计算机网络原理之【网络层】IP数据报分片

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一、IP数据报分片原则
二、IP数据报分片过程
三、IP数据报分片相关计算
- 1、公式
- 2、例题——例1
- - 第一步：确定分片数
  - 第二步：确定每片数据长度，每片总长度
  - 第三步：标志位（DF、MF）
  - 第四步：计算片偏移量
  - 补充：IPv4——IP数据报格式
  - - 1、版本号
    - 2、首部长度
    - 3、标识
    - 4、标志
    - 5、片偏移量
    - 6、生存时间
    - 7、上层协议
      一、IP数据报分片原则
      - 1、尽可能少分片；
      - 2、一个最大分片可封装的数据字节数最好是8的倍数。
        二、IP数据报分片过程
        
        1、首部的标识字段 → 判断是否属于同一个IP数据报；
        2、分片首部的标志字段（MF） → 判断是否是最后一个分片；
        3、片偏移字段 → 判断分片的先后顺序，判断是否缺少IP分片。
        三、IP数据报分片相关计算
        
        1、公式
        
        2、例题——例1
        
        通过工具发送一个总长度为3400字节的IP数据报，通过MTU=1500字节的链路转发。试求以下内容：
        
        第一步：确定分片数
        
        注：首部占20字节，即20B；在计算数据长度时需减去20B。
        
        MTU=1500B，则其中可以封装的数据长度为：1480B
        数据报总长度=3400B，则数据长度为：3380B
        所以分片数为：3380÷1480=2.28 （即：3片）
        第二步：确定每片数据长度，每片总长度
        
        关键：最后一片总长度、数据长度的计算
        总长度
        方式一：
        先计算出最后一片数据长度：3380-1480-1480=420B
        再计算出最后一片总长度：420+20=440B
        方式二：
        3400 - (1500*2) + (20*2) = 400 + 40 = 440
        注：20*2 为分片后多出来的两片首部长度20B
        数据长度 = 总长度 - 20B
        第三步：标志位（DF、MF）
        
        第四步：计算片偏移量
        
        补充：IPv4——IP数据报格式
        
        1、版本号
        
        版本号：4位。IP的版本号。
        2、首部长度
        
        首部长度：4位。
        IP数据报的首部长度：20B-60B。
        3、标识
        
        标识：16位。标识一个IP数据报。每产生一个IP数据报， IP协议的计数器加1。
        该字段的重要用途：在IP数据报分片和重组过程中用于标识属于同一IP数据报。
        该字段不可唯一标识一个IP数据报。
        4、标志
        
        5、片偏移量
        
        片偏移量：表示一个IP数据报分片与原IP数据报的数据的相对偏移量。
        当该字段值为0时，且MF=1，则表示这是一个IP分片，且是第一个分片。
        6、生存时间
        
        生存时间：8位。Time-To-Live ,TTL。表示IP数据报在网络中可以通过的路由器数（或跳步数）。
        7、上层协议
        
        上层协议：8位，指示该IP数据报封装的是哪个上层协议。（TCP：6，UDP：17）