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网络数据包最大长度 MTU 分片 转发https://blog.csdn.net/singular2611/article/details/52513406

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-06-15 15:43 出处:网络 作者:运维开发网整理
1、数据链路层对数据帧的长度都有一个限制,也就是链路层所能承受的最大数据长度,这个值称为最大传输单元,即MTU。以以太网为例,这个值通常是1500字节。2、对于IP数据包来讲,也有一个长度,在IP包头中,以16位来描述IP包的长度,也就是说,一个IP包,最长可能是65535字节。3、结合以上两个概念,第一个重要的结论就出来了,如果IP包的大小,起过了MTU值,那么就需要分片,也就是把一个IP包分为

1、数据链路层对数据帧的长度都有一个限制,也就是链路层所能承受的最大数据长度,这个值称为最大传输单元,即MTU。以以太网为例,这个值通常是1500字节。2、对于IP数据包来讲,也有一个长度,在IP包头中,以16位来描述IP包的长度,也就是说,一个IP包,最长可能是65535字节。3、结合以上两个概念,第一个重要的结论就出来了,如果IP包的大小,起过了MTU值,那么就需要分片,也就是把一个IP包分为多个,这个概念非常容易理解,一个载重5T的卡车,要拉10T的货,它当然就得分几次来拉了。4、IP分片是很多资料常讲的内容,但是我倒是觉得分不分片其实不重要,重要的是另一个东西。一个数据包穿过一个大的网络,它其间会穿过多个网络,每个网络的MTU值是不同的。我们可以设想,如果接受/发送端都是以太网,它们的MTU都是1500,我们假设发送的时候,数据包会以1500来封装,然而,不幸的是,传输中有一段X.25网,它的MTU是576,这会发生什么呢?我想,这个才是我们所关心的。当然,结论是显而易见的,这个数据包会被再次分片,咱开始用火车拉,到了半路,不通火车,只通汽车,那一车货会被分为很多车……仅此而已,更重要的是,这种情况下,如果IP包被设置了“不允许分片标志”,那会发生些什么呢?对,数据包将被丢弃,然事收到一份ICMP不可达差错,告诉你,需要分片!这个网络中最小的MTU值,被称为路径MTU,我们应该有一种有效的手段,来发现这个值,最笨的方法或许是先用traceroute查看所有节点,然后一个个ping……5、到了传输层,也会有一个最大值的限制,当然,对于只管发,其它都不管的UDP来说,不再我们讨论之列。这里说的是TCP协议。说到大小,或许会让人想到TCP著名的滑动窗口的窗口大小,它跟收发两端的缓存有关,这里讨论的是传输的最大数据包大小,所以,它也不在讨论之列。TCP的选项字段中,有一个最大报文段长度(MSS),表示了TCP传往另一端的最大数据的长度,当一个连接立时,连接的双方都要通告各自的MSS,也就是说,它说是与TCP的SYN标志在一起的。当然,对于传输来讲,总是希望MSS越大越好,现在超载这么严重,谁家不希望多拉点货……但是,MSS总是有个限制的,也就是MTU-IP头长度-TCP头长度,对于以太网来讲它通常是1500-20-20=1460,虽然总是希望它能很大(如1460),但是大多数BSD实现,它都是512的倍数,如1024……6、回到分片上来,例如,在Win2000下执行如下命令:ping 192.168.0.1 -l 1473按刚才的说法,1473+20(ip头)+8(icmp头)=1501,则好大于1500,它会被分片,但是,我们关心的是:这个数据包会被怎么样分法?可以猜想,第一个包是以太头+IP头+ICMP头+1427的数据;那第二个分片包呢?它可以是:以太头+IP头+ICMP头+1个字节的数据或者是:以太头+IP头+1个字节的数据也就是省去ICMP头的封装,当然,IP头是不可以省的,否则怎么传输了……事实上,TCP/IP协议采用的是后一种封装方式,这样,一次可以节约8个字节的空间。IP包头中,用了三个标志来描述一个分片包:1、分片标志:如果一个包被分片了,被置于1,最后一个分片除外;——这样,对于接收端来讲,可以根据这个标志位做为重组的重要依据之一;2、分片偏移标志:光有一个标志位说明“自己是不是分片包”是不够的,偏移标志位说明了自己这个分片拉于原始数据报的什么位置,很明显,这两个标志一结合,就很容易重组分片包了。3、不允许分片标志:如果数据包强行设置了这个标志,那么在应该分片的时候,…… err,刚才已经说过了

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