IP分片三位標誌以及路由表的建立算法

(一)IP分片原理

IPv4:

1.分片原因

     其中3位標誌和13位片偏移用於IP分片,通常要傳輸的IP報文的大小超過最大傳輸單位MTU(MaximumTransmission Unit)時就會產生IP分片情況。IP分片通常發生在網絡環境中。比如說,在以太網(Ethernet)環境中可傳輸最大IP報文大小(MTU)爲1500字節。而傳輸的報文大小要比1500字節(不包括以太協議的首部和尾部18個字節)大,這個時候就需要利用到分片技術,經分片後才能傳輸此報文。

2.分片原理

   IP分片和完整IP報文差不多擁有相同的IP頭,ID域對於每個分片都是一致的,這樣才能在重新組裝的時候識別出來自同一個IP報文的分片。在IP頭裏面,16位識別號唯一記錄了一個IP包的ID(ipid),具有同一個ID的IP分片將會重新組裝;而13位片偏移則記錄了某IP片相對整個包的位置;而這兩個表中間的3位標誌則標誌着該分片後面是否還有新的分片。這三個域就組成了IP分片的所有信息, 接受方就可以利用這些信息對IP數據進行重新組織。

3.位標誌的具體作用

   第一個比特保留爲以後用;第二個比特是“不分片”比特,若爲1,IP將不對數據報進行分片,若無法將此數據報通過任何可用網絡轉發,則丟棄,併發送一個ICMP差錯報文給起始端,若爲0, 則在需要時將數據報分片;第三個比特是“更多分片”比特,爲1,表示後面還有更多的分片,爲0,則表示是最後的分片。

(二)路由表的建立算法

   IP路由表需要一個建立過程,它的建立過程指的是它的初始化過程。任何路由器啓動時,都必須首先獲取一個初始路由表。不同的網絡操作系統,獲取初始路由表的方式不同,總的來說,有三種方式。
   第一種,路由器系統啓動時,從外存讀入一個完整的尋徑表,長駐內存使用;系統關閉時再將當前路由表(可能經過刷新),寫回外存,供下次使用。
   第二種,系統啓動時,只提供一個空表,通過執行顯式命令(比如批處理文件中的命令)來填充。

   第三種,系統啓動時,從與本路由器直接相連的各網絡地址中,推導出一組初始路由,當然通過初始路由只能訪問相連網上的主機。
   顯見,無論哪種情況,初始路由表總是不完善的,需要不斷地運行過程中加以補充,這就是路由表的刷新。RIP正是用於路由表的維護和刷新,RIP協議中的路由刷新算法是距離向量算法,它採取的路由表的初始化方式爲第三種

   每個距離矢量表項包括兩部分:到達目的結點的最佳輸出線路,和到達目的結點所需時間或距離,通信子網中的其它每個路由器在表中佔據一個表項,並作爲該表項的索引。每隔一段時間,路由器會向所有鄰居結點發送它到每個目的結點的距離表,同時它也接收每個鄰居結點發來的距離表。這樣以此類推,經過一段時間後便可將網絡中各路由器所獲得的距離矢量信息在各路由器上統一起來,這樣各路由器只需要查看這個距離矢量表就可以爲不同來源分組找到一條最佳的路由。


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