IP 层分析

最新推荐文章于 2022-04-29 20:18:28 发布

Henzox

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分类专栏： Network 文章标签：网络层 IP 分片 UDP最大限制 MTU

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Henzox/article/details/43230057

为什么我们使用 UDP 发送会有最大的限制，为什么在 RTP 发送视频码流时会分包为小于 MTU 的包去发送？这一切都要从 IP 层的协议说起。
OSI 七层协议大家都已经非常清楚，其中比较典型的 TCP/IP 协议栈就实现了其中的传输层和网络层，IP (Internet Protocol)协议就是一个网络层的协议，它主要实现了对传输层 (TCP, UDP, RawIp)发送的数据进行分片发送，并决定路由，对收到的 IP 分片进行组帧。然后到下面的链路层。但问题来了，一般链路层都会有自己能承受的最大发送单元(MTU)这个限制，如果是以太网组成的链路，那么 MTU 一般为 1500，也就是说，链路层所承受的载荷最大不能超过 1500，否则发送将失败，也就是整个数据包在链路层，它会认为是由链路层的头部，以太网的为 14（6+6+2）字节的头，加上载荷，而这个载荷不能超过 1500，也就成为网络层，这里我们叫它 IP 层，它的头部加上自己的载荷不能超过 1500，这个 MTU 的限制，所以在 IP 层向链表层封包时，要确保自己的整个数据包不大于 MTU，那么不大于 MTU 的数据到了 IP 层也不用分片，在某种程序上就会使效率提交。

那么这个 MTU 是不是我们使用 UDP 发送时的最大单次发送限制呢？不是，为了让传输层能够使用方便，即使传输层发送的数据大于 MTU 也没有关系，因为 IP 层会对大于 MTU 的数据进行分片，我们来看看 IP 层协议的头信息就知道了。

struct iphdr {
	__u8	version:4,
  		ihl:4;
	__u8	tos;
	__be16	tot_len;
	__be16	id;
	__be16	frag_off;
	__u8	ttl;
	__u8	protocol;
	__sum16	check;
	__be32	saddr;
	__be32	daddr;
	/*The options start here. */
};</