IP分片和对TCP/UDP的影响

一、IP分片

物理网络层一般要限制每次发送数据帧的最大长度。任何时候I P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（选路），并查询该接口获得其MTU。IP把MTU与数据报长度进行比较，如果需要则进行分片。分片可以发生在原始发送端主机上，也可以发生在中间路由器上。

​被分片的数据需要重新组装，重新组装由目的端的IP层来完成，其目的是使分片和重新组装过程对运输层（TCP和UDP）是透明的，除了某些可能的越级操作外。已经分片过的数据报有可能会再次进行分片（可能不止一次）。IP首部中包含的数据为分片和重新组装提供了足够的信息。

尽管IP分片过程看起来是透明的，但有一点让人不想使用它：即使只丢失一片数据也要重

传整个数据报。为什么会发生这种情况呢？因为I P层本身没有超时重传的机制——由更高层来负责超时和重传（TCP有超时和重传机制，但UDP没有。一些UDP应用程序本身也执行超时和重传）。当来自TCP报文段的某一片丢失后，TCP在超时后会重发整个TCP报文段，该报文段对应于一份IP数据报。没有办法只重传数据报中的一个数据报片。事实上，如果对数据报分片的是中间路由器，而不是起始端系统，那么起始端系统就无法知道数据报是如何被分片的。就这个原因，经常要避免分片。

二、TCP的超时和重传

1、TCP提供可靠的运输层。它使用的方法之一就是确认从另一端收到的数据。但数据和确认都有可能会丢失。TCP通过在发送时设置一个定时器来解决这种问题。如果当定时器溢出时还没有收到确认，它就重传该数据。

对每个连接，T C P管理4个不同的定时器。

1) 重传定时器使用于当希望收到另一端的确认。在本章我们将详细讨论这个定时器以及一些相关的问题，如拥塞避免。

2) 坚持( p e r s i s t )定时器使窗口大小信息保持不断流动，即使另一端关闭了其接收窗口。

3) 保活( k e e p a l i v e )定时器可检测到一个空闲连接的另一端何时崩溃或重启。

4) 2MSL定时器测量一个连接处于TIME_WAIT状态的时间。

​TCP在没有收到数据包的确认之后会重传数据包，重传N次之后如果还收不到确认会发送一个RST信号断开此链接，所以在没有发生报错的TCP链接上可以认为TCP链接是可靠的不会产生丢包。