为什么IP碎片在8字节的边界上？

Question

在Peterson和Davie的“计算机网络第五版”一书中，我发现“IP的设计者决定，碎片应该总是发生在8字节的边界上，这意味着偏移字段计数8字节块，而不是字节”。

为什么偏移字段被设计为8的倍数？我不明白这有什么意义。另外，如果MTU-偏移量不是8的倍数，会发生什么情况？(例如)如果MTU = 1502字节，头部为20个字节，数据为1482字节。在这种情况下，第二个片段中的片段偏移量(如1482年)并不是8的残缺。

Answer 1

在我看来，在8字节的边界上进行碎片偏移并不一定是一个主要的设计选择。更确切地说，这是它们在主要设计选择中可以使用的位数的结果，即头应该有多大，以及其他字段需要多少位。

设计人员选择头大小为20字节，在这20字节中，考虑到如何为各个字段分配位，最终只能得到13位的片段偏移。

这就给出了2^13 = 8192个可能的偏移值。同时，总长度字段为16位，因此技术上最大有效载荷大小为2^16-20= 65516字节。

当然，碎片偏移场必须能够跨越所有可能大小的光谱，所以65536 / 8192 = 8。

Answer 2

我可以想到使用8字节块的两个优点:首先，在均匀边界上对齐数据可能比使用CPU更有效。其次，在您发送的每一个IP数据包上，无论是否碎片，都要从IP报头中保存三位。

问题的第二部分的答案是，如果您发送了1482字节的数据，并且它不是最后一个数据包，那么您就没有正确地分割。相反，您将发送1480字节。