Кереш сүз
Без барыбыз да IP-ның классификация принцибын һәм классификацияләнмәү принцибын һәм аның челтәр элемтәсендә кулланылышын беләбез. IP фрагментациясе һәм яңадан җыю пакет тапшыру процессында төп механизм булып тора. Пакетның зурлыгы челтәр линиясенең максималь тапшыру берәмлеге (MTU) чигеннән артканда, IP фрагментациясе пакетны тапшыру өчен берничә кечерәк фрагментка бүлә. Бу фрагментлар челтәрдә бәйсез рәвештә тапшырыла һәм билгеләнгән урынга килгәч, алар IP яңадан җыю механизмы ярдәмендә тулы пакетларга яңадан җыела. Бу фрагментация һәм яңадан җыю процессы зур күләмле пакетларның челтәрдә тапшырылуын тәэмин итә, шул ук вакытта мәгълүматларның бөтенлеген һәм ышанычлылыгын тәэмин итә. Бу бүлектә без IP фрагментациясе һәм яңадан җыю ничек эшләвен тирәнтенрәк карап чыгачакбыз.
IP фрагментациясе һәм яңадан җыю
Төрле мәгълүмат линияләренең төрле максималь тапшыру берәмлекләре (MTU) бар; мәсәлән, FDDI мәгълүмат линиясенең MTU 4352 байт, ә Ethernet MTU 1500 байт. MTU - Максималь тапшыру берәмлекләре дигәнне аңлата һәм челтәр аша тапшырылырга мөмкин булган максималь пакет зурлыгын аңлата.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - оптик җепселне тапшыру чарасы буларак кулланучы югары тизлекле җирле челтәр (LAN) стандарты. Максималь тапшыру берәмлеге (MTU) - мәгълүмат линиясе катламы протоколы белән тапшырыла алырлык максималь пакет зурлыгы. FDDI челтәрләрендә MTU зурлыгы 4352 байт тәшкил итә. Бу FDDI челтәрендә мәгълүмат линиясе катламы протоколы белән тапшырыла алырлык максималь пакет зурлыгы 4352 байт дигән сүз. Әгәр тапшырылачак пакет бу зурлыктан артса, аны MTU зурлыгына туры килә торган берничә фрагментка бүлү өчен фрагментларга бүлергә кирәк, кабул итүчедә тапшыру һәм яңадан җыю өчен.
Ethernet өчен MTU гадәттә 1500 байт зурлыгында була. Бу Ethernet 1500 байт зурлыгына кадәр пакетлар тапшыра ала дигән сүз. Әгәр пакет зурлыгы MTU чиген артып китсә, пакет тапшыру өчен кечерәк фрагментларга фрагментлана һәм билгеләнгән урында яңадан җыела. Фрагментланган IP датаграммасын яңадан җыюны билгеләнгән хост кына башкара ала, һәм маршрутизатор яңадан җыю операциясен башкармаячак.
Без шулай ук элегрәк TCP сегментлары турында сөйләштек, ләкин MSS - Максималь сегмент зурлыгы дигәнне аңлата, һәм ул TCP протоколында мөһим роль уйный. MSS TCP тоташуында җибәрергә рөхсәт ителгән максималь мәгълүмат сегментының зурлыгын аңлата. MTU кебек үк, MSS пакетларның зурлыгын чикләү өчен кулланыла, ләкин ул моны транспорт катламында, TCP протокол катламында эшли. TCP протоколы кушымталар катламы мәгълүматларын мәгълүматларны берничә мәгълүмат сегментына бүлеп тапшыра, һәм һәр мәгълүмат сегментының зурлыгы MSS белән чикләнә.
Һәр мәгълүмат сылтамасының MTU төрле, чөнки һәр төрле мәгълүмат сылтамасы төрле максатларда кулланыла. Куллану максатыннан чыгып, төрле MTUлар урнаштырылырга мөмкин.
Әйтик, җибәрүче Ethernet линиясе аша тапшыру өчен зур 4000 байтлы датаграмма җибәрергә тели, шуңа күрә датаграмманы тапшыру өчен өч кечерәк датаграммага бүлергә кирәк. Чөнки һәр кечкенә датаграмманың зурлыгы MTU чиген, ягъни 1500 байтны, арттыра алмый. Өч кечкенә датаграмманы алганнан соң, кабул итүче аларны һәр датаграмманың эзлеклелек номеры һәм офсетына нигезләнеп, башлангыч 4000 байтлы зур датаграммага яңадан җыя.
Фрагментланган тапшыруда фрагментның югалуы бөтен IP датаграммасын гамәлдән чыгарачак. Моңа юл куймас өчен, TCP MSS кертте, анда фрагментация IP катламы белән түгел, ә TCP катламында башкарыла. Бу алымның өстенлеге шунда ки, TCP һәр сегментның зурлыгын төгәлрәк контрольдә тота, бу IP катламында фрагментация белән бәйле проблемалардан качуга ярдәм итә.
UDP өчен без MTU'дан зуррак мәгълүмат пакетын җибәрмәскә тырышабыз. Чөнки UDP - тоташусыз юнәлтелгән транспорт протоколы, ул TCP кебек ышанычлылык һәм кабат тапшыру механизмнарын тәэмин итми. Әгәр без MTU'дан зуррак UDP мәгълүмат пакетын җибәрсәк, ул тапшыру өчен IP катламы тарафыннан фрагментланачак. Фрагментларның берсе югалгач, UDP протоколы кабат тапшыра алмый, нәтиҗәдә мәгълүматлар югала. Шуңа күрә, ышанычлы мәгълүмат тапшыруын тәэмин итү өчен, без MTU эчендә UDP мәгълүмат пакетларының зурлыгын контрольдә тотарга һәм фрагментланган тапшырудан качарга тырышырга тиеш.
Mylinking ™ челтәр пакет брокерыVxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE һ.б. төрле туннель протоколларын автоматик рәвештә билгели ала, кулланучы профиленә карап, туннель агымы чыгышының эчке яки тышкы үзенчәлекләренә карап билгеләнә ала.
○ Ул VLAN, QinQ һәм MPLS этикетка пакетларын таный ала
○ Эчке һәм тышкы VLANны ачыклый ала
○ IPv4/IPv6 пакетларын ачыкларга мөмкин
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS туннель пакетларын ачыклый ала
○ IP фрагментацияләнгән пакетларын ачыкларга мөмкин (IP фрагментациясен идентификацияләүне хуплый һәм барлык IP фрагментация пакетларында L4 функциясен фильтрлауны гамәлгә ашыру өчен IP фрагментациясен яңадан җыюны хуплый. Трафик чыгару политикасын гамәлгә ашырыгыз.)
Ни өчен IP фрагментланган һәм TCP фрагментланган?
Челтәр тапшыруында IP катламы мәгълүмат пакетын автоматик рәвештә фрагментлаячак, хәтта TCP катламы мәгълүматны сегментламаса да, мәгълүмат пакеты IP катламы тарафыннан автоматик рәвештә фрагментланачак һәм гадәти рәвештә тапшырылачак. Ни өчен TCP фрагментациягә мохтаҗ? Бу артык түгелме?
Әйтик, TCP катламында сегментланмаган һәм транзит вакытында югалган зур пакет бар; TCP аны яңадан җибәрәчәк, ләкин бары тик бөтен зур пакетта гына (IP катламы мәгълүматларны кечерәк пакетларга бүлә, аларның һәрберсенең MTU озынлыгы бар). Чөнки IP катламы мәгълүматларның ышанычлы тапшырылуы турында кайгыртмый.
Башкача әйткәндә, машинаның челтәргә күчерү линиясендә, әгәр транспорт катламы мәгълүматларны фрагментласа, IP катламы аны фрагментламый. Әгәр фрагментлау транспорт катламында башкарылмаса, IP катламында фрагментация мөмкин.
Гади итеп әйткәндә, TCP мәгълүматларны IP катламы фрагментланмый торган итеп сегментлый, һәм кабат тапшырулар булганда, фрагментланган мәгълүматларның бары тик кечкенә өлешләре генә кабат тапшырыла. Шулай итеп, тапшыру нәтиҗәлелеген һәм ышанычлылыгын арттырырга мөмкин.
Әгәр TCP фрагментланган булса, IP катламы фрагментланмаганмы?
Югарыдагы фикер алышуда без TCP фрагментациясеннән соң, җибәрүчедә IP катламында фрагментация булмавын әйттек. Ләкин, транспорт линиясе буенча башка челтәр катламы җайланмалары да булырга мөмкин, аларның максималь тапшыру берәмлеге (MTU) җибәрүчедәге MTUдан кечерәк булырга мөмкин. Шуңа күрә, пакет җибәрүчедә фрагментланган булса да, ул бу җайланмаларның IP катламы аша үткәндә яңадан фрагментлана. Ахыр чиктә, барлык кисәкләр дә кабул итүчедә җыелачак.
Әгәр без бөтен линия буенча минималь MTU билгели алсак һәм шул озынлыкта мәгълүмат җибәрә алсак, мәгълүмат кайсы төенгә тапшырылса да, фрагментация булмаячак. Бөтен линия буенча бу минималь MTU юл MTU (PMTU) дип атала. Маршрутизаторга IP пакеты килгәч, маршрутизаторның MTUсы пакет озынлыгыннан кечерәк булса һәм DF (Фрагментланмаска) флагы 1гә куелган булса, маршрутизатор пакетны фрагментлый алмаячак һәм аны бары тик ташлый гына ала. Бу очракта, маршрутизатор "Фрагментация кирәк, ләкин DF урнаштырылды" дип аталган ICMP (Интернет контроле хәбәр протоколы) хата хәбәрен булдыра. Бу ICMP хата хәбәре маршрутизаторның MTU кыйммәте белән чыганак адресына кире җибәреләчәк. Җибәрүче ICMP хата хәбәрен алгач, тыелган фрагментация хәленнән котылу өчен, ул MTU кыйммәтенә нигезләнеп пакет зурлыгын көйли ала.
IP фрагментациясе зарури һәм IP катламында, бигрәк тә элемтәдәге арадаш җайланмаларда, аннан качарга кирәк. Шуңа күрә, IPv6'да IP пакетларын арадаш җайланмалар белән фрагментацияләү тыелган, һәм фрагментацияләү элемтәнең башында һәм ахырында гына башкарылырга мөмкин.
IPv6 турында төп аңлау
IPv6 - Интернет протоколының 6 нчы версиясе, ул IPv4 варисы. IPv6 128 битлы адрес озынлыгын куллана, бу IPv4 нең 32 битлы адрес озынлыгына караганда күбрәк IP адреслары бирә ала. Бу IPv4 адрес киңлегенең әкренләп бетүе белән бәйле, ә IPv6 адрес киңлеге бик зур һәм киләчәк Интернет ихтыяҗларын канәгатьләндерә ала.
IPv6 турында сүз барганда, күбрәк адрес киңлегеннән тыш, ул шулай ук яхшырак куркынычсызлык һәм масштаблау мөмкинлеге бирә, бу IPv6ның IPv4 белән чагыштырганда яхшырак челтәр тәҗрибәсе бирә алуын аңлата.
IPv6 күптәннән бирле булса да, аның глобаль кулланылышы әле дә чагыштырмача әкрен бара. Бу, нигездә, IPv6ның гамәлдәге IPv4 челтәре белән туры килергә тиешлеге белән бәйле, бу исә күчү һәм миграцияне таләп итә. Ләкин, IPv4 адресларының бетүе һәм IPv6га ихтыяҗ арту белән, күбрәк һәм күбрәк Интернет хезмәт күрсәтүчеләре һәм оешмалары IPv6ны әкренләп кулланалар һәм IPv6 һәм IPv4нең ике катлы эшләвен әкренләп гамәлгә ашыралар.
Кыскача мәгълүмат
Бу бүлектә без IP фрагментациясе һәм яңадан җыю ничек эшләвен тирәнтенрәк карадык. Төрле мәгълүмат линияләренең төрле Максималь Тапшыру Берәмлеге (MTU) бар. Пакетның зурлыгы MTU чигеннән артканда, IP фрагментациясе пакетны тапшыру өчен берничә кечерәк фрагментка бүлә һәм билгеләнгән урынга килеп җиткәннән соң IP яңадан җыю механизмы ярдәмендә аларны тулы пакетка яңадан җыя. TCP фрагментациясенең максаты - IP катламының фрагментацияләнмәвен тәэмин итү һәм яңадан тапшыру вакытында фрагментланган кечкенә мәгълүматларны гына яңадан тапшыру, шуның белән тапшыру нәтиҗәлелеген һәм ышанычлылыгын яхшырту. Ләкин, транспорт линиясе буенча MTU җибәрүченекеннән кечерәк булырга мөмкин булган башка челтәр катламы җайланмалары булырга мөмкин, шуңа күрә пакет бу җайланмаларның IP катламында яңадан фрагментланачак. IP катламында фрагментациядән мөмкин кадәр сакланырга кирәк, бигрәк тә линиядәге арадаш җайланмаларда.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 7 августы
