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IP分片理解报告 IP分片的定义 因为在实际网络环境中，传输的网络数据包有时会超过设备的接口处理能力，这时就需要对数据包进行分片处理，那么对于IP层 二、测试组网： PC1（10.1.1.2）----T1-----PC2（10.1.2.2） 验证方法：通过ping一个大包来验证IP的分片情况 在PC1上发送一个长度为5000的icmp包，在PC2上进行抓包验证收到的数据包的分片情况： 最终分为四片1514×3+602. 三、具体的分片原理如下： 1、首先设备接口的MTU默认都是1500Byte，这个值的含义是链路层所能承载的上层数据包的大小，那么对于ICMP数据包来说，就是可以承载1500Byte-IP头=1480Byte大小的ICMP包； ICMP头 DATA Eth头 IP头 MTU 2、PC1发送一个长度为5000Byte icmp数据包，需要设备接口承载的大小为5000Byte+ICMP头=5008Byte，ping数据包的大小，不同的设备和操作系统，处理的不一样，需根据实际情况处理； 3、按照1480Byte单位大小进行分片处理，最终结果为1480×3+568，分为四片 4、在PC2上抓到的数据包是封装了以太头之后的大小，也就是在上述分片结果的情况下，每片大小+IP头+以太头，实际最终大小应该还有结尾的4Byte的CRC，抓包工具没有显示而已 四、详细分析一下最终四个分片： 第一个分片如下： 这个分片的封装内容包括『以太头+IP头+ICMP头+DATA』，具体IP头的报文格式，主要字段包括： Identification：唯一标识一份完整IP数据包 MF：更多分片，“1”表示还有分片 fragment offset：表示该分片数据部分开始位置在原IP报文数据部分的偏移，单位是8bytes。“1”表示是第一个分片 DF：能否分片，“0”表示分片 第二个分片如下： 这个分片的封装内容包括『以太头+IP头+DATA』，具体IP头字段包括 Identification：唯一标识一份完整IP数据包 DF：“0”表示分片 MF：“1”表示还有更多分片 Fragment offset：“1480”表示这片报文的起始位对比最初的数据报文的偏移量 第三个分片如下： 这个分片的封装内容和第二片一样也是『以太头+IP头+DATA』，具体 Identification：唯一标识一份完整IP数据包 IP头字段包括： DF：“0”表示分片 MF：“1”表示还有更多分片 Fragment offset：“2960”表示这片报文的起始位对比最初的数据报文的偏移量 第四个分片如下： 这个分片的封装内容和第二、三片一样也是『以太头+IP头+DATA』，具体IP头字段包括： Identification：唯一标识一份完整IP数据包、 DF：“0”表示分片 MF：“0”表示分片结束，没有更多分片 Fragment offset：“4440”表示这片报文的起始位对比最初的数据报文的偏移量 五、分片重组 最终IP分片到达PC2的时候，会涉及到分片重组，具体过程就是 PC收到每一个分片的时候会检查MF位，如果为“1”表示还有后续分片，则缓存分片等待后续分片，如果MF=0，则表示分片接收结束，开始计算原始IP数据报文的长度，原始IP报文数据长度=最后一片分片偏移+最后一片分片数据大小，那么对于上述分片，PC2收到最后一片报文后，经计算原始IP报文数据长度=4440+568=5008Bytes，可以检查PC2是否收到了全部分片，如果收到了就继续交给上层处理； 通过比较四个分片的最终封装格式，发现只有在第一个分片中包括了ICMP头部封装，剩余三片都没有，因为在IP分片的过程中，只有在第一个分片中才会封装上层协议首部和数据，剩余分片都只是封装数据，因为IP分片的过程中只对IP层所承载的上层数据进行处理，所以封装的数据也就是上层协议数据 附录： IP头格式介绍： Version：4bit，”4”表示IPv4 Header length：4bit，表示首部占32bits单位的大小，所以“5”表示首部长度为20Byes，最长为(2^8-1)×4=60Bytes DSCP：8bits Total length：16bits，IP数据包总长度 Identification：16bits，标识每一份IP数据包 Flags：3bit，主要有三个字段，保留字段、MF表示是否还有后续分片、DF是否分片 Fragment offset：13bit，分组片偏移 TTL：8bits，生存时间 Protocol：8bits，表示上层封装协议，“6”表示TCP Header checksum:16bits，头部校验 Source ip:32bits，源IP地址 Destination ip:32b