pengenalan
Kita semua tahu prinsip klasifikasi dan prinsip bukan klasifikasi IP dan aplikasinya dalam komunikasi rangkaian. Pemecahan IP dan pemasangan semula adalah mekanisme utama dalam proses penghantaran paket. Apabila saiz paket melebihi had Unit penghantaran (MTU) maksimum pautan rangkaian, pemecahan IP membahagikan paket kepada beberapa serpihan yang lebih kecil untuk penghantaran. Serpihan ini dihantar secara bebas dalam rangkaian dan, apabila tiba di destinasi, ia dipasang semula menjadi paket lengkap oleh mekanisme pemasangan semula IP. Proses pemecahan dan pemasangan semula ini memastikan bahawa paket bersaiz besar boleh dihantar dalam rangkaian sambil memastikan integriti dan kebolehpercayaan data. Dalam bahagian ini, kita akan melihat dengan lebih mendalam tentang cara pemecahan IP dan pemasangan semula berfungsi.
Pemecahan IP dan Pengumpulan Semula
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 (Fiber Distributed Data Interface) ialah piawaian rangkaian kawasan tempatan (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 akan dihantar melebihi saiz ini, ia perlu dipecahkan untuk membahagikan paket kepada berbilang serpihan yang sesuai untuk saiz MTU untuk penghantaran dan pemasangan semula pada penerima.
Untuk Ethernet, MTU biasanya bersaiz 1500 bait. Ini bermakna Ethernet boleh menghantar paket sehingga saiz 1500 bait. Jika saiz paket melebihi had MTU, maka paket akan dipecahkan kepada serpihan yang lebih kecil untuk penghantaran dan dipasang semula di destinasi. Pengumpulan semula datagram IP yang berpecah-belah hanya boleh dijalankan oleh hos destinasi, dan penghala tidak akan melakukan operasi pemasangan semula.
Kami juga bercakap 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 melakukannya pada lapisan pengangkutan, 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 bagi 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 pengirim ingin menghantar datagram 4000 bait yang besar untuk penghantaran melalui pautan Ethernet, jadi datagram 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, penerima memasang semulanya ke dalam datagram besar 4000 bait asal berdasarkan nombor jujukan dan mengimbangi setiap datagram.
Dalam penghantaran berpecah-belah, kehilangan serpihan akan membatalkan keseluruhan datagram IP. Untuk mengelakkan 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 dihantar semula, mengakibatkan kehilangan data. Oleh itu, untuk memastikan penghantaran data yang boleh dipercayai, kita harus cuba mengawal saiz paket data UDP dalam MTU dan mengelakkan penghantaran berpecah-belah.
Broker Paket Rangkaian Mylinking ™boleh secara automatik mengenal pasti pelbagai jenis protokol terowong VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE, dsb., boleh ditentukan mengikut profil pengguna mengikut keluaran aliran terowong ciri dalaman atau luaran.
○ Ia boleh mengenali paket label VLAN, QinQ dan MPLS
○ Boleh mengenal pasti VLAN dalam dan luar
○ Paket IPv4/IPv6 boleh dikenal pasti
○ Boleh mengenal pasti paket terowong VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS
○ Paket Berpecah IP boleh Dikenalpasti (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 secara automatik memecah paket data, walaupun lapisan TCP tidak membahagikan data, paket data akan secara automatik dipecahkan oleh lapisan IP dan dihantar secara normal. Jadi mengapa TCP memerlukan pemecahan? Bukankah itu keterlaluan?
Katakan terdapat paket besar yang tidak dibahagikan 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 pengangkutan mesin ke pautan rangkaian, jika lapisan pengangkutan memecah data, lapisan IP tidak memecahnya. Jika pemecahan tidak dilakukan pada lapisan pengangkutan, pemecahan mungkin pada lapisan IP.
Secara ringkasnya, TCP membahagikan data supaya lapisan IP tidak lagi berpecah-belah, dan apabila penghantaran semula berlaku, hanya sebahagian kecil daripada data yang telah dipecahkan dihantar semula. Dengan cara ini, kecekapan dan kebolehpercayaan penghantaran boleh dipertingkatkan.
Jika TCP berpecah, adakah lapisan IP tidak berpecah?
Dalam perbincangan di atas, kami menyebut bahawa selepas pemecahan TCP pada pengirim, tiada pemecahan pada lapisan IP. Walau bagaimanapun, mungkin terdapat peranti lapisan rangkaian lain di seluruh pautan pengangkutan yang mungkin mempunyai unit penghantaran maksimum (MTU) lebih kecil daripada MTU pada pengirim. Oleh itu, walaupun paket telah dipecahkan pada penghantar, ia berpecah-belah lagi apabila ia melalui lapisan IP peranti ini. Akhirnya, semua serpihan akan dipasang di penerima.
Jika kita boleh menentukan MTU minimum ke atas keseluruhan pautan dan menghantar data pada panjang itu, tiada pemecahan akan berlaku tidak kira nod mana data dihantar. MTU minimum ini ke atas keseluruhan pautan dipanggil laluan MTU (PMTU). Apabila paket IP tiba di penghala, jika MTU penghala kurang daripada panjang paket dan bendera DF (Jangan Serpihan) ditetapkan kepada 1, penghala tidak akan dapat memecah paket dan hanya boleh menjatuhkannya. Dalam kes ini, penghala menjana mesej ralat ICMP (Internet Control Message Protocol) yang dipanggil "Fragmentation Needed But DF Set." Mesej ralat ICMP ini akan dihantar semula ke alamat sumber dengan nilai MTU penghala. Apabila pengirim 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 Protokol Internet, yang merupakan pengganti kepada IPv4. IPv6 menggunakan panjang alamat 128-bit, yang boleh memberikan lebih banyak alamat IP daripada panjang alamat 32-bit IPv4. Ini kerana ruang alamat IPv4 secara beransur-ansur habis, manakala ruang alamat IPv6 sangat besar dan boleh memenuhi keperluan Internet masa depan.
Apabila bercakap tentang IPv6, selain lebih banyak ruang alamat, ia juga membawa keselamatan dan kebolehskalaan yang lebih baik, yang bermaksud bahawa IPv6 boleh memberikan pengalaman rangkaian yang lebih baik berbanding IPv4.
Walaupun IPv6 telah wujud sejak sekian lama, penggunaan globalnya masih agak perlahan. Ini terutamanya kerana IPv6 perlu serasi dengan rangkaian IPv4 sedia ada, yang memerlukan peralihan dan penghijrahan. Walau bagaimanapun, dengan kehabisan alamat IPv4 dan permintaan yang semakin meningkat untuk IPv6, semakin banyak penyedia perkhidmatan dan organisasi Internet secara beransur-ansur menerima pakai IPv6, dan secara beransur-ansur merealisasikan operasi dwi-tindanan IPv6 dan IPv4.
Ringkasan
Dalam bab ini, kami melihat dengan lebih mendalam tentang cara pemecahan IP dan pemasangan semula 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 satu paket lengkap melalui mekanisme pemasangan semula IP selepas tiba di destinasi. Tujuan pemecahan TCP adalah untuk menjadikan lapisan IP tidak lagi pecah, dan menghantar semula hanya data kecil yang telah dipecahkan 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 pengirim, jadi paket itu masih akan dipecahkan semula pada lapisan IP peranti ini. Pecahan pada lapisan IP harus dielakkan sebanyak mungkin, terutamanya pada peranti perantaraan dalam pautan.
Masa siaran: Ogos-07-2025
