一、题目
IPv4首部中的哪些字段和分片相关?(多选)
A. Fragment Offset
B. Flags
C. TTL
D. Identificatio
二、答案
ABD
三、解析
IPv4首部中与分片相关的字段包括:
A. Fragment Offset(片偏移) – 正确,这个字段与分片相关。它占13比特,指当前分片在原数据报(分片前的数据报)中相对于用户数据字段的偏移量。
B. Flags(标志) – 正确,这个字段也与分片相关。它是一个三比特字段,用于控制或识别片段。其中,DF位(Don’t Fragment)为1表示不分片,为0表示可以分片;MF位(More Fragments)为1表示“后续还需要分片”,为0表示这是最后一片。
C. TTL(Time to Live,生存时间) – 错误 ,这个字段并不直接与分片相关。TTL用于限制数据报在网络中的生存时间,防止数据包在网络中无限循环。每当数据报经过一个路由器,TTL值就会减1,当TTL值为0时,路由器将丢弃该数据报。
D. Identification(标识) – 正确,这个字段与分片相关。它占16比特,通常每发送一个报文,它的值加一。当IP报文长度超过传输网络的MTU(最大传输单元)时必须分片,这个标识字段的值被复制到所有数据分片的标识字段中,使得这些分片在达到最终目的地时可以依照标识字段的内容重新组成原先的数据。
因此,与分片相关的字段是A、B和D。
四、扩展 — 分片
分片(Fragmentation)是计算机网络中数据链路层或网络层将数据分割成更小片段的过程。在计算机网络中,数据链路层或网络层负责将传输层产生的报文段或数据报封装成帧或数据包进行传输。然而,由于网络中的链路层可能具有不同的MTU(最大传输单元)限制,因此原始的数据包可能过大而无法在链路上直接传输。
为了解决这个问题,链路层或网络层会将原始数据包分割成多个较小的片段,并在每个片段中添加额外的信息(如分片偏移量和总长度)以便在接收端重新组合成原始数据包。这个过程就被称为分片。
在IPv4协议中,分片是由网络层负责的。当一个IPv4数据包的大小超过其传输路径上的某个链路的MTU时,网络层会将该数据包分割成多个较小的片段,并在每个片段的IPv4头部中设置相应的标志位(如MF位和DF位)和片偏移量。接收端的网络层会根据这些信息将收到的片段重新组合成原始数据包,并将其传递给传输层进行后续处理。
需要注意的是,分片会增加网络传输的复杂性和开销,因为每个片段都需要单独进行路由选择和传输。此外,如果某个片段在传输过程中丢失或损坏,整个原始数据包都将无法正确接收。因此,在设计和实现网络协议时,需要权衡分片的优点和缺点,并选择合适的分片策略来优化网络性能和可靠性。