【在Linux世界中追寻伟大的One Piece】IP分片和组装的具体过程

目录

[1 -> IP分片和组装的具体过程](#1 -> IP分片和组装的具体过程)

[2 -> 分片与组装的过程](#2 -> 分片与组装的过程)

[2.1 -> 分片](#2.1 -> 分片)

[2.2 -> 组装](#2.2 -> 组装)

[3 -> 分片与组装的示意图](#3 -> 分片与组装的示意图)

[3.1 -> 分片组装场景](#3.1 -> 分片组装场景)


1 -> IP分片和组装的具体过程

  • 16位标识(id):唯一的标识主机发送的报文。如果IP报文在数据链路层被分片了,那么每一个片里面的这个id都是相同的。
  • 3位标志字段:第一位保留(保留的意思是现在不用,但是还没想好说不定以后要用到)。第二位置为1表示禁止分片,这时候如果报文长度超过MTU,IP模块就会丢弃报文。第三位表示"更多分片",如果分片了的话,最后一个分片置为0,其他是1。类似于一个结束标记。
  • 13位分片偏移(framegament offset):是分片相对于原始IP报文开始处的偏移。其实就是在表示当前分片在原报文中处在哪个位置。实际偏移的字节数是这个值除以8得到的。因此,除了最后一个报文之外(之前如果都是8的整数倍,最后一片的偏移量也一定是8的整数倍),其他报文的长度必须是8的整数倍(否则报文就不连续了)。
  • 注意:片偏移(13位)表示本片数据在它所属的原始数据报数据区中的偏移量(以8字节为单位)。

2 -> 分片与组装的过程

2.1 -> 分片

1. 检查 MTU 限制:

  • 当一个IP数据报的大小超过了网络的MTU(最大传输单元)限制时,就需要进行分片。MTU是数据链路层对IP层数据包进行封装时所能接受的最大数据长度。

2. 分割数据报:

  • IP层将原始的IP数据报分割成多个较小的片段。
  • 对于每个片段,IP层会设置相应的标识(Identification)、偏移量(Fragment Offset)和标志位(Flags)等字段。
  • 标识字段用于标识属于同一个数据报的不同分片,确保所有分片能够被正确地重新组装。
  • 偏移量字段指示了当前分片相对于原始数据报的起始位置,以 8 字节为单位。
  • 标志位字段包含了 3 个位,其中 MF(More Fragment)位用于指示是否还有更多的分片,DF(Do Not Fragment)位用于指示数据报是否允许进行分片。

3. 添加 IP 头部:

  • 每个分片都会加上自己的IP头部,与完整IP报文拥有类似的IP头结构,但MF和Fragment Offset等字段的值会有所不同。

4. 发送分片:

  • 分片在传输过程中独立传输,每个分片都有自己的IP头部,并且各自独立地选择路由。

2.2 -> 组装

1. 接收分片:

  • 当目的主机的IP层接收到这些分片后,会根据标识字段将属于同一个数据报的所有分片挑选出来。

2. 排序与组装:

  • 利用片偏移字段,IP层会对属于同一个数据报的分片进行排序。
  • 当所有的分片都到达并正确排序后,IP层会将这些分片重新组装成一个完整的IP数据报。

3. 传递给上层协议:

  • 组装好的IP数据报会传递给上层的协议进行处理。

注意:

  • IP分片对传输层是透明的,这意味着传输层无需关心数据是否被分片以及如何重新组装。

3 -> 分片与组装的示意图

3.1 -> 分片组装场景


感谢各位大佬支持!!!

互三啦!!!

相关推荐
是小胡嘛3 小时前
C++之Any类的模拟实现
linux·开发语言·c++
口袋物联4 小时前
设计模式之工厂模式在 C 语言中的应用(含 Linux 内核实例)
linux·c语言·设计模式·简单工厂模式
qq_479875435 小时前
X-Macros(1)
linux·服务器·windows
笨笨聊运维6 小时前
CentOS官方不维护版本,配置python升级方法,无损版
linux·python·centos
jun_bai7 小时前
python写的文件备份网盘程序
运维·服务器·网络
爱吃牛肉的大老虎7 小时前
网络传输架构之gRPC讲解
网络·架构
Warren987 小时前
Python自动化测试全栈面试
服务器·网络·数据库·mysql·ubuntu·面试·职场和发展
HIT_Weston7 小时前
39、【Ubuntu】【远程开发】拉出内网 Web 服务:构建静态网页(二)
linux·前端·ubuntu
云飞云共享云桌面8 小时前
无需配置传统电脑——智能装备工厂10个SolidWorks共享一台工作站
运维·服务器·前端·网络·算法·电脑
福尔摩斯张8 小时前
《C 语言指针从入门到精通:全面笔记 + 实战习题深度解析》(超详细)
linux·运维·服务器·c语言·开发语言·c++·算法