IPv6为什么只允许源分片，不允许中间转发节点进行分片？

随着网络技术的发展，针对下一代IP的问题提出了IPv6，它设计的目的就是为了解决IP地址不够用，IP的安全性、移动性以及服务质量（QoS）等问题。本文就IPv6分片的部分进行讨论。

在IPv4网络当中，一个数据包在发送到网络当中时，是无法知道网络的全部情况的，这个设计主要是为了减轻主机的负担。因为一台主机存储网络的所有IP地址、网络带宽以及各个部分的传输速度等是会耗费大量的主机资源的，是不现实的，也是没必要的。所以，数据包在源可以分片，同时在中间转发节点也会分片，最终由目的主机进行重组，这个机制可以保证数据最终的完整性。

但是在IPv6网络中，只允许源分片，不允许中间转发节点进行分片。为什么会这么设计呢？本文将从三个方面进行讨论，同时结合其他参考文章进行解释。

参考杨宁老师的《IPv6和MIPv6参考文档》，路径MTU（Path MTU，PMTU）是从分组源到目的节点的路径上所有链路MTU中的最小值。由于IPv6不允许在转发路由器上进行分片，因此IPv6源节点需要使用路径MTU发现机制来确定PMTU，以确保分组或分片不超过PMTU，从而能被路径上的所有路由器成功转发。

在IPv4当中，中间路由器的分组以及目的主机的重组是很耗费时间的。这对网络当中的效率产生了一定程度的影响。所以，IPv6只允许源分片可以减少重组的时间，从而提高数据转发的效率。

我们经常可以听到递归是一个程序员永远的梦魇，为什么呢？分治和递归作为算法的入门，是通过重复将问题分解为同类的子问题而解决问题的方法。有两个重要的的问题，就是合并的时候，如何合并以及合并的次数（子问题的规模）是多少？递归的深度越深，合并的次数越多，那么效率也会收到影响，如下图所示： 同样的，在IPv4的分组，分组可以使得满足接收方的有效负载大小的同时，它也有一定的代价。分组太小那么路径的传输不能有效利用，分组太大会导致丢包，它在转发过程中每进行一次分片，它就会给转发带来更多的代价——降低了数据包转发的效率。

当然参考其他的两篇文章，可以或者其他的理解。

参考文章IP 基础知识全家桶，45 张图一套带走 取消了分片/重新组装相关字段。 分片与重组是耗时的过程，IPv6 不允许在中间路由器进行分片与重组，这种操作只能在源与目标主机，这将大大提高了路由器转发的速度。

参考文章网络层——IPv6 概述 对比 IPv4 IPv6 数据报相对于 IPv4 数据报有很多删减的地方，这里关注 3 个方面。