TCP/IP学习笔记(4)

核心提示：3、IP分片任何IP层接收到一份要发送的IP数据报时，它要判断向本地哪个接口发送数据，TCP/IP学习笔记(4)(2)，并查询该接口的MTU，IP把MTU与数据报的长度进行比较，这些广播地址的子网号和主机号全为1，如果目的子网掩码是255.255.255.0，如果需要则进行分片，分片可以发生在原始发送端主机上

3、IP分片

任何IP层接收到一份要发送的IP数据报时，它要判断向本地哪个接口发送数据，并查询该接口的MTU。IP把MTU与数据报的长度进行比较，如果需要则进行分片。分片可以发生在原始发送端主机上，也可以发送在中间路由器上。IP数据报分片后，只有到达目的主机后才进行重装。

IP首部与分片有关的字段：

（1）对于每份IP数据报来说，都有一个标识字段，该值在分片时被复制到每个片中。

（2）标志字段用其中一个bit表示“更多的片”，除最后一片外，其他每个分片都要设置为1。

（3）片偏移字段指的是该片偏移原始数据报开始处的位置。

（4）数据报被分片后，每个片的总长度要改为该片的长度值。

（5）标志字段中有一个bit表示“不分片”，如果该位1，IP将不对数据报进行分片。IP报即使丢失一片数据报也要重传整个数据报。为什么呢？因为IP层没有超时重传的机制，必须由更高层负责超时重传。

4、ICMP不可达差错（需要分片）

当路由器收到一份需要分片的数据报，而在IP首部又设置了不分片（DF）的标志位。如果需要判断到达目的端的路途中最小MTU是多少，就可以通过这个差错实现。

报文格式如下：

类型3	代码4	检验和
保留，必须为0		下一站的MTU
IP首部＋原始IP数据报中数据前8位

可以用Traceroute确定路径MTU。要做的是发送分组，并设置“不分片”标志位。发送的第一个分组的长度正好与出口MTU相等，每次收到ICMP“不能分片”差错时，就减少分组的长度。如果路由器发送的ICMP差错报文是上面格式，包含出口的MTU，那么就用该MTU值来发送，否则就用下一个最小的MTU值来发送。MTU值的个数是有限的，因此可以取得路径的MTU。

5、UDP服务器的设计：

(1)客户IP地址及端口号：Ip首部包括源端和目的端IP地址，UDP首部包括了远端和目的端的端口号。

(2)目的IP地址

(3)UDP输入队列：通常程序所使用的每个UDP端口都与一个有限大小的输入队列相联系。也就是来自不同客户的差不多同时到达的请求将由UDP自动排队，接收到的UDP数据报以其接收顺序交给应用程序。

(4)限制本地IP地址：大多数UDP服务器在创建UDP端口时都使其本地IP地址具有通配符的特点，表明进入的UDP数据报如果其目的地位服务器端口，那么在任何本地接口均可接收到它。如果该端口设置位某接口的端口号，则只有发送给该接口的UDP数据报能收到。可以在同一个端口上启动多个服务器，如以太网有一个，以太网广播有一个。

(5)限制远程IP地址：UDP也可以设定只能收到指定IP地址和端口号的UDP数据报。

二、广播

1、受限的广播：受限的广播地址是255.255.255.255，该地址用于主机配置过程中IP数据报的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限广播地址的数据报，这样的数据报只出现在本地网络中。

2、指向网络的广播：指向网络的广播地址是主机号全为1的地址，A类网络广播地址为netid.255.255.255，其中netid为A类网络的网络号。

3、指向子网的广播：指向子网的广播地址是主机号全为1的地址，作为子网直接广播的IP地址需要知道子网的掩码。如果B类网络128.1的子网掩码是255.255.255.0，则地址128.1.2.255就是对应子网的广播地址。

4、指向所有子网的广播：指向所有子网的广播也需要知道目的网络的子网掩码。这些广播地址的子网号和主机号全为1。如果目的子网掩码是255.255.255.0，那么IP地址128.1.255.255就是一个指向所有子网的广播地址。