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標(biāo)題: IP分片和TCP流重組雜記 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時間: 2016-3-6 00:02
標(biāo)題: IP分片和TCP流重組雜記
本帖最后由 51黑tt 于 2016-3-6 00:05 編輯

我們都知道，在以太網(wǎng)中，如果源主機(jī)向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包大于網(wǎng)關(guān)MTU，則該數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會被IP協(xié)議分片傳輸，具體的分片過程是怎樣的呢？我們通過協(xié)議分析軟件抓包來進(jìn)行詳細(xì)的查看（抓包軟件使用科來網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)）。
因為以太網(wǎng)默認(rèn)的MTU值為1500Byte，所以，為了達(dá)到分片的效果，我們應(yīng)該傳輸大于1500Byte字節(jié)的數(shù)據(jù)包，才能使該數(shù)據(jù)包分段傳輸。
我們從本機(jī)（192.168.6.11）發(fā)送一個2000字節(jié)的數(shù)據(jù)包到局域網(wǎng)的另一臺主機(jī)（192.168.0.208）為例，在傳輸?shù)倪^程中，開啟軟件抓包，就能夠查看到詳細(xì)的分片結(jié)果。
我們以ping為例，在Windows命令提示符下輸入：ping 192.168.0.208 –l2000
通過科來網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)抓包，我們看到，該數(shù)據(jù)包被分片了，由于我們重復(fù)Ping了4次，所以，抓到了4次同樣的請求與回顯的數(shù)據(jù)包。如下圖：

查看詳細(xì)的數(shù)據(jù)包解碼（見下圖）：

分析：因為ping的長度是2000字節(jié)，大于了MTU的值，所以會分片發(fā)送,如上圖。捕獲的這個數(shù)據(jù)包總長度為1500字節(jié)，更多分段位置1，表示還有數(shù)據(jù)分段。s,偏移量為0，需要注意的是IP頭部的總長度字段值（這里是1500字節(jié)）并不全是數(shù)據(jù)的凈載荷長度，這里還包括了IP以及ICMP的頭部長度，分別是20字節(jié)和8字節(jié)。
另外，IP協(xié)議的頭部總長度并不一定就是MTU值1500字節(jié)，這個值與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、操作系統(tǒng)等因素有關(guān)。

下圖是第一個分片包。

分析：IP字段的標(biāo)識0x787F，與第一個包相同，說明這是同一個數(shù)據(jù)包，只是被分片了。

偏移量為185，表示相對第一個包的位置，以便接收主機(jī)根據(jù)偏移量進(jìn)行數(shù)據(jù)重組。

需要注意的是此處分片包并沒有ICMP字段，接收主機(jī)會可以根據(jù)偏移重組成完整的ICMP數(shù)據(jù)包。

最后，我們來計算一下該數(shù)據(jù)包的長度：第一個數(shù)據(jù)包的總長度為1500字節(jié)，減去IP頭部長度20字節(jié)，減去ICMP頭部長度8字節(jié)，即1500-20-8＝1472字節(jié)；第二個數(shù)據(jù)包的總長度為548字節(jié)，減去IP頭部長度20字節(jié)，即548-20＝528字節(jié)，兩個數(shù)據(jù)包的凈載荷1472+528＝2000，正好是我們發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。

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1.IP分片產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò)層的MTU；TCP分段產(chǎn)生原因是MSS.
2.IP分片由網(wǎng)絡(luò)層完成，也在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行重組；TCP分段是在傳輸層完成，并在傳輸層進(jìn)行重組. //透明性
3.對于以太網(wǎng)，MSS為1460字節(jié)，而MUT（默認(rèn)為1500）往往會大于MSS.

故采用TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，是不會造成IP分片的。若數(shù)據(jù)過大，只會在傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)分段，到了IP層就不用分片。

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