在《计算机网络》（第五版）James F.Kurose中，第4章提到IP片段必须是8字节的倍数，因为IP头中的“标志”占用3位。我不明白为什么IP分段必须是8字节的倍数。
5个回答
15
除了最后一个分段外，每个分段必须包含8字节的数据的倍数。
分段偏移可以容纳8192（2^13）个单位，但数据报的大小不能达到8192 * 8 = 65536字节，因为IP头部的"总长度"字段记录了包括头部和数据在内的总大小。
IP头部至少有20字节长，因此"分段偏移"的最大值被限制为8189，这样就为最后一个分段留出3个字节的空间。
希望这会有所帮助。
- Legend1989
1
3感谢@Wayne Shears的回答。正如您所说，Fragment Offset可以容纳8192个单位[这里的“单位”是指什么？您是不是指字节？]，但数据报的大小不能为8192 * 8 = 65536字节 [为什么？]，因为IP头部的“Total Length”字段记录了总大小，包括头部和数据[我只知道其中totallength = header size + payload，而total length是16位，所以该值将增加到2^16，即65536。我有什么想法错误吗？]。 - user991482
7
我并没有从其他答案中获得太多好处。它们似乎只是在次要地解释另一个他们看到的问题，而不是真正的问题。这里是真正的答案：
消息长度字段中的比特数与片段字段中的比特数不同。
[ Length ] <-- 16 bits
[ Flag ][ Fragment ] <-- 3 bits + 13 bits
消息长度字段测量整个消息，跨越该消息的所有片段
当发送大数据包时，它会被分成多个片段，所以您需要标记片段并跟踪该片段中消息的部分，并在所有片段到达时将其按顺序放回。您有13位来描述片段的顺序。长度是一个16位整数，因此其容量（16位）为2^16-1 = 65536-1 = 65535。这给您提供了65535个不同的字节，因此IP消息最多可以长达65535个字节。
片段偏移量是字节的度量单位，但无法适应消息中的字节数
理想情况下，我们希望以与长度相同的单位度量片段，即字节。
但是片段只有13位！
他们希望保持片段偏移量的度量单位为字节，因此他们必须想办法将16位装入13位中。他们发明了一种奇怪的位映射方法：
奇怪的位映射
他们意识到，对于每少一个用于表示其最大数字的比特的数字（例如，从16位减少到15位，例如），您可以拥有的唯一索引数量除以2。 15位只能表示2^15-1 = 32768-1 = 32767个唯一位置。14位 -> 再除以2; 13位 -> 再除以2。为了能够跟踪相同总字节数，它必须跳过某些字节并仅对每个2 ^ n字节进行索引，其中n是从片段偏移值中去除的比特数。由于片段偏移量必须使用13，因此它会取走3位，因此它只能索引每8字节(2^3)，因此索引是针对8字节块的。因此，8 *片段偏移量用于计算每个片段的实际字节偏移量。
考虑事项
片段值是从第一个片段的第一个字节开始的偏移量。由于字节需要比索引更多的数据，因此出于某种奇怪的原因，他们决定以字节为度量单位而不是片段数量--即使字节需要比索引更多的数据。让片段偏移量成为index value（片段编号）可能更明智--但他们没有这样做！
- Ryan
1
只是好奇为什么我们在计算时要减一？ - MusicalChicken
5
请注意，IP数据包的片偏移字段以8字节为单位表示，而不是以字节为单位表示。这就是为什么每个分段中的有效载荷大小（除了最后一个分段）必须是8字节的倍数的原因。
片偏移字段被编码成13位，因此其范围在0和8191个8字节单元之间。然而，由于总长度也考虑了IP头部，因此片偏移的最大限制实际上是8189个单位，而不是8191个单位，见下文：
总长度被编码为16位，这意味着它最多只能达到65535个字节。然后，由于IP头至少为20个字节，因此有效载荷最大限制为65535个字节- 20个字节= 65515个字节。将这些65515个字节分成8字节的单元，最多有8189个单元，因此片偏移的最大限制是8189个单位。
将片偏移值设置为8189的IP分段，最多可以具有3个字节的有效载荷。
最大65535个字节-最小20个字节-(8189个单位*每个单位8字节)=最多3个字节。
Rurre
片偏移字段被编码成13位，因此其范围在0和8191个8字节单元之间。然而，由于总长度也考虑了IP头部，因此片偏移的最大限制实际上是8189个单位，而不是8191个单位，见下文：
总长度被编码为16位，这意味着它最多只能达到65535个字节。然后，由于IP头至少为20个字节，因此有效载荷最大限制为65535个字节- 20个字节= 65515个字节。将这些65515个字节分成8字节的单元，最多有8189个单元，因此片偏移的最大限制是8189个单位。
将片偏移值设置为8189的IP分段，最多可以具有3个字节的有效载荷。
最大65535个字节-最小20个字节-(8189个单位*每个单位8字节)=最多3个字节。
Rurre
- Rurre
2
这里 (https://cs.nyu.edu/courses/fall98/G22.2262-001/class11.txt) 给出了：片段偏移量以8字节（64位）为单位测量。这是因为片段偏移字段比总长度字段短3位，即16位（2 ^ 3为8）。
- IY4
0
Wayne所说的加上事实，偏移量实际上在终端主机中被使用，以便它们可以高效地存储内存中的片段，也就是说，按行存储。偏移量显示片段相对于整个数据报的位置。这就是为什么偏移量必须是IP片段的字节数的倍数，因为你实际上所做的是右移3位（因此有13位）。
- vasilakisfil
网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的可以查看英文原文，
原文链接
原文链接