當Linux系統接收到一個IP報文時，判斷IP報文是否是有分片，如果未分片的話，則直接返回該報文。否則，進行IP報文重組的處理。

問題1：如何判斷IP資料報文是否有分片；

IP資料報分片的原因：物理網路層一般要限制每次傳送資料幀的最大長度（MTU46-1500位元組），把一份IP資料報分片以後，只有到達目的地才進行重新組裝（這裡的重新組裝與其他網路協議不同，它們要求在下一站就進行進行重新組裝，而不是在最終的目的地），已經分片過的資料報有可能會再次進行分片（可能不止一次）。 

當IP資料報被分片後，每一片都成為一個分組，具有自己的IP首部，並在選擇路由時與其他分組獨立。這樣，當資料報的這些片到達目的端時有可能會失序，但是在IP首部中有足夠的資訊讓接收端能正確組裝這些資料報片。

儘管IP分片過程看起來是透明的，但有一點讓人不想使用它：即使只丟失一片資料也要重傳整個資料報。因為IP層本身沒有超時重傳的機制——由更高層來負責超時和重傳（TCP有超時和重傳機制，但UDP沒有。一些UDP應用程式本身也執行超時和重傳）。當來自TCP報文段的某一片丟失後，TCP在超時後會重發整個TCP報文段，該報文段對應於一份IP資料報。沒有辦法只重傳資料報中的一個數據報片。事實上，如果對資料報分片的是中間路由器，而不是起始端系統，那麼起始端系統就無法知道資料報是如何被分片的。就這個原因，經常需要避免分片。如果60－120秒後（IP_FRAG_TIME常量指定。（30＊HZ））重組佇列內包未到齊, 
 
則重組過程失敗, 重組佇列被釋放,同時向傳送方以ICMP協議通知失敗資訊. 重組佇列的記憶體消耗不得大於256k(sysctl_ipfrag_high_thresh), 否則將會呼叫(ip_evictor)釋放每支雜湊尾端的重組佇列.

判斷IP資料報文是否還有分片：

1、對於每份IP資料報來說，其標識欄位都包含一個唯一值。該值在資料報分片時被複制到每個片中。

2、標誌欄位用其中一個位元來表示“更多的片”，除了最後一片外，其他每個組成資料報的片都要把該位元MF置 1。

3、片偏移欄位指的是該片偏移原始資料報開始處的位置。另外，當資料報被分片後，每個片的總長度值要改為該片的長度值。（IdentificationR DF MF Fragment Offset

對應於寫1473位元組的IP資料報長度為1501，就必須進行分片（第 3行和第4行）。第一片資料長度1500 = 20位元組IP部首 + 8位元組UDP部首 +1472位元組資料。第二片資料長度 = 20位元組IP部首 + 1位元組資料。

    wireshark是非常流行的網路封包分析軟體，功能十分強大。可以擷取各種網路封包，顯示網路封包的詳細資訊。使用wireshark的人必須瞭解網路協議，否則就看不懂wireshark了。為了安全考慮，wireshark只能檢視封包，而不能修改封包的內容，或者傳送封包。

wireshark是捕獲機器上的某一塊網絡卡的網路包，當你的機器上有多塊網絡卡的時候，你需要選擇一個網絡卡。

WireShark 主要分為這幾個介面

1. Display Filter(顯示過濾器)，  用於過濾

2. Packet List Pane(封包列表)， 顯示捕獲到的封包， 有源地址和目標地址，埠號。 顏色不同，代表

3. Packet Details Pane(封包詳細資訊), 顯示封包中的欄位

4. Dissector Pane(16進位制資料)

5. Miscellanous(位址列，雜項)

使用過濾是非常重要的， 初學者使用wireshark時，將會得到大量的冗餘資訊，在幾千甚至幾萬條記錄中，以至於很難找到自己需要的部分。搞得暈頭轉向。過濾器會幫助我們在大量的資料中迅速找到我們需要的資訊。

封包列表(Packet List Pane)封包列表的面板中顯示，編號，時間戳，源地址，目標地址，協議，長度，以及封包資訊。 你可以看到不同的協議用了不同的顏色顯示。

封包詳細資訊 (Packet Details Pane)

這個面板是我們最重要的，用來檢視協議中的每一個欄位。

各行資訊分別為

Frame:   物理層的資料幀概況

Ethernet II: 資料鏈路層乙太網幀頭部資訊

Internet Protocol Version 4: 網際網路層IP包頭部資訊

 Transmission Control Protocol:  傳輸層T的資料段頭部資訊，此處是TCP

 Hypertext Transfer Protocol:  應用層的資訊，此處是HTTP協議

wireshark與對應的OSI七層模型、

TCP包的具體內容

 從下圖可以看到wireshark捕獲到的TCP包中的每個欄位、

問題2：如何對IP資料報文進行分片重組；

雜湊表的結構與實現

1.基本概念：

1、散列表（Hash　table，也叫雜湊表），是根據關鍵碼值(Key　value)而直接進行訪問的資料結構。也就是說，它通過把關鍵碼值對映到表中一個位置來訪問記錄，以加快查詢的速度。這個對映函式叫做雜湊函式，存放記錄的陣列叫做散列表。陣列的特點是：定址容易，插入和刪除困難；而連結串列的特點是：定址困難，插入和刪除容易。雜湊表綜合兩者的特性，做出一種定址容易，插入刪除也容易的資料結構。

2、雜湊表有多種不同的實現方法，我接下來解釋的是最常用的一種方法——Linux核心實現方法：拉鍊法（常見有衝突處理方法還有開放定址法、再雜湊法建立一個公共溢位區），我們可以理解為“連結串列的陣列”。鏈地址使用連結串列儲存關鍵字，可以隨時插入新資料，資料量大小不受限制。缺點是要用到指標，給新單元分配地址需要時間，會一定程度上減慢演算法速度，但影響不大可以忽略。

3、左邊很明顯是個陣列，陣列的每個成員包括一個指標，指向一個連結串列的頭，當然這個連結串列可能為空，也可能元素很多。我們根據元素的一些特徵把元素分配到不同的連結串列中去，也是根據這些特徵，找到正確的連結串列，再從連結串列中找出這個元素。元素特徵轉變為陣列下標的方法就是雜湊法（雜湊函式）。hash 最重要的是選擇適當的hash函式，從而平均的分配關鍵字在桶中的位置，從而優化查詢 插入和刪除所用的時間。

4、它是一種單向密碼體制,即它是一個從明文到密文的不可逆的對映,只有加密過程,沒有解密過程。同時,雜湊函式可以將任意長度的輸入經過變化以後得到固定長度的輸出。hash演算法一般用於快速查詢和加密。雜湊函式當然不止一種，下面列出三種比較常用的：1，除法雜湊法 ：最直觀的一種，上圖使用的就是這種雜湊法，公式： index = value % 16；2，平方雜湊法 ；3，斐波那契（Fibonacci）雜湊法；

http://www.codeceo.com/article/hash-based-on-bkdrhash.html

報文佇列資料結構：

IP分片資料結構：

本文使用的雜湊函式：

（1）初始化雜湊（雜湊）表，每個單元分配的記憶體大小為sizeof（ipq_t），前一個節點和下一個節點賦NULL

（2） 先申請一個sk_buff_t緩衝區，再給sk_buff_t的IP分片部首申請sizeof（iphdr_t）大小的空間，儲存資料的data資料區則申請一個RESERVE_SIZE + len空間，用於接收IP分片報文

（3）1、從接收到的IP分片報文中，提取偏移地址frag_off和標誌位mf，如果都為0，則表示這是一個完整的IP資料包，直接返回。

         2、否則提取IP部首中的IP源地址、目標地址、標識和協議作為雜湊函式的輸入，根據運算結果求出分片在Hash表的位置。

         3、由於本文構造的雜湊表採用的是拉鍊法，所以需要繼續在雜湊索引單元的ipq_t連結串列中查詢該分片所屬的報文。

         4、找到所屬報文後，將分片加入分片連結串列中，並判斷報文是否完整（判斷方法是，當檢測到標誌位mf=0時，累計接收到的                 資料長度len，是否等於mf = 0的分片的偏移地址+該分片的長度），若完整則將所有分片連結串列的資料都拷出來，並刪除其               ipq結點及分片連結串列。

        5、若是沒有找到所屬報文，則新增一個新的ipq_t節點。