引言

在网络通信中，IP层分片和TCP分段是两个重要的概念，它们分别在网络层和传输层发挥着关键作用。本文将介绍IP层分片的作用和缺陷，解释为何TCP需要分段而不是让IP层进行分片。

IP层分片：作用和缺陷

作用：

IP层分片是一种在网络层（第三层）发生的数据包处理机制，主要用于适应网络链路的最大传输单元（MTU）。当IP数据包的大小超过网络链路的MTU时，路由器或网络设备会将数据包分割成多个较小的分片进行传输。其作用包括：

• 适应不同MTU的网络链路：确保数据包能够在网络中顺利传输，即使经过的网络链路MTU不同，也能够被合适地传输。
• 提高网络的灵活性：允许数据包在网络中途经不同的网络设备和链路，从而更加灵活地适应复杂的网络拓扑结构。

缺陷：

尽管IP层分片在一定程度上提高了网络传输的灵活性和适应性，但也存在一些缺陷和问题：

• 增加网络开销：分片会增加网络上的数据包数量，导致网络拥堵和传输延迟增加。
• 增加处理负担：接收端需要重新组装分片，增加了接收端的处理负担。
• 增加丢包风险：如果分片中的任何一个丢失或损坏，整个数据包都无法完整传输，需要进行重传。

TCP分段：为何不让IP层分片

TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议，其分段机制可以让TCP根据网络状况和拥塞情况来动态调整数据传输的速率和窗口大小，从而提高传输的效率和可靠性。

假设有一份数据，较大，且在TCP层不分段，如果这份数据在发送的过程中出现丢包现象，TCP会发生重传，那么重传的就是这一大份数据。

但如果TCP把这份数据，分段为N个小于等于MSS长度的数据包，到了IP层后加上IP头和TCP头，还是小于MTU，那么IP层也不会再进行分包。此时在传输路上发生了丢包，那么TCP重传的时候也只是重传那一小部分的MSS段。效率会比TCP不分段时更高。