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在网络中哪个点分片

发布时间:2022-06-27 12:40:42

计算机网络中分片与分组一样吗

不一样,很奇怪网络没这种问题。分片是在分组的基础上把分组分成若干片段。

什么是数据分片

MTU(Maximum Transmission Unit)是指一个特定的网络所允许的物理帧的最大数据量,当路由器收到一个大于其要转发的网络的MTU的数据报时,路由器必须将这个数据报分成可通过该网络的数据报片,每一片仍采用数据报的格式,且保留原数据报的标识符,但只包含原数据报的部分数据,在需要时,数据报片可以再次分片。

在一个TCP/IP互联网上,一旦数据报分片后,每片都作为独立的数据报传送,一直等到到达目的网点的主机后,才对它们重组。目的网点的主机通过数据报首部的标识符来查证各片是否为同一个数据报的分片,且根据片偏移及标志来控制分片和重组。目的主机首次接到某一数据报的一个分片时,就启动一个计时器,如果在收到所有分片之前计时器超时,则接收机废弃已收到的分片,不对数据报处理。

http://blog.csdn.net/yliang/archive/2004/08/02/58982.aspx

⑶ 试比较帧与IP数据报的异同点。数据报分片、重组的作用是什么它们分别在何处进行

数据帧,是物理网络传输过程中的一种模式,一种固定的模式,所有的数据包都会被封装成这样的数据帧投到网络上。由网络上的路由器,电脑等网络设备处理这些数据帧,选择丢掉或者解包。

IP数据报是一个虚拟的,假想的东西,打个比方,它就是一辆车,有车牌(编号),有固定的路线(有收方的IP),还有装人的地方(数据),当车想上路时候,就会被ISO的物理层,处理,封装成数据帧,然后传输出去,当然了,物理层,什么都不知道,它只会发和收,解包和封装,但是它不知道对方的物理地址,所以,就这样了。

当一台电脑的网卡收到一个数据帧,物理层会解包,然后由物理层的上一层解读IP地址,如果不是,会丢弃掉这个帧,不会处理数据,如果是,那么就会处理数据,接收后面的数据帧。

我以上讲的只是一个大概,其中,解读IP的过程,一般是对照电脑本身的物理地址,IP地址影射表的,这个是路由,电脑一般只看物理IP地址,这个跟你的问题无关。

还有,理论上,如果你的机器是在网络中,可以连接到任何机器,那么你的机器的网卡就会处理很多数据帧,但是不会处理那些不是给你机器的IP数据报,因为有路由和IP地址的存在,我们的网络才不会出现大量的数据帧横行的情况,这种情况,就是网络堵塞。

⑷ 在TCP/IP网络中为什么要对数据包进行分片

首先应该知道 网络数据单元从上层到下层都是逐层封装的
你想
三层上的数据单元 称为包
这个包到2层上自然会被封装成帧啊
数据包是怎么封装成帧的?
是不是在IP包的两头加东西上去啊,你就想象
就是给IP包加一层外壳
。。。
但是呢 由于数据链路层不是规定了一个最大传输单元MTU的限制吗
一个帧IEEE802规定了大小为0~1500字节
假如你的IP包很大 大于了这个范围
那么这个IP包 还能封装成一个帧吗 ?
很显然封装不了 于是就要将这个大的IP包给分片 然后再网下封装

⑸ 为什么有时需要对IP数据报进行分片如何分片

任何时候IP层接收到一份要发送的IP数据报时,它要判断向本地哪个接口发送数据(选路),并查询该接口获得其MTU。IP把MTU与数据报长度进行比较,如果需要则进行分片。分片可以发生在原始发送端主机上,也可以发生在中间路由器上。
把一份IP数据报分片以后,只有到达目的地才进行重新组装(这里的重新组装与其他网络协议不同,它们要求在下一站就进行进行重新组装,而不是在最终的目的地)。重新组装由目的端的IP层来完成,其目的是使分片和重新组装过程对运输层( T C P和UDP)是透明的,除了某些可能的越级操作外。已经分片过的数据报有可能会再次进行分片(可能不止一次)。IP首部中包含的数据为分片和重新组装提供了足够的信息。
回忆IP首部(图3 - 1),下面这些字段用于分片过程。对于发送端发送的每份IP数据报来说,其标识字段都包含一个唯一值。该值在数据报分片时被复制到每个片中(我们现在已经看到这个字段的用途)。标志字段用其中一个比特来表示“更多的片”。除了最后一片外,其他每个组成数据报的片都要把该比特置1。片偏移字段指的是该片偏移原始数据报开始处的位置。另外,当数据报被分片后,每个片的总长度值要改为该片的长度值。
最后,标志字段中有一个比特称作“不分片”位。如果将这一比特置1,IP将不对数据报进行分片。相反把数据报丢弃并发送一个I C M P差错报文(“需要进行分片但设置了不分片比特”,见图6 - 3)给起始端。在下一节我们将看到出现这个差错的例子。
当IP数据报被分片后,每一片都成为一个分组,具有自己的IP首部,并在选择路由时与其他分组独立。这样,当数据报的这些片到达目的端时有可能会失序,但是在IP首部中有足够的信息让接收端能正确组装这些数据报片。
尽管IP分片过程看起来是透明的,但有一点让人不想使用它:即使只丢失一片数据也要重传整个数据报。为什么会发生这种情况呢?因为IP层本身没有超时重传的机制——由更高层来负责超时和重传(T C P有超时和重传机制,但UDP没有。一些UDP应用程序本身也执行超时和重传)。当来自T C P报文段的某一片丢失后,T C P在超时后会重发整个T C P报文段,该报文段对应于一份IP数据报。没有办法只重传数据报中的一个数据报片。事实上,如果对数据报分片的是中间路由器,而不是起始端系统,那么起始端系统就无法知道数据报是如何被分片的。就这个原因,经常要避免分片。文献[Kent and Mogul 1987]对避免分片进行了论述。
使用UDP很容易导致IP分片(在后面我们将看到, T C P试图避免分片,但对于应用程序来说几乎不可能强迫T C P发送一个需要进行分片的长报文段)。我们可以用s o c k程序来增加数据报的长度,直到分片发生。在一个以太网上,数据帧的最大长度是1 5 0 0字节(见图2 - 1),其中1 4 7 2字节留给数据,假定IP首部为2 0字节, UDP首部为8字节。我们分别以数据长度为1471, 1472, 1473和1 4 7 4字节运行s o c k程序。最后两次应该发生分片:
bsdi % sock -u -i -nl -w1471 svr4 discard
bsdi % sock -u -i -nl -w1472 svr4 discard
bsdi % sock -u -i -nl -w1473 svr4 discard
bsdi % sock -u -i -nl -w1474 svr4 discard
相应的tcpmp输出如图11 - 7所示。

前两份UDP数据报(第1行和第2行)能装入以太网数据帧,没有被分片。但是对应于写1473字节的IP数据报长度为1 5 0 1,就必须进行分片(第3行和第4行)。同理,写1 4 7 4字节产生的数据报长度为1 5 0 2,它也需要进行分片(第5行和第6行)。
当IP数据报被分片后, tcpmp打印出其他的信息。首先,frag 26304(第3行和第4行)和frag 26313(第5行和第6行)指的是IP首部中标识字段的值。
分片信息中的下一个数字,即第3行中位于冒号和@号之间的1480,是除IP首部外的片长。两份数据报第一片的长度均为1480:UDP首部占8字节,用户数据占1 4 7 2字节(加上IP首部的2 0字节分组长度正好为1 5 0 0字节)。第1份数据报的第2片(第4行)只包含1字节数据—剩下的用户数据。第2份数据报的第2片(第6行)包含剩下的2字节用户数据。
在分片时,除最后一片外,其他每一片中的数据部分(除IP首部外的其余部分)必须是8字节的整数倍。在本例中, 1480是8的整数倍。
位于@符号后的数字是从数据报开始处计算的片偏移值。两份数据报第1片的偏移值均为0(第3行和第5行),第2片的偏移值为1480(第4行和第6行)。跟在偏移值后面的加号对应于IP首部中3 bit标志字段中的“更多片”比特。设置这一比特的目的是让接收端知道在什么时候完成所有的分片组装。
最后,注意第4行和第6行(不是第1片)省略了协议名( UDP)、源端口号和目的端口号。协议名是可以打印出来的,因为它在IP首部并被复制到各个片中。但是,端口号在UDP首部,只能在第1片中被发现。
发送的第3份数据报(用户数据为1473字节)分片情况如图11 - 8所示。需要重申的是,任何运输层首部只出现在第1片数据中。
另外需要解释几个术语: IP数据报是指IP层端到端的传输单元(在分片之前和重新组装之后),分组是指在IP层和链路层之间传送的数据单元。一个分组可以是一个完整的IP数据报,也可以是IP数据报的一个分片。

⑹ 以太坊的“分片”是指什么

写在文前:视频版本和文字版本略有不同,想要看我深情并茂演绎,请看视频版本 (喵懂区块链22期|分片(Sharding):以太坊太慢,“盘”他!),思维逻辑怪,请看文案加长版。

最近以太坊由于君士坦丁堡升级(Constantinople)而出现了压倒性的积极走势,而以太坊的升级之路则犹如升级打怪一般,落入了rabbithole,谁也不知道这洞有多深。既然是“路漫漫其修远兮”,则把脚下的每一步走好走准,则成了至关重要的点。攻破这一难点之后,以太坊的下一技术难点---Sharding分片,则又被摆到了台面上。本期《喵懂区块链》会带大家走进让以太坊快起来的法宝--- Sharding分片。

什么是sharding分片?

分片技术其实并不是什么新概念,起初是针对大型中心数据库提出的优化方案,具体来说就是将大型数据库中的数据划按照某种规则分成很多数据分片(shard),再将这些数据分片分别存放在不同的服务器中,以减小每个服务器的数据访问压力,从而提高整个数据库系统的性能。

我们举一个通俗的小例子:

比如我们平时经常使用的美团,滴滴打车等软件,就可以按照“城市”来进行分片,由于不同城市的数据不需要互通,就可以将不同城市的数据存放在不同数据库中,这样既可以把数据库服务器部署到离对应城市最近的节点上,还可以提高访问速度,何乐而不为呢?!

从上面的例子中,我大家应该对分片的概念有了初步了解,那么对应到区块链场景中来说,分片又是怎么样的呢?

以以太坊分片为例,在原有的单链系统中,公链整体的性能取决于单个节点的性能,进行分片之后,每个节点只需要承当全网部分工作,各个分片并行工作,按照Vitalik的话来说,each shard is like a separate galaxy每个分片都像是独立的小宇宙,这样效率自然噌噌噌提升!原本以太坊链全网TPS约为20,现在若增加到100个分片,那么全网TPS可以提升至2000,同理,全网容量也将提升至原来的100倍。

“每个节点只需要承担全网部分工作”,这就会引出几大问题,1.怎么确定这个节点是负责哪个分片的工作?2.哪些交易应该归类到哪些分片当中去?3.每个节点是否只需要储存自己所在分片的交易信息(账本)?

根据以上问题的实现与否,我们可以将分片依次分为三种类型:网络分片,交易分片,状态分片。

网络分片:如何将全网节点划分到不同分片当中去。

交易分片:如何将全网交易划分到不同分片当中去。

状态分片:如何让各个节点只维护各自分片内的账本,但又不影响整个系统的安全性。

主链和分片链的区别和联系?

分片的类型我们已经明白了,那么主链(Main chain)和分片链(shard chain)有什么不同呢?

以太坊分片的实现是一个漫长的过程,就连Vitalik自己也说将会分阶段来逐步实现,分片到底能不能从理论走向实践,我们还是小小期待一下吧。

⑺ 为什么IP包在传输过程中,路由器有时需要对它进行分片

以太网的数据包大小范围正常情况下是64—1518字节之间。有些数据包字节太大(处于正常通讯的网络中,数据包大小应该是在几百字节),所以需要分片。

⑻ 分片技术是什么

分片技术是开发人员用来提高交易吞吐量的几种常见方法之一。简单地说,分片就是一种在点对点网络中分割计算能力和存储工作负载的分区方式,分片后每个节点不再需要负责处理整个网络的交易负载,而仅需处理其所在分区(或称分片)中的交易。与当前的区块链相同,分片中包含的信息也是由多个节点共同维护的,从而保证了账本的去中心化和安全性,启用分片后每个人仍然可以看到账本中的所有信息,只不过人们不再需要处理和存储所有的信息。

⑼ 什么是IP分片技术

在计算机网络中IP分片的情况发生在IP层,不仅源端主机会进行分片,中间的路由器也有可能分片,因为不同的网络的MTU是不一样的,如果传输路径上的某个网络的MTU比源端网络的MTU要小,路由器就可能对IP数据报再次进行分片。而分片数据的重组只会发生在目的端的IP层。

  1. 在网络中IP首部有4个字节是用于分片的,如下图所示。前16位是IP数据报的标识,同一个数据报的各个分片的标识是一样的,目的端会根据这个标识来判断IP分片是否属于同一个IP数据报。中间3位是标志位,其中有1位用来表示是否有更多的分片,如果是最后一个分片,该标志位为0,否则为1。后面13位表示分片在原始数据的偏移,这里的原始数据是IP层收到的传输的TCP或UDP数据,不包含IP首部。


  2. 避免IP分片在网络编程中,我们要避免出现IP分片,那么为什么要避免呢?原因是IP层是没有超时重传机制的,如果IP层对一个数据包进行了分片,只要有一个分片丢失了,只能依赖于传输层进行重传,结果是所有的分片都要重传一遍,这个代价有点大。由此可见,IP分片会大大降低传输层传送数据的成功率,所以我们要避免IP分片。对于UDP包,我们需要在应用层去限制每个包的大小,一般不要超过1472字节,即以太网MTU(1500)—UDP首部(8)—IP首部(20)。对于TCP数据,应用层就不需要考虑这个问题了,因为传输层已经帮我们做了。在建立连接的三次握手的过程中,连接双方会相互通告MSS(Maximum Segment Size,最大报文段长度),MSS一般是MTU—IP首部(20)—TCP首部(20),每次发送的TCP数据都不会超过双方MSS的最小值,所以就保证了IP数据报不会超过MTU,避免了IP分片。

⑽ 为什么ip在传输过程中要分片

你指的是分段吧?

把一个大的数据分成小的段进行传送,这样可以保证网络链路不会长时间被某一用户独占,所有用户的数据可以分成小段混合的在网络中传输。

另外,如果不分段的话,传输过程中出现错误,整个数据都需要重新传送,而分段之后,某一段出错,只要重新传送那一段即可。

总体来说,数据分段增加了网络的传输效率。

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