《資料通訊與網路》筆記–分段

為什麼要分段一個資料報可以通過幾個不同的網路進行傳輸。每一個路由將它接收到的幀拆封成IPv4資料報，對它進行處理，然後將它封裝成另一個幀。接收到的框架格式和長度取決於此幀剛剛經過的物理網路所使用的協議，發出去的幀的格式和長度則取決於此幀將要經過的物理網路所使用的協議。每一個資料連結層協議都有其自己的框架格式。這格式中定義的一個欄位是資料欄位最大長度（MTU，傳輸單元最大值）。當資料報封裝成幀時，該資料報的總長度必須小於這個最大資料長度。這個是由網路所使用的硬體和軟體給出的限制鎖定義的。顯示了不同協議的MTU.中，乙太網路的MTU是1500個位元組，但是IPv4規定最大資料區段是65536，加上頭部長度，長度大於65536個位元組，所以IPv4要在乙太網路中傳輸，如果超過乙太網路的MTU，就需要進行分段進行傳輸。分段原理當對一個資料報進行分段時，每個分段都自己的頭部，其中大部分的欄位是重複的，但是有些發生了變化。如果一個分段的資料報遇到了一個更小的MTU網路，那麼分段的資料還會再進行分段。在IPv4中，資料報可能被主機或者其他路徑上的任何路由進行分段，然而資料報的重組只能在目的主機上進行。與IPv4資料報的分段和重組相關的欄位是：標識，標誌和片位移。標識：唯一標識了源主機發送時的資料報。比如主機第一次發送資料報，那麼該資料報的標識就是1，如果該資料報被分段，那麼每個子資料報的標識也都是1。主機接下來要發送第二個資料報，那麼這個標識就+1，是2，以此類推。標誌：這是一個位的欄位。第一位保留以後使用。第二位稱為不分段位，如果值是1，則機器不能將該資料報進行分段。如果為0，則根據需要對資料報進行分段。第三位稱為多分段位，如果其值是1，則表示此資料報不是最後的分段，在該分段後後還有很多的分段，如果其值是0，則表示它是最後一個或唯一的分段。片位移：這個13位的欄位表示這個分段在整個資料報中的相對位置，它是未經處理資料報中的資料位移量，以8個位元組為單位。說明了一個具有4000個位元組的資料報被劃分為3個欄位。片位移量是以8位元組為單位的，這樣做是因為位移欄位的長度只有13位，最大隻能表示8192個位元組，如果以8位元組為單位，可以表示65536個位元組，即IPv4資料報的最大長度。