面试能把一半人“阵亡”的那道题，其实可以用“装集装箱”的思路三分钟吃透

说实话，我第一次遇到IP分片完全懵圈，书上每个字都认识，但连起来像天书。后来在一次实际的VPN排障里踩到MTU地雷，才把这个概念从抽象拉回到手里能摸得着的东西。把它想成一辆巨型货车遇到限高杆就直观多了：IP包最大理论65535字节像那辆货车，而穿过的网络链路有不同的“限高杆”，以太网的常见限高就是1500字节，这时候唯一的办法不是撞杆，而是把货物拆箱，装进更小的车里，这个拆箱过程就是IP分片。

为了把计算变成直觉，我们用一道面试常见题来演示：一个IP包总长度是3000字节，其中IP头占20字节，链路MTU是1500字节。先把能装多少货算清楚，也就是每个分片最多的数据部分等于MTU减去IP头：1500减20等于1480字节。说白了，装箱时箱子里放的东西是1480字节。这里有两条必须牢记的规则：装进去的“货”长度必须是8的整数倍，因为片偏移单位是8字节；另外最后一箱可以不满足8字节倍数，因为它就是剩下的尾货。按照这个思路，原始包的数据部分是3000减20等于2980字节，第一箱放1480字节，第二箱再放1480字节，剩下的就是20字节，第三箱就是这最后的20字节。把头再盖上，每个前两箱总长度是1500字节，最后一箱是20加20等于40字节。再把偏移量换算成8字节单位：第一箱偏移0，第二箱偏移1480除以8等于185，第三箱偏移等于前两箱之和除以8等于370。前两箱的MF位（更多分片）是1，最后一箱是0。把这几步当作装箱顺序记住，面试时心里有个清晰画面，题就不再可怕。

不要以为现实里我们还常在路由器上手算分片。现在大多网络靠路径MTU发现等机制避免分片，但在一些特殊场景，尤其是隧道、VPN或封装协议带来额外开销时，分片和MTU问题依然是排障的常见根源。说个我同事张姐的例子，她公司的远程办公经常卡断，检测发现是IPsec隧道把包头扩展了几十字节，客户机器还设置了DF（不分片）位，结果小包能通，大包直接被丢掉，报错信息也被防火墙屏蔽，问题定位耗了两天。最后的解决思路不是一味放松DF，而是把隧道两端的MTU按封装开销向下调整，并在防火墙上做TCP MSS clamping，让TCP握手时协商的MSS值比实际可用MTU少一截，这样就从源头避免了分片和黑洞丢包的双重痛苦。

如果你要在脑子里快速做类似计算，一个简洁的心算套路是把总长度减去IP头得到数据总量，然后用MTU减去IP头得到每箱容量，除以8确认是否整除，整除就按容量装，不整除就在最后一箱放剩余的尾货，偏移量都按8字节块去算。记住“8字节积木”这句话，比背死规则更方便记忆。遇到生产环境问题时，先排查是不是封装开销、是不是DF导致的不可分片、是不是ICMP不可达被屏蔽从而让PMTUD失效，这几步往往能把90%的隐蔽故障找出来。

说到修复策略，可以先做能快速见效的调整：把隧道两端的MTU降低到估算的安全值，或者在边界设备做MSS截断，观察是否恢复稳定；如果可以修改应用端设置，也可以把发送端的MTU或MSS直接调小。长期来看，评估是否能改用不需要中间分片的架构、优化封装方案或升级链路以支持更大的MTU才是更稳妥的方向。说实话，面试里问这个题的真正目的并不是考你能不能背公式，而是看你能不能把抽象规则和现实排障联系起来，能不能把“限高杆”和“货车装箱”这类比喻自然地转成诊断思路和解决路径。

很多人在面试现场被这题卡住，是因为记了公式却没把场景记住。咱们把它变成生活图景：货车、限高杆、箱子、最后一箱的尾货，这样在压力下也能稳住心神。反过来在工作现场，理解了分片的代价和MTU的影响，你会更愿意去做端到端的MTU规划而不是事后被动修补。说白了，理解原理比记题更重要，面试只是检验你能否把纸上知识放到真实网络里。

你碰到过哪些让你对IP分片或MTU恨得牙痒痒的排障经历，或者面试里出现过什么奇葩的变体题，愿意把细节和结果说出来让大家一起分析吗？