IP之Fragmentation

4.2.3 Fragmentation and Reassembly

IP的MTU是65536bytes；而Ethernet的MTU为1518bytes，所以需要分片，而router可能会对packet再次分片。

注意：分片的payload部分一定是8bytes的倍数。

属于同一个packet的所有分片的identifier field（位于IP header）的值相同，在flags field中的more fragments bit（位于IP header）设置为0表示是最后一个分片。fragmentation offset field（位于IP header）表示了该分片在IP packet中的位置，以8bytes为单位。要组装分片就是要用到以上3中信息。

 

分片的实现

TCPlayer调用ip_queue_ximit()将packet发送到IP layer，routing完成之后，会调用ip_queue_xmit2()，它检查packet的长度是否超过了link layer的
MTU，如果超过了，就调用ip_fragment()，它负责分片，分片时需要让每个分片的payload部分是8bytes的倍数。这些函数位于src/net/ipv4/ip_output.c。

 

组包的实现

 


 

大部分的函数位于src/net/ipv4/ip_fragment.c，当数据包来自于link layer时，ip_rcv()被调用，它调用ip_route_input()来做routing，routing后发现该packet需要提交给TCPlayer，ip_local_deliver()被调用，如果more bit和fragmentation offset不为0，则ip_defrag()被调用。

每个packet的分片被存放在一个叫做ipq_hash的hash table中，该ipq_hash是一个iqp structure

的数组，而hash用的hash function叫做ipqhashfn()，ipqhashfn()的参数：identifier, source IP address, destination IP address和上层协议的服务类型。ip_defrag()先调用ip_find()，ip_find()调用ipqhashfn()来定位ipq structure，如果定位失败，ipq_frag_create() 会产生一个新的ipq queue，ipq_frag_intern()会将该queue插入到hash table中。ip_defrag() 调用 ip_frag_queue() 来将分片放到queue中。如果所有的分片都已收到，则ip_frag_reasm()被调用，用来组装数据包。

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