう調整するために0で埋める。