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IP fragment是什么

在计算机网络中,当数据包过大以致无法通过网络进行传输时,将这个数据包分解成小部分进行传输的过程就被称为IP分片(IP Fragmentation)。IP分片是网络协议族TCP/IP的核心组成部分之一,它在IP层实现,使得网络设备能够处理和传输比其最大传输单元(MTU)大的数据包。

一、IP fragment是什么

在计算机网络中,当数据包过大以致无法通过网络进行传输时,将这个数据包分解成小部分进行传输的过程就被称为IP分片(IP Fragmentation)。IP分片是网络协议族TCP/IP的核心组成部分之一,它在IP层实现,使得网络设备能够处理和传输比其最大传输单元(MTU)大的数据包。

二、IP分片的主要步骤

  1. 数据包的分片:发送设备首先将大的数据包分解成小的分片,以满足网络的MTU要求。每个分片都包含了原始数据包的一部分内容。
  2. 分片的传输:每个分片都被单独发送到接收设备,可能会通过不同的路径。
  3. 分片的重组:接收设备收到所有分片后,会根据每个分片的偏移量将它们重新组合成原始的数据包。

然而,IP分片也存在一些问题。如,由于分片可能通过不同的路径传输,因此它们可能会在不同的时间到达接收设备,或者甚至可能根本不到达。此外,由于网络设备需要维护分片的状态,所以分片可能会消耗大量的网络资源。因此,一些新的协议,如IPv6,已经开始寻找替代IP分片的方法。


延伸阅读

IPv6与IP分片:一种新的处理大数据包的方法

在IPv4中,IP分片由发送设备完成,而在IPv6中,这个过程发生了改变。在IPv6中,发送设备必须先通过路径MTU发现(Path MTU Discovery)过程来确定数据包的最大大小,然后再发送数据包。

在路径MTU发现过程中,发送设备会尝试发送一个大的数据包。如果这个数据包过大,网络设备会返回一个“需要进行分片但不允许分片”的ICMP错误消息。接收到此消息的发送设备会减小数据包大小,并再次尝试发送,直到找到可以成功发送的最大数据包大小。

这种方法的主要优点是,它把IP分片的任务从网络设备转移到了发送设备,从而降低了网络设备的负载。同时,由于发送设备知道数据包的最大大小,因此可以避免数据包的分片,从而提高了数据传输的效率。

然而,路径MTU发现也存在一些问题。例如,它需要网络设备返回ICMP错误消息,而这可能会被某些网络设备或防火墙阻止。此外,路径MTU发现的过程可能会延迟数据的传输。

尽管如此,IPv6的这种处理大数据包的方法仍然为我们提供了一种新的视角,让我们了解如何在网络中处理大的数据包。

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