关于GB 口的IP分片讨论

杨昭

看到了一个报告，里面的部分内容看不懂，请大家给予指教：请看下面的图片：





报告里面对上述两个图片的解释如下：

上层IP对一个长度为1470的IP包进行传输，由于SNDCP层分段依据是N201-U参数，而N201-U参数协商后取值为1520，因此1470大小的IP包在经过SNDCP不需要进行分段。随后1470长度的IP包加上SNDCP、LLC、BSSGP、NS、UDP等包头（共计105字节），长度大于下层IP的MTU 1500的长度限制。根据IP协议大于MTU的IP包将会进行IP分片，所以可以看该报文在被下层IP分成两个IP分片（IP报文ID为20949)，第3个包文为91字节，第4个报文1500字节。

问题一：“上层IP对一个长度为1470的IP包进行传输……”里面提到是1470字节，为何不是1500字节？上层IP里面显示的TOTAL LENGTH为1500字节的呀！

问题二：“第3个报文为91字节，第4个报文1500字节”，这个91字节是怎么计算的？91和1500字节是纯内容还是包含了包头，若包含了包头，那么是哪些包头，分别是多大？

问题三：IP分片一般指的是哪个层面的分片，内层和外层都统计的吧，gb口讨论的分片主要指的是下层IP的吧？

问题五：下面列举的N201-U和MSS的计算公式对不对,请高手指点，谢谢！

N201-U计算公式：

MTU1500– 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6 = 1399

考虑到华为设备的N201-U为100的整数，因此可以设置为1400，不知合理与否？

CMWAP的MSS值计算公式：MTU1500 – 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6-SNDCP头长度4  - 外层IP头长度20  -  TCP头长度20 - GTP头长度8 - GRE头长度4=1343

CMNET的MSS值计算公式:MTU1500 – 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6-SNDCP头长度4  - 外层IP头长度20  -  TCP头长度20 - GTP头长度8=1347

爱卫生

说下个人理解，有不对的地方敬请谅解。

问题一：“上层IP对一个长度为1470的IP包进行传输……”里面提到是1470字节，为何不是1500字节？上层IP里面显示的TOTAL LENGTH为1500字节的呀！

答：上层和下层的说法应该是站在SNDCP层的角度来看的。SNDCP上层是用户的payload，所以应该是1470字节。你看到的1500字节是下层IP，要加上LLC、BSSGP等多层报文头。应该没错的。

问题二：“第3个报文为91字节，第4个报文1500字节”，这个91字节是怎么计算的？91和1500字节是纯内容还是包含了包头，若包含了包头，那么是哪些包头，分别是多大？

答：你的第3个报文给出的内容较少，只有个IP头，都不清楚上层是什么协议了。如果也是传送的payload的话，那这91个字节就是包括NS、UDP、BSSGP、LLC、SNDCP等多层的内容的总和。

问题三：IP分片一般指的是哪个层面的分片，内层和外层都统计的吧，gb口讨论的分片主要指的是下层IP的吧？

答：只要是IP层都要分片。如果Gb over IP的话，那用户面的数据实际上有两层IP头，一层IP头用于BSC和SGSN之间传送的外层IP头，一层是用户自己payload的IP头。这两层IP头都要遵循TCP/IP四层模型。都需要分段。Gb接口的分片主要讨论的是外层IP头的分片（即源IP是BSC，目的IP是SGSN的这一层），因为内层IP是手机发出来的，已经分过片了。但外层IP分片之前，SNDCP层会先做一个分片，如果SNDCP层分片规则N201-U设置得较小的话（如默认值是500字节），那外层IP基本就不用分片了。

问题五：下面列举的N201-U和MSS的计算公式对不对,请高手指点，谢谢！
N201-U计算公式：

MTU1500– 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6 = 1399

考虑到华为设备的N201-U为100的整数，因此可以设置为1400，不知合理与否？

个人感觉应该是合理的。

CMWAP的MSS值计算公式：MTU1500 – 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6-SNDCP头长度4  - 外层IP头长度20  -  TCP头长度20 - GTP头长度8 - GRE头长度4=1343

CMNET的MSS值计算公式:MTU1500 – 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6-SNDCP头长度4  - 外层IP头长度20  -  TCP头长度20 - GTP头长度8=1347

应该是合理的。这个MSS是手机发出来payload部分的的TCP层的分段参数。

杨昭

爱总，首先非常感谢您这么详细的解答！
但是，还有几个疑问：
第一：因为BSSGP的option部分大小不定，因此BSSGP的头部的大小应该在21到66字节之间，把BSSGP的头部得按照两个极端值计算，得到的N201-U值分别如下：
当BSSGP头部=21字节时：MTU1500– 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度21 – LLC头长度6 = 1441
当BSSGP头部=66字节时：MTU1500– 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度66 – LLC头长度6 = 1396
若要保证SNDCP层不分段，是不是得保证N201-U>1441，考虑到华为的N201-U是100的整数，因此N201-U取值为1500，不知对否？
我看论坛里面有的帖子上说N201-U过大会导致GB口的负荷高，但是目前GB口都IP化了，因此这个应该影响不大吧。
第二：我看有的资料里面在讨论基于GB口的IP分片时，计算的MSS没有区分CMWAP和CMNET分别计算，而是算出了一个相同的值，他们的计算公式里也没有考虑GTP头部和GRE头部，他们的MSS的计算公式如下：
MTU1500 – 内层IP头长度20 – UDP头长度8 – NS头长度4 – BSSGP头长度63 – LLC头长度6-SNDCP头长度4  - 外层IP头长度20  -  TCP头长度20 =1355
而我算出的MSS分CMEAP和CMNET，CMWAP MSS为1343，CMNET MSS为1347，因此有点迷糊，不知道哪种方法是正确的。

杨昭

还有如何在wireshark里面看BSSGP的option部分的大小呢？

学习爱好者

杨昭 发表于 2013-12-13 10:51
爱总，首先非常感谢您这么详细的解答！
但是，还有几个疑问：
第一：因为BSSGP的option部分大小不定，因此 ...

在GB口是没有GTP和GRE的包头的！

杨昭

非常感谢！

杨昭

麻烦帮我分析一个GB的抓包， 为何这个包里面对N201-U的描述，只有MS请求的值，没有最终协商好的值。附件太大传不上去，只能传个截图，frame7098为MS对N201-U的请求，但是其上下的包列表中没有SGSN的回复，不知道为何？