TCP/IP傳輸過(guò)程中為什么要分片傳輸

當(dāng)數(shù)據(jù)包太大無(wú)法在網(wǎng)絡(luò)中一次傳輸完成時(shí)，TCP/IP協(xié)議會(huì)將數(shù)據(jù)包分成小塊進(jìn)行傳輸，這就是分片傳輸。這樣做的原因是因?yàn)椴煌木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備或鏈路有最大傳輸大小的限制，比如某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只能接收較小的數(shù)據(jù)包。

可以把數(shù)據(jù)包想象成一個(gè)大塊的蛋糕，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MTU就是蛋糕切割的限制。如果蛋糕太大，無(wú)法放進(jìn)一個(gè)盤(pán)子里，我們就需要將蛋糕切成小塊，適應(yīng)盤(pán)子的大小。同樣道理，當(dāng)數(shù)據(jù)包超過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MTU時(shí)，我們需要將它分成小塊，每塊都能適應(yīng)設(shè)備的最大傳輸限制。

發(fā)送方將大數(shù)據(jù)包分成小塊，并在每個(gè)小塊上標(biāo)上序號(hào)和位置信息，然后分別發(fā)送到目標(biāo)。接收方接收到這些小塊后，根據(jù)序號(hào)和位置信息將它們重新組裝成原始的大數(shù)據(jù)包。

分片傳輸確保了數(shù)據(jù)可以順利地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，而不會(huì)受到設(shè)備限制的阻礙。然而，分片傳輸也可能導(dǎo)致一些額外的開(kāi)銷，例如處理和重組分片的復(fù)雜性，以及在網(wǎng)絡(luò)上增加一些傳輸開(kāi)銷。因此，TCP協(xié)議會(huì)盡量避免分片，通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)包的大小來(lái)適應(yīng)目標(biāo)設(shè)備的MTU限制，以提高傳輸效率。

說(shuō)一說(shuō)分片的過(guò)程

當(dāng)需要進(jìn)行分片傳輸時(shí)，TCP/IP協(xié)議會(huì)按照以下過(guò)程進(jìn)行分片：

1. 數(shù)據(jù)包檢測(cè)：發(fā)送方首先確定要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的大小，即數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)。
2. MTU檢測(cè)：發(fā)送方檢查數(shù)據(jù)包要經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)路徑上的設(shè)備或鏈路的最大傳輸單元（MTU）。MTU是網(wǎng)絡(luò)中可以傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)包大小。發(fā)送方會(huì)獲取路徑上所有設(shè)備的MTU，并選擇最小的那個(gè)作為分片的目標(biāo)大小。
3. 分片生成：發(fā)送方根據(jù)目標(biāo)的MTU大小將數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片。它將數(shù)據(jù)包劃分為多個(gè)小片，每個(gè)小片的大小不超過(guò)目標(biāo)MTU限制。每個(gè)小片都會(huì)被賦予一個(gè)序列號(hào)和片偏移信息，用于在接收方進(jìn)行分片重組時(shí)確定它們的順序和位置。
4. 分片傳輸：發(fā)送方把生成的分片封裝為獨(dú)立的IP數(shù)據(jù)包，并逐個(gè)發(fā)送到目標(biāo)。每個(gè)IP數(shù)據(jù)包都有自己的IP頭部信息，包含源IP地址、目標(biāo)IP地址以及其他必要的網(wǎng)絡(luò)信息。
5. 分片重組：接收方接收到分片后，根據(jù)每個(gè)分片的序列號(hào)和片偏移信息進(jìn)行重組。接收方會(huì)將分片按照正確的順序和位置重新組裝成原始的數(shù)據(jù)包。
6. 數(shù)據(jù)處理：接收方在成功重組數(shù)據(jù)包后，將其交給上層應(yīng)用程序進(jìn)行處理和使用。

需要注意的是，分片只在IPv4協(xié)議中使用。IPv6協(xié)議使用了一種稱為"路徑MTU發(fā)現(xiàn)"的技術(shù)，來(lái)避免發(fā)送方需要手動(dòng)進(jìn)行分片，而是讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通知發(fā)送方合適的MTU大小。
分片的過(guò)程允許大數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，克服了鏈路或設(shè)備MTU限制的問(wèn)題。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-556812.html

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