在IP網絡通信中，當數據包超過MTU限制時，路由器會將其拆分為多個分片。這些分片到達目標主機后，內核必須高效、安全地重組原始數據包。Linux內核的net/ipv4/inet_fragment.c實現了一套精妙的分片管理框架，完美平衡了性能和安全性需求。本文將深入剖析其設計哲學與關鍵技術。

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一、分片管理的核心框架

1.1 智能數據結構設計

內核采用三層結構管理分片：

struct inet_frag_queue {      // 分片隊列struct rb_root rb_fragments;  // 紅黑樹存儲分片struct sk_buff *last_run_head; // 連續分片序列頭struct timer_list timer;   // 超時定時器
};struct ipfrag_skb_cb {         // 分片元數據(SKB->cb)struct sk_buff *next_frag;  // 同序列下一分片int frag_run_len;           // 序列總長度
};struct netns_frags {           // 網絡命名空間資源struct rhashtable rhashtable; // 分片隊列哈希表atomic_t mem;               // 內存計數器
};

• 紅黑樹組織：按分片偏移量排序，插入/查找復雜度O(log N)

• 連續分片序列(run)</