转自:Tsihang 三层网络设备对于IP报文的分片和重组处理原理
三层网络设备对于IP报文的分片和重组处理原理
对于网络分片,我一年前就想整理出来,虽然说网络上的资料很多,但是真正掌握精髓的除非真正做过分片程序,不然很难将协议栈整体联系起来理解。这篇文章,包括设计分片原理图,耗时一小时完成,算是记录一点理解。
三层网络设备,即能够基于IP头信息对报文进行识别和处理的网络设备,在转发IP报文的时候,经常会遇到来自上层的数据包过长,从而导致打上MAC头的帧不符合IEEE802.3标准规定的最大帧长,造成不能被转发和对端解析的问题。这样就需要在三层进行分片,将过长的IP报文拆分成小的数据块,一般规定最大的IP报文(IP头+数据)长度应该在46~1500范围内,这样,加上MAC头的14个字节和4个字节的校验,就满足以太网帧的最大帧长1518的要求。
那么,如何分片?如图所示,假设,现在有一个总长度为4000字节的IP报文,一个巨帧IP数据包,在经由三层的时候,需要进行分片,将数据包长控制在以太网II规定的帧长范围内,然后进行转发。
如果按照分片长度为1000字节来计算,那么3980个字节的IP数据包的数据部分可分成4个分片,分别用A,B,C和D表示。很明显,最后一个分片的数据部分长度则是减去前三个1000bytes的分片后,剩下的数据包的长度—980。
按照固定头长度20字节计算,每个分片都将拷贝源IP报文的IP头部信息,作为IP头加在分片前面,同时需要修改由分片组成的新的IP报文的头部信息。如果源IP报文的头部标识符域=15000,该值标志从主机三层下发的IP Packet的编号。分片的标识符域同样是15000,在新的IP头中,需要修改的是分片标志位和offset位。
1 MF:更多分片
2 DF:不分片
3 Offset: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 对于第一个分片A来说,Offset=0表示是原IP数据包的第一个分片,MF=1,则说明后面还有分片报文;
2 对于第二个分片B来说,Offset=125=(1000/8),计算出第二个分片的数据部分距离原IP数据包的数据部分起始位置的偏移,同时MF=1说明后面还有分片;
3 …..
4 最后一个分片D中,计算出Offset后,写入新的IP头,然后将MF=0,表示对于编号为15000的IP数据包的分片就此结束,后面不再跟分片。
这样一个过程,就实现了IP报文的分片操作。对对端的三层来说,收到MF=1的报文后,就知道该报文是某一个IP报文的分片,需要进行分片重组操作。重组时,从该分片的头中提取整个报文的长度(该长度就是3980),同时提取Offset域,计算该分片数据部分在整个IP报文数据部分的位置,填充,并继续接收后续分片(分片属同一个IP报文的依据是地址信息和报文编号),直到收到一个类似分片的MF=0的报文时,预示着分片结束,与之前重组的报文完成重组之后,交给四层处理。
问题:如果上述报文在分片的时候,最后一个分片的数据部分长度小于26字节,即加上固定IP头的20字节,再加上以太网头的14个字节,再加上校验的4个字节后,最终的分片组成的IP报文总长度小于以太网规定的64字节的最小长度的时候,会怎么办?
转自:Tsihang 三层网络设备对于IP报文的分片和重组处理原理的更多相关文章
- IP报文头详解
IPv4报头: 报头长度:20-60字节bytes 白色部分为固定头部部分(20 bytes),绿色option选项部分为可选部分. 固定头部大小计算: 4bit + 4bit + 8bit + 16 ...
- Tcp/ip 报文解析
在编写网络程序时,常使用TCP协议.那么一个tcp包到底由哪些东西构成的呢?其实一个TCP包,首先需要通过IP协议承载,而IP报文,又需要通过以太网传送.下面我们来看看几种协议头的构成 一 .Ethe ...
- Linux中处理需要传输的IP报文流程
本文主要讲解了Linux中处理需要传输的IP报文流程,使用的内核的版本是2.6.32.27 为了方便理解,本文采用整体流程图加伪代码的方式对Linux中处理需要传输的IP报文流程进行了讲解,希望可以对 ...
- 【转】TCP/IP报文格式
1.IP报文格式 IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议.它提供不可靠.无连接的服务,也即依赖其他层的协议进行差错控制.在局域网环境,IP协议往往被封装在以太网帧(见本章1.3节)中传送.而所有 ...
- 网络层——IP报文头介绍
IP数据包也叫IP报文分组,传输在ISO网络7层结构中的网络层,它由IP报文头和IP报文用户数据组成,IP报文头的长度一般在20到60个字节之间,而一个IP分组的最大长度则不能超过65535个字节. ...
- 【转】以太网帧、IP报文格式
原文:https://www.cnblogs.com/yongren1zu/p/6274460.html https://blog.csdn.net/gufachongyang02/article/d ...
- 以太网帧、IP报文格式
这几天完成一个对比以太网帧的程序(c语言),老师给了以太网帧头部和IP报文头部的结构体,跟实际抓取到的数据包的格式是相同的. 以太网帧头部的数据结构: typedef struct { unsigne ...
- 【转】IP报文格式详解
下图为常见的IP报文格式表: 上面是IP的报文格式,接下来我们先说明各个字段的意义.然后,用Etheral软件转包分析IP的报文格式. 1.版本:ip报文中,版本占了4位,用来表示该协议采用的是那一个 ...
- IP报文解析及基于IP 数据包的洪水攻击
版本(4bit) 报头长度(4bit) 优先级和服务类型(8bit) 总长度(16bit) 标识(16bit) 标志(3bit) 分段偏移(13bit) 存活期(8bit) 协议(8bit) 报头校验 ...
随机推荐
- LINUX的命令(未完待续)
遇到忘了的Linux命令,复习之后,把它记在这里,供以后复习. ^C:刚开始在看视频的时候发现上面有cd ^C,还以为这是个什么命令,其实^C这不是输入进去的,当你按了Ctrl+C之后就会出现^C,C ...
- python 3.5 用户登录验证和输入三次密码锁定用户
#!/usr/bin/env python #encoding: utf-8 #登录程序,输入用户和密码输出欢迎信息,输入错误三次锁定用户,不让登录 import sys print (''' 欢迎登 ...
- 转:sprintf与snprintf
sprintf与snprintf int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... ); 除了前两个参数类型固定外,后面 ...
- cf C. Maze
http://codeforces.com/problemset/problem/378/C #include <cstdio> #include <cstring> #inc ...
- ural 1671 Anansi's Cobweb
这道题是并差集的简单应用 #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> #define max ...
- Highly divisible triangular number
我的那个暴力求解,太耗时间了. 用了网上产的什么因式分解,质因数之类的.确实快!还是数学基础不行,只能知道大约. The sequence of triangle numbers is generat ...
- Android系统提供了哪些东西,供我们可以开发出优秀的应用程序
1. 四大组件Android系统四大组件分别是活动(Activity).服务(Service).广播接收器(Broadcast Receiver)和内容提供器(Content Provider).其中 ...
- ChangeServiceConfig2 function
ChangeServiceConfig2 function Changes the optional configuration parameters of a service. Syntax C ...
- BZOJ3301: [USACO2011 Feb] Cow Line
3301: [USACO2011 Feb] Cow Line Time Limit: 10 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 67 Solved: 39[Submit ...
- Zookeeper为什么总是奇数个
zookeeper有这样一个特性: [集群中只要有超过过半的机器是正常工作的,那么整个集群对外就是可用的] 也就是说如果有2个zookeeper,那么只要有1个死了zookeeper就不能用了,因为1 ...