Pengenalan
Kita semua tahu prinsip pengelasan dan prinsip bukan pengelasan IP dan aplikasinya dalam komunikasi rangkaian. Pemecahan dan pemasangan semula IP merupakan mekanisme utama dalam proses penghantaran paket. Apabila saiz paket melebihi had Unit Penghantaran Maksimum (MTU) pautan rangkaian, pemecahan IP membahagikan paket kepada beberapa serpihan yang lebih kecil untuk penghantaran. Serpihan ini dihantar secara bebas dalam rangkaian dan, sebaik sahaja tiba di destinasi, ia dipasang semula menjadi paket lengkap oleh mekanisme pemasangan semula IP. Proses pemecahan dan pemasangan semula ini memastikan paket bersaiz besar boleh dihantar dalam rangkaian sambil memastikan integriti dan kebolehpercayaan data. Dalam bahagian ini, kita akan melihat dengan lebih mendalam bagaimana pemecahan dan pemasangan semula IP berfungsi.
Pemecahan dan Pemasangan Semula IP
Pautan data yang berbeza mempunyai unit penghantaran maksimum (MTU) yang berbeza; contohnya, pautan data FDDI mempunyai MTU sebanyak 4352 bait dan MTU Ethernet sebanyak 1500 bait. MTU bermaksud Unit Penghantaran Maksimum dan merujuk kepada saiz paket maksimum yang boleh dihantar melalui rangkaian.
FDDI (Antara Muka Data Teragih Serat) ialah piawaian rangkaian kawasan setempat (LAN) berkelajuan tinggi yang menggunakan gentian optik sebagai medium penghantaran. Unit Penghantaran Maksimum (MTU) ialah saiz paket maksimum yang boleh dihantar oleh protokol lapisan pautan data. Dalam rangkaian FDDI, saiz MTU ialah 4352 bait. Ini bermakna saiz paket maksimum yang boleh dihantar oleh protokol lapisan pautan data dalam rangkaian FDDI ialah 4352 bait. Jika paket yang hendak dihantar melebihi saiz ini, ia perlu dipecahkan untuk memecahkan paket kepada berbilang serpihan yang sesuai untuk saiz MTU untuk penghantaran dan pemasangan semula pada penerima.
Bagi Ethernet, MTU biasanya bersaiz 1500 bait. Ini bermakna Ethernet boleh menghantar paket sehingga 1500 bait. Jika saiz paket melebihi had MTU, maka paket tersebut akan dipecahkan kepada serpihan yang lebih kecil untuk penghantaran dan dipasang semula di destinasi. Pemasangan semula datagram IP yang terpecah hanya boleh dilakukan oleh hos destinasi, dan penghala tidak akan melakukan operasi pemasangan semula.
Kita juga telah membincangkan tentang segmen TCP sebelum ini, tetapi MSS bermaksud Saiz Segmen Maksimum, dan ia memainkan peranan penting dalam protokol TCP. MSS merujuk kepada saiz segmen data maksimum yang dibenarkan untuk dihantar dalam sambungan TCP. Sama seperti MTU, MSS digunakan untuk mengehadkan saiz paket, tetapi ia berbuat demikian pada lapisan pengangkutan, iaitu lapisan protokol TCP. Protokol TCP menghantar data lapisan aplikasi dengan membahagikan data kepada berbilang segmen data, dan saiz setiap segmen data dihadkan oleh MSS.
MTU setiap pautan data adalah berbeza kerana setiap jenis pautan data yang berbeza digunakan untuk tujuan yang berbeza. Bergantung pada tujuan penggunaan, MTU yang berbeza boleh dihoskan.
Katakan penghantar ingin menghantar datagram besar 4000 bait untuk penghantaran melalui pautan Ethernet, jadi datagram tersebut perlu dibahagikan kepada tiga datagram yang lebih kecil untuk penghantaran. Ini kerana saiz setiap datagram kecil tidak boleh melebihi had MTU, iaitu 1500 bait. Selepas menerima tiga datagram kecil tersebut, penerima akan memasangnya semula menjadi datagram besar 4000 bait asal berdasarkan nombor jujukan dan ofset setiap datagram.
Dalam penghantaran berpecah-belah, kehilangan serpihan akan membatalkan keseluruhan datagram IP. Untuk mengelakkan perkara ini, TCP memperkenalkan MSS, di mana pemecahan dilakukan pada lapisan TCP dan bukannya oleh lapisan IP. Kelebihan pendekatan ini ialah TCP mempunyai kawalan yang lebih tepat ke atas saiz setiap segmen, yang mengelakkan masalah yang berkaitan dengan pemecahan pada lapisan IP.
Untuk UDP, kami cuba untuk tidak menghantar paket data yang lebih besar daripada MTU. Ini kerana UDP ialah protokol pengangkutan berorientasikan tanpa sambungan, yang tidak menyediakan mekanisme kebolehpercayaan dan penghantaran semula seperti TCP. Jika kami menghantar paket data UDP yang lebih besar daripada MTU, ia akan dipecahkan oleh lapisan IP untuk penghantaran. Sebaik sahaja salah satu serpihan hilang, protokol UDP tidak boleh menghantar semula, mengakibatkan kehilangan data. Oleh itu, untuk memastikan penghantaran data yang andal, kita harus cuba mengawal saiz paket data UDP dalam MTU dan mengelakkan penghantaran yang berpecah-belah.
Broker Paket Rangkaian Mylinking ™Boleh mengenal pasti pelbagai jenis protokol terowong secara automatik VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE, dan sebagainya, boleh ditentukan mengikut profil pengguna mengikut output aliran terowong ciri-ciri dalaman atau luaran.
○ Ia boleh mengenali paket label VLAN, QinQ dan MPLS
○ Boleh mengenal pasti VLAN dalaman dan luaran
○ Paket IPv4/IPv6 boleh dikenal pasti
○ Boleh mengenal pasti paket terowong VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS
○ Paket Berpecah-belah IP boleh Dikenal Pasti (Pengenalpastian pemecahan IP yang disokong dan menyokong pemasangan semula pemecahan IP supaya dapat melaksanakan penapisan ciri L4 pada semua paket pemecahan IP. Laksanakan dasar output trafik.)
Mengapa IP berpecah-belah dan TCP berpecah-belah?
Oleh kerana dalam penghantaran rangkaian, lapisan IP akan memecah paket data secara automatik, walaupun lapisan TCP tidak menyegmentasikan data, paket data akan dipecahkan secara automatik oleh lapisan IP dan dihantar secara normal. Jadi mengapa TCP memerlukan pemecahan? Bukankah itu keterlaluan?
Katakan terdapat paket besar yang tidak tersegmentasi pada lapisan TCP dan hilang semasa transit; TCP akan menghantarnya semula, tetapi hanya dalam keseluruhan paket besar (walaupun lapisan IP membahagikan data kepada paket yang lebih kecil, setiap satunya mempunyai panjang MTU). Ini kerana lapisan IP tidak mengambil berat tentang penghantaran data yang boleh dipercayai.
Dalam erti kata lain, pada pautan pengangkutan ke rangkaian mesin, jika lapisan pengangkutan memecah data, lapisan IP tidak memecahnya. Jika pemecahan tidak dilakukan pada lapisan pengangkutan, pemecahan adalah mungkin pada lapisan IP.
Secara ringkasnya, TCP menyegmentasikan data supaya lapisan IP tidak lagi berpecah-belah, dan apabila penghantaran semula berlaku, hanya sebahagian kecil daripada data yang telah berpecah-belah akan dihantar semula. Dengan cara ini, kecekapan dan kebolehpercayaan penghantaran dapat ditingkatkan.
Jika TCP berpecah-belah, adakah lapisan IP tidak berpecah-belah?
Dalam perbincangan di atas, kami telah menyebut bahawa selepas pemecahan TCP pada penghantar, tiada pemecahan pada lapisan IP. Walau bagaimanapun, mungkin terdapat peranti lapisan rangkaian lain di seluruh pautan pengangkutan yang mungkin mempunyai unit penghantaran maksimum (MTU) yang lebih kecil daripada MTU pada penghantar. Oleh itu, walaupun paket telah dipecahkan pada penghantar, ia akan dipecahkan semula semasa ia melalui lapisan IP peranti ini. Akhirnya, semua serpihan akan dipasang pada penerima.
Jika kita dapat menentukan MTU minimum ke atas keseluruhan pautan dan menghantar data pada panjang tersebut, tiada pemecahan akan berlaku tidak kira nod mana data dihantar. MTU minimum ke atas keseluruhan pautan ini dipanggil laluan MTU (PMTU). Apabila paket IP tiba di penghala, jika MTU penghala kurang daripada panjang paket dan bendera DF (Jangan Pecahan) ditetapkan kepada 1, penghala tidak akan dapat memecahkan paket dan hanya boleh menjatuhkannya. Dalam kes ini, penghala menjana mesej ralat ICMP (Protokol Mesej Kawalan Internet) yang dipanggil "Pemecahan Diperlukan Tetapi DF Ditetapkan." Mesej ralat ICMP ini akan dihantar kembali ke alamat sumber dengan nilai MTU penghala. Apabila penghantar menerima mesej ralat ICMP, ia boleh melaraskan saiz paket berdasarkan nilai MTU untuk mengelakkan situasi pemecahan terlarang sekali lagi.
Pemecahan IP adalah satu keperluan dan harus dielakkan pada lapisan IP, terutamanya pada peranti perantaraan dalam pautan. Oleh itu, dalam IPv6, pemecahan paket IP oleh peranti perantaraan telah dilarang, dan pemecahan hanya boleh dilakukan pada permulaan dan penghujung pautan.
Pemahaman Asas IPv6
IPv6 ialah versi 6 bagi Protokol Internet, yang merupakan pengganti kepada IPv4. IPv6 menggunakan panjang alamat 128-bit, yang boleh menyediakan lebih banyak alamat IP berbanding panjang alamat 32-bit IPv4. Ini kerana ruang alamat IPv4 secara beransur-ansur habis, manakala ruang alamat IPv6 adalah sangat besar dan boleh memenuhi keperluan Internet masa hadapan.
Apabila bercakap tentang IPv6, selain ruang alamat yang lebih banyak, ia juga membawa keselamatan dan kebolehskalaan yang lebih baik, yang bermaksud IPv6 dapat memberikan pengalaman rangkaian yang lebih baik berbanding IPv4.
Walaupun IPv6 telah lama wujud, penggunaannya di peringkat global masih agak perlahan. Ini terutamanya kerana IPv6 perlu serasi dengan rangkaian IPv4 sedia ada, yang memerlukan peralihan dan migrasi. Walau bagaimanapun, dengan kehabisan alamat IPv4 dan peningkatan permintaan untuk IPv6, semakin banyak penyedia perkhidmatan Internet dan organisasi secara beransur-ansur menerima pakai IPv6, dan secara beransur-ansur menyedari operasi dwi-tindanan IPv6 dan IPv4.
Ringkasan
Dalam bab ini, kita telah melihat dengan lebih mendalam bagaimana pemecahan dan pemasangan semula IP berfungsi. Pautan data yang berbeza mempunyai Unit Penghantaran Maksimum (MTU) yang berbeza. Apabila saiz paket melebihi had MTU, pemecahan IP membahagikan paket kepada beberapa serpihan yang lebih kecil untuk penghantaran, dan memasangnya semula menjadi paket lengkap melalui mekanisme pemasangan semula IP selepas tiba di destinasi. Tujuan pemecahan TCP adalah untuk menjadikan lapisan IP tidak lagi berpecah, dan hanya menghantar semula data kecil yang telah berpecah apabila penghantaran semula berlaku, untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan penghantaran. Walau bagaimanapun, mungkin terdapat peranti lapisan rangkaian lain di seluruh pautan pengangkutan yang MTUnya mungkin lebih kecil daripada penghantar, jadi paket masih akan berpecah lagi pada lapisan IP peranti ini. Pemecahan pada lapisan IP harus dielakkan seboleh mungkin, terutamanya pada peranti perantaraan dalam pautan.
Masa siaran: 07-Ogos-2025
