TCP数据包分片机制详解

TCP数据包分片机制详解

IP分片在以太网上，由于电气限制，一帧不能超过1518字节，除去以太网帧头14字节（mac地址等）和帧尾4字节校验，还剩1500字节，这个大小称为MTU（最大传输单元）。 如果你的IP包大于1500字节，IP层就会分片了。
而1492的MTU值的来源，是因为PPPoE协议。PPP协议是宽带运营商用于对用户认证计费的（TCP/IP以太网无此功能）。PPPoE头尾一共8字节，所以有效载荷MTU变小了，原来有1500字节，现在只剩1492了。这1492还包含20字节IP头，8字节UDP头或者20字节TCP头。所以真正的不分片数据，UDP为1492-28=1464，TCP为1492-40=1452字节。
TCP的确是流的，所以TCP一个包可以包含的数据大小为65536（包头长度定义为2字节）.a向b连续发送数据，b在每次接受到数据大小大于其低水位后，你的recv就会返回（假设是阻塞模式），并得到数据长度。当然你要持续接受和处理数据。 如果实际数据大于1452字节，IP会分片，但IP也会重组分片，所以还是一次recv就可以收到（不一定全，但跟分片无关）。 如果一个分片丢失，则整个TCP包都会重发，因为IP层不会将没收完的分片交给传输层。
ACK确认的时机，是收到了就会确认上一次的完整包的TCP序列号，如果不完整当然要等收完整，也不会交互到应用层，也不会发送ACK确认（可以通过3次确认上一个完整的序列号以让发送方快传）。
握手协商和ACK TCP在发起3次握手时，会协商MSS（最大分节大小），这个值一般是路径最小MTU-IP头-TCP头，如果MTU是1500，则1500-20-20=1460字节。这样，每个包就不用IP层再分片了。所以你发2000字节，你调用一次send,如果发送缓冲区移动窗口够大，应该会全部成功。否则，会返回实际发送的字节。假设2000字节全部成功，tcp实际会将其分为1460和540两个包发送，接受端接受到1460这个包就会回一次ACK，接到540大小这个再ACK一次。每个分节都带有IP头和TCP头的。
IP分片只有第一个带有传输层头，其余的分片只有IP头。

转自：http://www.cnitblog.com/donne/archive/2010/12/23/72500.html