TCP/IP详解之IP分片

先介绍几个术语：

MSS：最大段尺寸

1.   是应用层（TCP）与传输层之间的接口属性

2.   用于向对端TCP通告对端在每个TCP分节中能发送的最大TCP数据量。

3.   它经常设置成MTU减去IP和TCP首部的固定长度。

4.   它是一个16位的字段，限定最大值是65535，

5.   65535这个MSS值被视为表示“无限”的一个特殊值。

MTU：即Maximum Transmission Unit(最大传输单元)

1.  网络层和链路层之间的接口属性；

2.  MTU是一个逻辑限制，目的是为交互使用提供足够快的响应时间。

在一个IP数据报从源端到目的端的传送过程中，分片操作既可能发生在源端，也可能发生在途中，而其逆操作即重组，一般只发生在目的端；

如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MTU还大，那么IP层就需要进行分片，把数据分成若干片，这样每一片都小于MTU；

任何运输层首部只出现在第一片数据中，但是每一片都有自己的IP首部，这些分片只有到达目的地而不是每一个下一站才进行重新组装，重新组装由目的端的IP层来完成；

当来自TCP报文段的某一片丢失以后，TCP在超时后会重发整个TCP报文段，该报文段对应一份IP数据报，没有办法只重传数据报中的一个数据报片；

IP首部标示字段中有一个比特称作不分片位，为1则IP不对数据报分片，数据报大于 MTU则丢弃并发送一个ICMP差错报文；

IP数据报是指IP层端到端的传输单元（在分片之前和重组之后），分组是指IP层和链路层之前传送的数据单元，一个分组可以是一个完整的IP数据报，也可以是IP数据报的一个分片；

IPv4数据报最大大小是65535字节，因为IP首部长度字段占16位；

IPv4和IPv6都定义了最小重组缓冲区大小，它是IPv4和IPv6的任何实现都必须保证支持的最小数据报大小，其值对于IPv4是576字节，对IPv6是1500字节。

本端TCP以MSS大小的或更小的块把数据传递给IP，同时给每个数据块安上一个TCP首部以构成TCP分节，其中MSS或是由对端通告的值，或是536（576-20IP首部-20TCP首部）（若对端未发送一个MSS选项）如果某个UDP应用进程发送大数据报，那么他们相比TCP应用数据更有可能被分片，因为TCP会把应用数据划分成MSS大小的块，而UDP却没有对等的手段。

参考：

《UNIX Network ProgrammingVolume 1, Third Edition: TheSockets Networking API》

TCP/IP详解之IP分片