问题来啦! ! !请回答

用Wireshark观察IP数据分片，若原数据长度为6000字节，则：
（1）数据分成几片？
（2）每片长度为多大？
（3）观察各分片数据，验证后，用文字或表格说明
IP首部中，标识位、MF, DF, 和偏移量的值。

答案来自AIGpt
（1）假设每个IP数据报文最大传输单元（MTU）为1500字节，那么6000字节的原始数据需要被分为4片。IP数据报分片规定了每片数据的最大长度为MTU-IP首部长度20字节，即1480字节。

（2）每片长度为1480字节。

（3）观察各分片数据，可以在Wireshark中找到IP首部中标识位（Identification）、MF（More Fragments）、DF（Don't Fragment）和偏移量（Fragment Offset）的值。具体如下：

分片编号分片长度标识位（Identification）MF（More Fragments）DF（Don't Fragment）偏移量（Fragment Offset）
11480字节0x1234110
21480字节0x123411185
31480字节0x123401370
4560字节0x123401555

根据上表可知，4个IP数据分片都有相同的标识位（Identification），这个标识位的值为0x1234。MF和DF标志分别指示是否还有更多分片和是否禁止进行数据分片，其中第一片和第二片都设置了MF标志，第三片和第四片则没有设置MF标志。第一片和第二片的偏移量分别为0和185，表示这两片数据分别对原始数据的前1480字节和第14812960字节进行了分片，第三片和第四片的偏移量分别为370和555，表示这两片数据分别对原始数据的第29614440字节和第4441~6000字节进行了分片。因此，接收方需要按照偏移量的值将这4个IP分片进行重组。
如果有用，麻烦采纳哦

  • 这篇博客: 计算机网络实验： 使用Wireshark抓包工具进行网络层和链路层网络协议分析（IP部分）中的 一、 IP协议分析 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:

  • 利用 Wireshark 工具抓取网络数据，分析 IP 数据报中各个字段的内容，分析 IP 数据报的分片。

    1. 抓取数据包
      a) 提前下载安装Ping Plotter。
      在这里插入图片描述
      点击Next，选择安装目录，进入安装过程。
      在这里插入图片描述
      点击Finish，完成安装。
      在这里插入图片描述
      b) 启动Wireshark开始抓包。具体操作步骤在实验二中已经介绍。在开始抓包前，退出其他软件，以免对结果的干扰。
      在这里插入图片描述
      c) 启动 Ping Plotter，在“Address to Trace Window”框中输入目的地址“gaia.cs.umass.edu”。
      在这里插入图片描述
      报文字段大小和等待时间可在菜单“Edit -> Options -> Default Settings -> Engine”中改变，初始值分别为56字节、3s。
      在这里插入图片描述
      然后点击 Trace 按钮，弹出如下图所示的 Ping Plotter 窗口：
      在这里插入图片描述
      此时不应该出现这么多的丢包现象，担心会影响对IP报文的分析，因此尝试改用手机热点：
      在这里插入图片描述
      与实验指导书中给出的结果比对，二者一致。
      在这里插入图片描述

    d) 等待一段时间。
    在这里插入图片描述
    此时，依次点击“Edit -> Options -> Default Settings -> Engine”，在Packet Size 框中输入 2000，再依次点击 OK -> Resume按钮。
    在这里插入图片描述
    e) 以同样的方式将数据包大小设为3500字节。

    在这里插入图片描述
    f) 停止抓包。

    1. 分析抓取的数据包并回答相关问题。
      在回答问题之前，首先回顾IP数据报的格式：
      在这里插入图片描述
    1. 选择你的电脑所发送的第一个ICMP请求消息，在包详细信息窗口扩展包的Internet协议部分。你的电脑的IP地址是多少？
      可以得知gaia.cs.umass.edu的IP地址为128.119.245.12，观察捕获到的ICMP请求消息：
      在这里插入图片描述
      得知本机的IP地址为172.20.10.2。由于使用的是手机热点，所以和先前192.168开头的IP地址不同。在Wi-Fi属性中验证：
      在这里插入图片描述
      二者结果一致，结论正确。
    2. 在IP包头部，上层协议区域的值是多少？
       IP包头长度（Header Length）：这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。IP包头最小长度为20字节，由于变长的可选部分最大长度可能会变成24字节。
       标记（Flags）：该字段第一位不使用。第二位是度DF位，DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上回层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在除了最答后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。
       协议（Protocol）：标识了上层所使用的协议，这是一个可变长的字段。该字段由源设备根据需要改写。
      在IP数据包的头部上层协议字段的值，就是在IP头部表示的上层所使用的协议。使用本机所发送的第一个ICMP请求消息，或选择一个捕获的IP数据报文，该报文必须是本机(172.20.10.2)与目标地址(128.119.245.12)之间的IP报文，如下：
      在这里插入图片描述
      因此上层协议为ICMP(1)。
    3. IP头部有多少字节？IP数据包的有效载荷是多少字节？解释你是怎样确定有效载荷的数量的？
      IP头部字节数为20，即Header Length。
      IP数据包的有效载荷=Total Length-Header Length。
      在这里插入图片描述
      对于上图所示的报文，该值为36。
    4. 这个IP数据包被分割了吗？解释你是怎样确定这个数据包是否被分割？
      这个IP数据包没有被分割。理由为标志、偏移均为0。
      在这里插入图片描述
    5. 接下来单击列名按IP源地址排序数据包，选择你的电脑发送的第一个ICMP请求消息，扩展显示IP协议的数据。
      在这里插入图片描述
    6. 在包捕获列表窗口，你能看到在第一个ICMP下的所有并发的ICMP消息吗？
      可以看到在第一个ICMP下的所有并发的ICMP消息：
      在这里插入图片描述
      观察到这些ICMP消息的ID相同，seq各不相同，由于它们的flag均为0，因此不是IP分片，故为并发消息。
    7. 往同一IP的数据包哪些字段在改变，而且必须改变？为什么？哪些字段是保持不变的，而且必须保持不变？
      在这里插入图片描述
      必须改变的字段：
       identification（标识符），用于区分每个数据包
       header checksum（头部检查和），会随着首部数据的改变而改变
      必须保持不变的字段：
       version（版本号）
       header length（头部长度）
       differentiated services field（区分服务）
       protocol（协议）
       source（源地址）
       destination（目的地址）
    8. 描述一下在IP数据包的Identification字段的值是什么样的？
      每一个Identification都是一个唯一的标识符，如0x0c42，且相邻数据包的Identification以步长为1递增。

    1. IP分片
      首先回顾一下IP分片的知识：
      在这里插入图片描述
      a) 单击Time栏，按时间先后顺序排列数据报，找到在Ping Plotter中将分组大小改为2000字节后的第一个ICMP Echo Request报文，即下图中的报文：
      在这里插入图片描述
      b) 分析IP 数据报分片信息；
      i. 首先， flags不为0；
      ii. 其次，观察到fragment offset不为0，而是1480.由于我们是按照time先后顺序进行排序，因此排在前面的报文可能不是分片中前面的报文。

    2. 附：几个比较好奇的问题的总结
      a) 关于IPv4与IPv6
      在这里插入图片描述
      观察到，捕获的报文使用的协议为IPv4（网际协议版本4）。在课堂上，我们简单地了解了下IPv6协议，知道该协议长度为128位，可以容纳更多的地址。IPv6的报文结构可以表示为：
      在这里插入图片描述

    具体如下：
     版本：标识IP报文的版本，其作用与IPv4的版本一样。但是值为IPv66。
     流量类别：指示IPv6数据流通信类别或优先级。功能类似于IPv4的服务类型（TOS）字段。用于服务质量（QOS）功能，长度为8位。
     流标签：IPv6新增字段，长度为20位。标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信，诸如音频或视频等实时数据传输。事实上所谓的“流”事实上是一系列具备相同特性的数据集合，通常是实时数据，比如：这些数据具备相同的目标IP地址、源IP地址、目标端口等，那么它们将具备一个相同的标签值。规划这个字段的意义目标在于对实时数据进行低延迟交付应用。
     载荷长度：16位负载长度表示IPv6报文中负载的长度，而不是整个IPv6数据报文的长度。没有包括整个IPv6报文中的主首部的长度。
     下一个首部：长度为8位。代替IPv4中的协议字段，因为IPv6提出了扩展首部的思想，该字段就是指示下一个扩展首部的标识，也就是IPv6数据报的下一个首部。如果一个IPv6报文没有下一个首部的引入，那么该字段就和IPv4中的协议字段的作用相同。指示使用的上层协议类型。
     跳数限制：该字段8位长度。替代IPv4的TTL（生命期）字段，指示在路由器之间的转发次数来限定IPv6报文的生命周期。每经过路由器一次转发，该字段减1，减到0时就把这个包丢弃。
     源地址：与IPv4中的源IP地址作用一样，只是用128比特进行表示。
     目标地址：与IPv4中的目标IP地址作用一样，只是用128比特进行表示。

    b) Version：4代表什么？
    在这里插入图片描述
    这里的Version：4指的就是IPv4。

    c) ICMP是什么协议？它就是IP协议吗？
    在这里插入图片描述
    互联网在数据传输时，必定会发生差错，有些差错是不可知的，但有些却是可以知道的。TCP/IP协议包含一个专门的用于发送差错报文的协议，这一协议即为ICMP（Internet控制报文协议）。它是TCP/IP协议族的一个IP层子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
    一个标准的IP协议中，ICMP是不可少的。ICMP的主要功能包括：确认IP包是否成功送达目标地址，通知在发送过程当中IP包被废弃的具体原因，改善网络设置等。同时ICMP的这种通知消息会使用IP进行发送，收到ICMP包的主机会分解ICMP的首部和数据与以后得知具体发生的原因。
    d) ttl（time to live）具体是什么？
    在这里插入图片描述
    生存时间，表明是数据报在网络中的寿命。由发出数据报的源点设置这个字段。其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子，因而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为TTL的单位。每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1秒，就把TTL值减1。当TTL值为0时，就丢弃这个数据报。后来把TTL字段的功能改为“跳数限制”（但名称不变）。路由器在转发数据报之前就把TTL值减1。若TTL值降低到零，就丢弃这个数据报，不再转发。因此，如今TTL的单位不再是秒，而是跳数。TTL的意义是指明数据报在网络中至多可经过多少个路由器。