题目

一个数据报[1]长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够传送的最大数据报长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?

一个数据报[1]长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够传送的最大数据报长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?

题目解答

答案

答:一个数据报长度为4000字节,根据题意固定首部长度,即头部长度为20字节,也就是说该数据报的数据部分长度为4000-20=3980字节。由于此网络能够传递的最大数据报长度为1500字节,除去20字节固定长度首部,实际能传递的数据部分长度为1500-20=1480字节。因此:划分的数据报片数量为 [3980/1480] 3个。第一个数据报片为 长度为 1480+20=1500字节,实际数据部分长度为1480字节。片偏移字段为 0 MF=1第二个数据报片为 长度为 1480+20=1500字节,实际数据部分长度为1480字节。片偏移字段为 (1500-20)/8=185 MF=1第三个数据报片为 长度为 (3980-1480*2)+20=1040字节,实际数据部分长度为1020字节。片偏移字段为 (1480+1480)/8=370 MF=0片偏移以 8 个字节为偏移单位

解析

考查要点：本题主要考查IP数据报分片的计算，涉及数据报分片规则、片偏移字段的计算以及MF标志的设置。

解题核心思路：

  1. 确定原始数据部分长度：总长度减去固定首部长度。
  2. 计算每个分片的最大数据部分：最大传输数据报长度减去首部长度。
  3. 分片数量计算：总数据部分除以单片最大数据部分，向上取整。
  4. 片偏移字段：以8字节为单位，根据前序分片数据部分总长度计算。
  5. MF标志：除最后一个分片外，其余均设为1。

破题关键点：

  • 固定首部长度为20字节，分片时首部不变。
  • 片偏移单位为8字节，需将数据部分长度转换为该单位。
  • MF标志在最后一个分片清零。

1. 原始数据部分长度

总长度4000字节，固定首部20字节，数据部分为：
$4000 - 20 = 3980 \text{字节}$

2. 单片最大数据部分

网络最大传输数据报1500字节，扣除首部后：
$1500 - 20 = 1480 \text{字节}$

3. 分片数量

总数据部分3980字节，每片最多1480字节：
$\frac{3980}{1480} \approx 2.7 \quad \Rightarrow \quad \text{需分3片}$

4. 各分片参数

第一片

  • 数据部分：1480字节
  • 总长度：1480 + 20 = 1500字节
  • 片偏移：0（首片）
  • MF标志：1（后续有分片）

第二片

  • 数据部分：1480字节
  • 总长度：1480 + 20 = 1500字节
  • 片偏移：前片数据部分长度 ÷ 8 = $\frac{1480}{8} = 185$
  • MF标志：1（后续有分片）

第三片

  • 剩余数据部分：$3980 - 1480 \times 2 = 1020$字节
  • 总长度：1020 + 20 = 1040字节
  • 片偏移：前两片数据总长度 ÷ 8 = $\frac{1480 + 1480}{8} = 370$
  • MF标志：0（最后一片）