IP数据报在传输过程中可能会因为以下几个原因而需要进行分片:
1. 数据报长度超过MTU(最大传输单元):不同的网络可能支持的最大传输单元(MTU)不同。如果一个IP数据报的长度超过了某个网络的最大传输单元,那么该数据报就需要被分片。
2. 路由器配置:某些路由器可能被配置为强制分片数据报,即使它们没有超过MTU。
3. 网络拥塞:在某些情况下,为了减少网络拥塞,路由器可能会选择分片数据报。
以下是IP数据报分片的步骤:
1. 确定MTU:发送数据报的源主机首先需要知道目标网络的最大传输单元(MTU)。
2. 计算分片:根据MTU减去IP头部长度(通常是20字节),得到每个分片可以携带的最大数据量。然后,根据数据报的总长度,计算出需要分成的片数。
3. 构造分片:源主机将原始数据报分割成多个较小的数据报片。每个分片都包含以下信息:
IP头:与原始数据报相同的IP头,但需要添加以下字段:
标识符:用于匹配分片。
标志:包含3个比特位,用于指示是否是最后一个分片、是否需要重组等。
片偏移:指示当前分片在原始数据报中的偏移量(以8字节为单位)。
数据:原始数据报的一部分。
4. 发送分片:源主机将每个分片发送到网络中。
5. 目标主机重组:目标主机接收到所有分片后,会根据标识符和片偏移字段将它们重新组合成原始数据报。
IP分片会增加网络负载,并可能导致数据报丢失。因此,在设计网络和应用时,应尽量减少分片的发生。