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1、IP数据报,IP协议的主要功能是在互联网上将数据以IP数据报的形式从一台主机传到另一台主机，中间可能要穿越若干个物理网络。在不同的网络之间，通过路由器来传递数据报。IP数据报长成什么样子？,*,IP v4数据报格式,IP v4数据报格式,*,IP v4数据报格式,*,IP v4数据报格式,*,IP v4数据报格式,*,版本占 4 bit，指IP协议的版本,IP v4数据报格式,*,首部长度占 4 bit，可表示的最大数值是 15 个单位。,IP v4数据报格式,*,服务类型占 8 bit，用来获得更好的服务这个字段以前一直没有被人们使用。,IP v4数据报格式,*,总长度占 16 bit，指首
2、部和数据之和的长度。,IP v4数据报格式,*,标识：占 16 bit，它是一个计数器。,IP v4数据报格式,*,标志：占 3 bit，最地位记为MF=1，表示后面还有分片，MF=0，表示这是数据报片中最后一个。,IP v4数据报格式,*,片偏移：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。偏移以 8 个字节为偏移单位。,IP v4数据报格式,*,生存时间(8 bit)记为 TTL数据报在网络中的寿命，其单位为秒。,IP v4数据报格式,*,协议(8 bit)字段指出此数据报携带的数据使用何种协议以便目的主机的 IP 层将数据部分上交给哪个处理过程。,IP v4数据报格式,*,IP封装、分片
3、与重组,IP数据报与帧封装,*,IP封装、分片与重组 IP数据报在互联网上传输的时候，它可能要跨越多个不同种类的异构网络。在IP层下面有各种各样的异构网络，即各种各样的数据链路层，每一种数据链路层都有其自己的特定帧格式，每一种帧格式所能容纳的数据量是不一样的。每种网络都规定了一个帧最多能够容纳的数据量，这一限制称为最大传输单元(MTU，maximum transmission unit)。一个IP数据报的长度只有小于或等于一个网络的MTU，才能在这个网络中进行传输。每种网络都规定了一个帧最多能够容纳的数据量，这一限制称为最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。作为一种
4、高层网络数据，IP数据报最终也需要封装成帧进行传输。当一个IP数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即报头区加上数据部分）一定不能超过下层的数据链路层的MTU值，否则无法传输。,*,问题？,IP数据报的分片发生在哪里？源点主机会对IP分组进行分片吗？,*,数据报的分片控制,数据报的封装(以太网帧类型0800H)问题：每种网络有固定的MTU，若IP报文长度大于MTU，怎么办？数据分片（如何分片？）,*,举例,例：IP数据报长度1420字节（假如首部无选项），网络MTU620字节，如何分片？,*,问题？,(1)如何标识同一个数据报的各个分片？(2)如何标识同一个数据报分片的顺序？(3)如何标
5、识同一个数据报分片的结束？,*,信源机产生，每个数据报唯一解决了：标识同一数据报的各个分片,标识分片在原来数据报文中的位置解决了：分片的顺序,MF(More Fragment)：片未完位 MF=0，是最后一片 MF=1，不是最后一片解决了：分片的结束,DF(Do not Fragment)：不分片位DF=1，强制不允许分片,片偏移量,*,如何组装？,组装时，需要重新设置首部的某些字段(1)修改分片标志和片偏移量字段(2)首部其它字段复制原来数据报首部的相应字段,*,*,问题：分片首部如何设置？,首部长度：若无选项，和原数据报相同，否则重新计算。ID、标志域和片偏移量：如前所述。总长度：分片首部
6、的长度+分片数据部分的长度。校验和：必须重新计算。（为什么？）选项：EOL和NOP不可复制，LSR、SSR复制到所有分片中，记录路由和时间戳选项只能复制到第一个分片中。,*,问题：在何处重组分片？,信宿机优点：不会反复分片/重组各分片可独立选路路由软件简化缺点：可能浪费带宽丢失可能性增加,IPv6使用路径MTU发现机制，路由器不再分片,*,IP 数据报分片举例,例子：4000字节数据报MTU=1500字节,在数据字段1480 字节,偏移=1480/8,*,偏移=0/8=0,偏移=0,偏移=1480/8=185,偏移=2960/8=370,1480,2960,3979,2959,1479,3979,需分片的数据报,数据报片 1,首部,数据部分共 3980 字节,首部 1,首部 2,首部 3,字节 0,数据报片 2,数据报片 3,1480,2960,字节 0,IP 数据报分片举例,*,
