IP數(shù)據(jù)包長度問題

1、IP分類：Linux總結(jié)2011-11-1912:4754人閱讀評論（0）收藏舉報首先要看協(xié)議，涉及到四層：鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，應(yīng)用層。其中以太網(wǎng)（）的數(shù)據(jù)幀在鏈路層包在網(wǎng)絡(luò)層或包在傳輸層或中的數(shù)據(jù)（在應(yīng)用層它們的關(guān)系是數(shù)據(jù)幀包或包在應(yīng)用程序中我們用到的我們從下到上分析一下：在應(yīng)用程序中我們用到的我們從下到上分析一下：的長度最大是多少，直接取決于底層的限制。0018），0不0包括幀頭和幀尾），0018），0不0包括幀頭和幀尾），在網(wǎng)絡(luò)層，因為在傳輸層，對于所以，在應(yīng)用層，你的，包的首部要占用包的首部要占用最大長度為0字節(jié)，所以這的字節(jié)，所以這的7（當(dāng)我們的為-=為-=包，中的數(shù)據(jù)多于時，發(fā)

2、送方的層需要分片進(jìn)行傳輸，而在接收方層則需要進(jìn)行數(shù).在鏈路層，由以太網(wǎng)的物理特性決定了數(shù)據(jù)幀的長度為（461）8（其中的18是數(shù)據(jù)幀的頭和尾，也就是說數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容最大為據(jù)報重組，由于是不可靠的傳輸協(xié)議，如果分片丟失導(dǎo)致重組失敗，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)包被丟棄）。從上面的分析來看，在普通的局域網(wǎng)環(huán)境下，的數(shù)據(jù)最大為字節(jié)最好（避免分片重組）。但在網(wǎng)絡(luò)編程中，中的路由器可能有設(shè)置成不同的值（小于默認(rèn)值），TOC o 1-5 h z上的標(biāo)準(zhǔn)值為，所以的編程時數(shù)據(jù)長度最好在=字節(jié)以內(nèi)。對我們的編程很重要，那如何查看路由的值呢？對于如：如果提示：則表明小于，不斷改小值，可以最終測算出的值；對于如：如果提示則表明小于，

3、可以再測以推算的T,因為在包頭中用個字節(jié)描述報文長度,因為在包頭中用個字節(jié)描述報文長度,個字節(jié)所能表達(dá)的最大數(shù)字就是由于協(xié)議提供為上層協(xié)議分割和重組報文的功能，因此傳輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)包長度原則上來說沒有限制。實際上限制還是有的，因為包的標(biāo)識字段終究不可能無限長，按照，好像上限應(yīng)該是K依靠這種機(jī)制，包頭中就沒有“包長度”字段，而完全依靠層去處理分幀。這就是為什么常常被稱作一種“流協(xié)議”的原因，開發(fā)者在使用服務(wù)的時候，不必去關(guān)心數(shù)據(jù)包的大小，只需講看作一條數(shù)據(jù)流的入口，往里面放數(shù)據(jù)就是了，協(xié)議本身會進(jìn)行擁塞流量控制。則與不同，包頭內(nèi)有總長度字段，同樣為兩個字節(jié)，因此數(shù)據(jù)包的總長度被限制為5這樣恰好可

4、以放進(jìn)一個包內(nèi)，使得協(xié)議棧的實現(xiàn)非常簡單和高效。再減去頭本身所占據(jù)的個字節(jié)，服務(wù)中的最大有效載荷長度僅為5這個值也就是你在調(diào)用時指定所得到返回值，任何使用屬性的，一次的數(shù)據(jù)都不能超過這個值，否則必然得到一個錯誤。那么，包提交給下層協(xié)議時將會得到怎樣的處理呢？這就取決于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議了,一般的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都會負(fù)責(zé)將包分割成更小的幀，然后在目的端重組它。在上，e攵據(jù)鏈路幀的大小如以上幾位大俠所言。而如果是，則包將被切分成一個一個的，大小為字節(jié)。*提供的是一種面向連接的，可靠的字節(jié)流服務(wù)，提供可靠性的一種重要的方式就是。通過，應(yīng)用數(shù)據(jù)被分割成認(rèn)為最適合發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，由傳遞給的信息單位稱為報文段或段

5、。代表一個的結(jié)構(gòu)體中有多個成員用于確定應(yīng)用數(shù)據(jù)被分割成最。代表一個的結(jié)構(gòu)體中有多個成員用于確定應(yīng)用數(shù)據(jù)被分割成最大為多大的數(shù)據(jù)塊較為合適（最大報文段長度我們不難聯(lián)想到，跟最大報文段長度最為相關(guān)的一個參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的，以太網(wǎng)的是基本首部長度為首部是，所以的值可達(dá)不包括協(xié)議首部，只包含應(yīng)用數(shù)據(jù)?；臼撞块L度為首部是，所以的值可達(dá)不包括協(xié)議首部，只包含應(yīng)用數(shù)據(jù)。前面的三次握手協(xié)議中我們看到，通訊的雙方都通過選項通告了自己期望接收的值，該值直接來源于的成員k而這個值直接取自于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的值直接來源于的成員k而這個值直接取自于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的減去首部和首部的長度。在本地以太網(wǎng)中可達(dá)如果首部都不含選項

6、的話，而成員是一個結(jié)構(gòu)體首部的長度。在本地以太網(wǎng)中可達(dá)如果首部都不含選項的話，而成員是一個結(jié)構(gòu)體,它記錄的是來自對端的選項通告，其成員表示的上限值，其來源就是對端的通告，而是用戶設(shè)置的其優(yōu)先級最高，如果有,它記錄的是來自對端的選項通告，其成員表示的上限值，其來源就是對端的通告，而是用戶設(shè)置的其優(yōu)先級最高，如果有_，則使而用而忽略其它。從上面我們可以看到，是可以通過段進(jìn)行協(xié)商的選項只能出現(xiàn)在報文段中，但它并忽略其它。從上面我們可以看到，是可以通過段進(jìn)行協(xié)商的選項只能出現(xiàn)在報文段中，但它并不是任何條件下都可以協(xié)商的，如果一方不接受來自另一方的值，并且沒有就定為不是任何條件下都可以協(xié)商的，如果一方不

7、接受來自另一方的值，并且沒有就定為默認(rèn)值字節(jié)(加上首部，允許字節(jié)的數(shù)據(jù)報。實際上，的初始值就定為，等收到來自對端的通告后，才進(jìn)行修改。而結(jié)構(gòu)體的成員TOC o 1-5 h z用于緩存上次的有效的，其初始值也被定為。函數(shù)為一個中的相關(guān)的成員進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，其基本的一個算法是：、當(dāng)前的正常情況下應(yīng)該為首部首部不包括選項)、，2truc中含有對端通告的能夠接受的值，如果該值小于第一步計算所得到的，則以該值為準(zhǔn)。、首部如果帶有選項，則中要減去選項長度。TOC o 1-5 h z、如果已經(jīng)小于了，則令其等于8、減去首部中選項的長度。、如果當(dāng)前已經(jīng)大于滑動窗口大小的，則取滑動窗口大小的作為值但不能小于。、成

8、員用于緩存下剛剛計算所得的。所以，說本地以太網(wǎng)中為的說法并不正確，它還會動態(tài)變化，如果首部和首部中出現(xiàn)選項，則要相應(yīng)的減小，一般首部中會有字節(jié)的時間戳選項外加兩字節(jié)的填充選項，這時的就等于4的主要作用是限制另一端主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)的長度，同時，主機(jī)本身也控制自己發(fā)送數(shù)據(jù)報的長度，這將使以較小連接到一個網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)避免分段。有一個成員，用于記錄該發(fā)送數(shù)據(jù)報時的的大小,一般情況下它的值就等于特殊情況有例外，以后再分析，網(wǎng)關(guān)經(jīng)過測試為1472字節(jié)。測試方法為：ping-f-l1472192.168.0.1以太網(wǎng)(IEEE802.3)幀格式：1、前導(dǎo)碼：7字節(jié)0 x55,串1、0間隔，用于信號同步2、幀起

9、始定界符：1字節(jié)0 xD5(10101011)，表示一幀開始3、DA(目的MAC)：6字節(jié)4、SA(源MAC)：6字節(jié)5、類型/長度：2字節(jié)，01500保留為長度域值，153665535保留為類型域值(0 x06000 xFFFF)6、數(shù)據(jù)：461500字節(jié)7、幀校驗序列(FCS)：4字節(jié)，使用CRC計算從目的MAC到數(shù)據(jù)域這部分內(nèi)容而得到的校驗和。以CSMA/CD作為MAC算法的一類LAN稱為以太網(wǎng)。CSMA/CD沖突避免的方法：先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、隨機(jī)延遲后重發(fā)。一旦發(fā)生沖突，必須讓每臺主機(jī)都能檢測到。關(guān)于最小發(fā)送間隙和最小幀長的規(guī)定也是為了避免沖突?？紤]如下的情況，主機(jī)發(fā)送的幀很小，而兩

10、臺沖突主機(jī)相距很遠(yuǎn)。在主機(jī)A發(fā)送的幀傳輸?shù)紹的前一刻，B開始發(fā)送幀。這樣，當(dāng)A的幀到達(dá)B時，B檢測到?jīng)_突，于是發(fā)送沖突信號。假如在B的沖突信號傳輸?shù)紸之前，A的幀已經(jīng)發(fā)送完畢，那么A將檢測不到?jīng)_突而誤認(rèn)為已發(fā)送成功。由于信號傳播是有時延的，因此檢測沖突也需要一定的時間。這也是為什么必須有個最小幀長的限制。按照標(biāo)準(zhǔn)，10Mbps以太網(wǎng)采用中繼器時，連接的最大長度是2500米，最多經(jīng)過4個中繼器，因此規(guī)定對10Mbps以太網(wǎng)一幀的最小發(fā)送時間為51.2微秒。這段時間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為512位，因此也稱該時間為512位時。這個時間定義為以太網(wǎng)時隙，或沖突時槽。512位=64字節(jié)，這就是以太網(wǎng)幀最小64

11、字節(jié)的原因。512位時是主機(jī)捕獲信道的時間。如果某主機(jī)發(fā)送一個幀的64字節(jié)仍無沖突，以后也就不會再發(fā)生沖突了，稱此主機(jī)捕獲了信道。由于信道是所有主機(jī)共享的，如果數(shù)據(jù)幀太長就會出現(xiàn)有的主機(jī)長時間不能發(fā)送數(shù)據(jù)，而且有的發(fā)送數(shù)據(jù)可能超出接收端的緩沖區(qū)大小，造成緩沖溢出。為避免單一主機(jī)占用信道時間過長，規(guī)定了以太網(wǎng)幀的最大幀長為1500。100Mbps以太網(wǎng)的時隙仍為512位時，以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時間必須為5.12ps。1000Mbps以太網(wǎng)的時隙增至512字節(jié)，即4096位時，4.096ps。*MTU的含義：MAC幀內(nèi)的數(shù)據(jù)(Payload)字段的最大長度我們使用Ping命令時,-I參數(shù)所指定

12、的數(shù)據(jù)包大小，是指的ICMP報文中的ICMPData字段的長度，不包括ICMPHeader,更不包括IPHeader.以太網(wǎng)封裝IP數(shù)據(jù)包的最大長度是1500字節(jié)，也就是說以太網(wǎng)最大幀長應(yīng)該是以太網(wǎng)首部加上1500,再加上7字節(jié)的前導(dǎo)同步碼和1字節(jié)的幀開始定界符，具體就是：7字節(jié)前導(dǎo)同步嗎1字節(jié)幀開始定界符+6字節(jié)的目的MAC+6字節(jié)的源MAC+2字節(jié)的幀類型+1500+4字節(jié)的FCS。按照上述，最大幀應(yīng)該是1526字節(jié)，但是實際上我們抓包得到的最大幀是1514字節(jié)，為什么不是1526字節(jié)呢？原因是當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)網(wǎng)卡時，在物理層上網(wǎng)卡要先去掉前導(dǎo)同步碼和幀開始定界符，然后對幀進(jìn)行CRC檢驗，如果

13、幀校驗和錯，就丟棄此幀。如果校驗和正確，就判斷幀的目的硬件地址是否符合自己的接收條件(目的地址是自己的物理硬件地址、廣播地址、可接收的多播硬件地址等)，如果符合，就將幀交“設(shè)備驅(qū)動程序”做進(jìn)一步處理。這時我們的抓包軟件才能抓到數(shù)據(jù)，因此，抓包軟件抓到的是去掉前導(dǎo)同步碼、幀開始分界符、FCS之外的數(shù)據(jù)，其最大值是6+6+2+1500=1514。以太網(wǎng)規(guī)定，以太網(wǎng)幀數(shù)據(jù)域部分最小為46字節(jié)，也就是以太網(wǎng)幀最小是6+6+2+46+4=64。除去4個字節(jié)的FCS，因此，抓包時就是60字節(jié)。當(dāng)數(shù)據(jù)字段的長度小于46字節(jié)時，MAC子層就會在數(shù)據(jù)字段的后面填充以滿足數(shù)據(jù)幀長不小于64字節(jié)。由于填充數(shù)據(jù)是由MAC子層負(fù)責(zé)，也就是設(shè)備驅(qū)動程序。不同的抓包程序和設(shè)備驅(qū)動