报文分段、IP数据包、帧的长度约束

关于ping命令时IP包长和以太网帧的长度计算

网友：tiger001 发布于： 2007.03.27 09:09　(共有条评论) 查看评论 | 我要评论

一般设备的接口的MTU值是1500，这个值指的是IP层的报文长度，当这个报文承载在以太网帧上的时候，加上以太网帧的18个字节，整个以太网帧的长度是1518。当这个以太网帧被打上VLAN信息的时候，整个二层报文的长度就会变为1522个字节。

当我们在ping  1468的时候，1468是IP层的净负荷，加上20个字节的IP报文头和8个字节的ICMP报文头，整个IP报文长度为1496个字节，再加上18字节的以太网帧封装和4个字节的VLAN信息，整个以太网帧长度就是1518的字节了。

报文分段、IP数据包、帧的长度约束（转自网络）

(2011-02-12 15:59:29)

标签： 杂谈

分类： 计算机网络

1、数据链路层对数据帧的长度都有一个限制，也就是链路层所能承受的最大数据长度，这个值称为最大传输单元，即MTU。以以太网为例，这个值通常是1500字节。

2、对于IP数据包来讲，也有一个长度，在IP包头中，以16位来描述IP包的长度，也就是说，一个IP包，最长可能是65535字节（多数网络设备将其限制在576字节以内）。

3、结合以上两个概念，第一个重要的结论就出来了，如果IP包的大小，超过了MTU值，那么就需要分片，也就是把一个IP包分为多个，这个概念非常容易理解，一个载重5T的卡车，要拉10T的货，它当然就得分几次来拉了。

4、IP分片是很多资料常讲的内容，但是我倒是觉得分不分片其实不重要，重要的是另一个东西。一个数据包穿过一个大的网络，它其间会穿过多个网络，每个网络的MTU值是不同的。我们可以设想，如果接受/发送端都是以太网，它们的MTU都是1500，我们假设发送的时候，IP数据包会以1500来封装，然而，不幸的是，传输中有一段X.25网，它的MTU是576，这会发生什么呢？我想，这个才是我们所关心的。

当然，结论是显而易见的，这个数据包会被再次分片，咱开始用火车拉，到了半路，不通火车，只通汽车，那一车货会被分为很多车……仅此而已，更重要的是，这种情况下，如果IP包被设置了“不允许分片标志”，那会发生些什么呢？对，数据包将被丢弃，然事收到一份ICMP（Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议）不可达差错，告诉你，需要分片！

这个网络中最小的MTU值，被称为路径MTU，我们应该有一种有效的手段，来发现这个值，最笨的方法或许是先用traceroute查看所有节点，然后一个个ping……

5、到了传输层，也会有一个最大值的限制，当然，对于只管发，其它都不管的UDP来说，不再我们讨论之列。这里说的是TCP协议。说到大小，或许会让人想到TCP著名的滑动窗口的窗口大小，它跟收发两端的缓存有关，这里讨论的是传输的最大数据包大小，所以，它也不在讨论之列。

TCP的选项字段中，有一个最大报文段长度（MSS，Maximum Segment Size），表示了TCP传往另一端的最大数据的长度，当一个连接立时，连接的双方都要通告各自的MSS，也就是说，它说是与TCP的SYN标志在一起的。当然，对于传输来讲，总是希望MSS越大越好，现在超载这么严重，谁家不希望多拉点货……但是，MSS总是有个限制的，也就是MTU-IP头长度-TCP头长度，对于以太网来讲

它通常是1500-20-20=1460，虽然总是希望它能很大(如1460)，但是大多数BSD实现，它都是512的倍数，如1024……

6、回到分片上来，例如，在Win2000下执行如下命令：

"ping 192.168.0.1 -l 1473

按刚才的说法，1473+20(ip头)+8(icmp头)=1501，则好大于1500，它会被分片。