目　次
目　次／関連項目

1.4 IPヘッダ

　IPパケットはIPヘッダとIPデータから構成されている。本節ではIPヘッダの内容について説明する。IPの機能に関する情報は全てこのIPヘッダ中に格納されるので、IPを理解する上でIPヘッダの内容を理解することはとても大切なことである。IPアドレスもこのIPヘッダ中に格納される。

IP Header
（IPヘッダ）
IP Data
（IPデータ）
図1.4.1：IPパケット

1.4.1 IPヘッダ形式

　IPヘッダ形式を以下に示す。

0 8 16 24　　　　　　　　　　　　　　 31
Version
(バージョン)
IHL
（ヘッダ長）
Type of Service
（サービスタイプ）
Total Length
( パケット長)
Identification
(識別子)
Flags
(フラグ)
Fragment Offset
(フラグメントオフセット)
Time to Live
(生存時間)
Protocol
(プロトコル)
Header Checksum
(ヘッダチェックサム)
Source Address
(送信元IPアドレス)
Destination Address
(宛先IPアドレス)
Options
(オプション)
Padding
(パディング)

図1.4.2：IPヘッダ

1.4.2 フィールドごとの説明

1.4.2.1 Version 4ビット

IPのバージョンを表す。ここではバージョン４｡その他のバージョンを以下に示す。ここで（）内は略称名。

表1.4.3：バージョンフィールドの内容
バージョン

プロトコル名
4
 Internet Protocol (IP)
5
 ST Datagram Mode (ST)
6
 Internet Protocol version 6 (IPv6)
7
 TP/IX : The Next Internet (TP/IX)
8
 The P Internet Protocol (PIP)
9
 TUBA (TUBA)

　また、すべのバージョン番号は以下のサイトで参照できる。
　http://www.iana.org/assignments/version-numbers

1.4.2.2 IHL 4ビット

　インターネットヘッダ長（IHL ： Internet Header Length）はヘッダの長さであり、データの始点を表す。単位は4オクテット。オプションを持たないIPパケットの場合は5( 5 × 4 = 20 オクテット)となる。

1.4.2.3 Type of Service （TOS） 8ビット

　IPパケットの品質を表す。ここで優先度や最低限の遅延で送ることや、最大限のスループットで送ることなどを指定できる。この値はアプリケーションによって指定される。しかし、TOSの実現は難しく、現在のインターネットではほとんど利用されていない。そのため、ここでは詳しい説明は行わない。

1.4.2.4 Total Length 16ビット

　パケットの長さ（IPヘッダ ＋ IPデータ）を表す。

1.4.2.5 Identification 16ビット

　分割されたパケットの組立を補助するために、送信者によって割り当てられる識別値。

1.4.2.6 Flags 3ビット

　このフィールドはIPパケットを分割する際に使用する。各ビットの意味は以下の通り。

表1.4.4：フラグフィールドの内容
ビット
意味
値
0
未使用

0
1
分割許可
 0（分割可）
1（分割禁止）
2
最後のフラグメントか
 0（最後のフラグメント）
1（途中のフラグメント）


1.4.2.7 Flagment Offset 13ビット

　このフィールドは分割されたパケットが元のデータのどこに位置するかをあらわす。

1.4.2.8 Time to Live （TTL） 8ビット

　パケットがインターネット上で生存できる事が許される最大時間を示す。正確にはルータを経由できる数を表す。ルータを経由するごとにこの値を1減らす。この値が0になるとそのパケットは破棄される。

1.4.2.9 Protcol 8ビット

　IPパケットで使用される次（上位）のレベルのプロトコルを示す。 主なものを下の表に示す。
表1.4.5：プロトコルフィールドの内容
値
プロトコル名
1
 ICMP (Internet Control Message Protocol)
2
 IGMP (Internet Group Management Protocol)
6
 TCP (Transmission Control Protocol)
17
 UDP (User Datagram Protocol)
41
 IPv6 (Internet Protocol version 6)

　また、全てのプロトコル番号については、以下のサイトで参照できる。
　http://www.iana.org/assignments/protocol-numbers


1.4.2.10 Header Checksum 16ビット

　ヘッダだけのチェックサム。ルータを経由する度にTTLが減算され、ヘッダフィールドの値が変わるので、IPヘッダが処理される各々の箇所で再計算され照合される。

1.4.2.11 Source Address 32ビット

　送信元のIPアドレス。

1.4.2.12 Destination Address 32ビット

　宛先のIPアドレス。

1.4.2.13 Options 可変

　次のような機能をオプションとして付加できる。普段はあまり使用されないので、ここでは詳しい内容は説明しない。
　
  • セキュリティ　
  • ルーズソースルーティング／ストリクトソースルーティング　
  • レコードルート　
  • インターネットタイムスタンプ

    1.4.2.14 Padding 可変

    　IPヘッダが32ビット境界で終了する事を保証するために使用される。パディングは0。

    1.4.3 IPデータ

    　IPデータには文字どおり、送信したいデータが格納される。実際にはIPの上位プロトコルのヘッダやデータが格納される。例えば電子メール（SMTP）の場合は次のようになる。
    図1.4.6：IPデータの中に各上位プロトコルのヘッダとデータが格納される