TCP/IP网络编程（5）

IP数据报的分片与重组

最大传输单元：不同的网络由于链路层和介质的物理特性不同，因此在进行数据传输时，对数据帧的最大长度都有一个限制，这个限制值叫最大传输单元（Maximum Transmission Unit, MTU)。如果两台主机之间的通信要通过多个具有不同MTU值的网络，那么重要的不是两台主机所在网络的MTU值，而是两台通信主机路径上最小的MTU值，它被称作路径MTU。

网络名称	MTU（单位：Byte）
以太网	1500
IEEE 802.3/802.2	1492
FDDI	4352
ATM（信元）	48
X.25	576
点到点（低延时）	296
令牌环网（IBM 16MB/s）	17914
令牌环网（IEEE 802.5 IBM 16MB/s）	4464

分片

当一个IP数据报要通过链路层进行传输时，如果IP数据报的长度比链路层MTU的值大，那么IP层就需要对将要发送的IP数据报进行分片，把一个IP数据报分成若干个长度小于或等于链路层的MTU的IP数据报，才能经过链路层进行传输。这种为了适合网络传输而把一个数据报分成多个数据报的过程，叫分片（fragmentation）。分片后的各个IP数据报，可能经过不同的路径到达目标主机。

IP数据报头

注：分片后的IP数据报，数据区所示的原IP数据报数据区的一个连续部分。头部是原IP数据报头区的复制，但与原来未分片的IP数据报头部有以下两点不同：

（1）标志。在IP数据报的头部，有一个叫标志的字段，用3位二进制数表示。

未用

不分片（DF）

片未完（MF）

不分片（Do Not Fragment , DF）标志如果被置1，则数据报在传输工程中不能被分片。

片未完（More Fragment , MF）标志被置1时，说明该数据报不是分片后的第一个数据报，最后一个数据报的该位被置0.

（2）片偏移

IP数据报被分成3片之后，各片数据区在原来IP数据区中的位置用13位片偏移表示。假设标志域返回1，则此域包括本片数据在原IP数据报数据区中的偏移量。

（3）重组

当分了片的IP数据报被传输到最终目标主机时，目标主机要对收到的各分片重新进行组装，以恢复成源主机发送时的IP数据报，这个过程叫做IP数据报的重组。

IP数据报选项

IP数据报选项主要由两大功能：一是可以用来实现对数据报传输过程的控制。二是进行网络测试。

IP选择域共分4大类：

选项类	用途	选项号	长度	功能
0类	数据报或网络控制	0	-	IP数据报头中的任选项域结束
1	-	无操作
2	11Byte	安全和处理限制（用于军事领域）
3	可变	设置宽松源路由选择
7	可变	记录数据报经过的路由
9	可变	设置严格源路由选择
1类	-
2类	调试和测量		可变	记录Internet时戳
3类	未用

IP数据报选择由3部分组成：选项码，选项长度和选项数据。选项码和选项长度各占一个字节，选项长度用于确定选项部分的长度。

选项码	选项长度	选项数据
复制	选项类	选项号

（1）复制：占一位，用来控制一个带有选项的IP数据报被分片时，分片后对选项的处理方式。如果该位被置1，将选项复制到所有分片中；被置0，将选项仅复制到第一个分片中。

（2）选项类和选项号：选项类占两位，选项号占5位，用于确定该选项是哪类选项中的哪个选项，其实就是用于确定该项的功能。