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今天给大家分享一个 IP 面试题 ：TCP层已经进行了分段，IP层还会进行分片吗？

小技巧：在面试中，可以参考下面的示例回答，这样回答简洁明了。详细介绍部分则是为了帮助大家系统学习，以便应对面试官深入提问。

示例回答

是的，尽管 TCP 层已经进行了分段，但 IP 层仍可能需要分片。如果 TCP 分段后的数据包仍然大于路径上的 MTU（最大传输单元），IP 层会将这些数据包进一步分片，以确保它们能够通过网络传输。

详细解释

TCP 分段和 IP 分片的区别

  • TCP 分段：在传输层，TCP 协议将数据流分成多个段，每个段都有一个序列号，用于确保数据能按正确顺序重组。每个段的大小由 MSS（最大报文段长度）决定，这是在连接建立时由双方协商的。
  • IP 分片：在网络层，IP 协议根据网络路径上的 MTU 限制，将超出 MTU 的数据包分成更小的片段。这是为了确保数据包能够通过所有网络链路，因为不同的网络设备和链路有不同的 MTU 值，通常为 1500 字节。

为什么 IP 层仍需要分片？

  1. MTU 限制：
  • MTU（最大传输单元）：每个网络链路和设备都有一个 MTU 值，表示可以传输的最大数据包大小。如果数据包的大小超过了某个链路的 MTU，数据包将无法通过该链路。
  • 解决方案：当 TCP 分段后的数据包大小仍然超过某个链路的 MTU 时，IP 层会将这些数据包进一步分片，以确保数据能够顺利传输。
  1. 网络层的职责：
  • IP 层独立性：IP 层独立于传输层工作，负责确保数据包能够在不同的网络环境中传输。即使 TCP 层已经进行了分段，IP 层仍可能需要根据网络路径上的 MTU 进行分片。
  • 路由器处理：当数据包在路由器之间传输时，如果发现数据包大小超过了某个链路的 MTU，路由器会对数据包进行分片。

形象比喻

可以将 TCP 分段和 IP 分片比作邮寄大件物品：

  • TCP 分段：相当于将一个大物品分成多个包裹，每个包裹都有标识和顺序信息，以便接收方能够按正确顺序重组。
  • IP 分片：如果这些包裹仍然太大，不能通过某些运输渠道（如狭窄的街道），需要进一步将包裹再拆分成更小的包裹，以便通过所有运输渠道。

总结：

理解 TCP 分段和 IP 分片的关键在于以下几点：

  1. TCP 分段：在传输层进行，将数据流分成多个段，每个段都有序列号。
  2. IP 分片：在网络层进行，当数据包超过路径上的 MTU 时，将数据包分成更小的片段。
  3. MTU 限制：不同网络链路有不同的 MTU 值，IP 分片确保数据包能通过所有链路。

最后:

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