Hyrje
Ne të gjithë e dimë parimin e klasifikimit dhe parimin e mosklasifikimit të IP-së dhe zbatimin e tij në komunikimin në rrjet. Fragmentimi dhe rimontimi i IP-së është një mekanizëm kyç në procesin e transmetimit të paketave. Kur madhësia e një pakete tejkalon limitin maksimal të Njësisë së Transmetimit (MTU) të një lidhjeje rrjeti, fragmentimi i IP-së e ndan paketën në disa fragmente më të vogla për transmetim. Këto fragmente transmetohen në mënyrë të pavarur në rrjet dhe, me të mbërritur në destinacion, ato rimontohen në paketa të plota nga mekanizmi i rimontimit të IP-së. Ky proces i fragmentimit dhe rimontimit siguron që paketat me madhësi të madhe të mund të transmetohen në rrjet, duke siguruar njëkohësisht integritetin dhe besueshmërinë e të dhënave. Në këtë seksion, do të hedhim një vështrim më të thellë se si funksionojnë fragmentimi dhe rimontimi i IP-së.
Fragmentimi dhe Rimontimi i IP-së
Lidhje të ndryshme të të dhënave kanë njësi maksimale transmetimi (MTU) të ndryshme; për shembull, lidhja e të dhënave FDDI ka një MTU prej 4352 bajtesh dhe MTU e Ethernet prej 1500 bajtesh. MTU qëndron për Maksimum Transmission Unit dhe i referohet madhësisë maksimale të paketës që mund të transmetohet në rrjet.
FDDI (Ndërfaqja e të Dhënave të Shpërndara me Fibër) është një standard i rrjetit lokal (LAN) me shpejtësi të lartë që përdor fibrën optike si medium transmetimi. Njësia Maksimale e Transmetimit (MTU) është madhësia maksimale e paketës që mund të transmetohet nga një protokoll i shtresës së lidhjes së të dhënave. Në rrjetet FDDI, madhësia e MTU është 4352 bajt. Kjo do të thotë që madhësia maksimale e paketës që mund të transmetohet nga protokolli i shtresës së lidhjes së të dhënave në rrjetin FDDI është 4352 bajt. Nëse paketa që do të transmetohet tejkalon këtë madhësi, ajo duhet të fragmentohet për ta ndarë paketën në fragmente të shumta të përshtatshme për madhësinë e MTU për transmetim dhe rimontim në marrës.
Për Ethernet-in, MTU-ja është zakonisht 1500 bajt në madhësi. Kjo do të thotë që Ethernet-i mund të transmetojë paketa deri në 1500 bajt në madhësi. Nëse madhësia e paketës tejkalon limitin e MTU-së, atëherë paketa fragmentohet në fragmente më të vogla për transmetim dhe rimontohet në destinacion. Rimontimi i datagramit IP të fragmentuar mund të kryhet vetëm nga hosti i destinacionit dhe routeri nuk do të kryejë operacionin e rimontimit.
Gjithashtu folëm për segmentet TCP më parë, por MSS qëndron për Madhësinë Maksimale të Segmentit dhe luan një rol të rëndësishëm në protokollin TCP. MSS i referohet madhësisë së segmentit maksimal të të dhënave që lejohet të dërgohet në një lidhje TCP. Ngjashëm me MTU, MSS përdoret për të kufizuar madhësinë e paketave, por e bën këtë në shtresën e transportit, shtresën e protokollit TCP. Protokolli TCP transmeton të dhënat e shtresës së aplikacionit duke i ndarë të dhënat në segmente të shumta të të dhënave dhe madhësia e secilit segment të të dhënave është e kufizuar nga MSS.
MTU-ja e secilës lidhje të dhënash është e ndryshme sepse çdo lloj i ndryshëm i lidhjes së të dhënave përdoret për qëllime të ndryshme. Në varësi të qëllimit të përdorimit, mund të vendosen MTU të ndryshme.
Supozojmë se dërguesi dëshiron të dërgojë një datagram të madh prej 4000 bajtësh për transmetim nëpërmjet një lidhjeje Ethernet, kështu që datagrami duhet të ndahet në tre datagrame më të vogla për transmetim. Kjo ndodh sepse madhësia e secilit datagram të vogël nuk mund të kalojë limitin MTU, i cili është 1500 bajt. Pas marrjes së tre datagrameve të vogla, marrësi i ribashkon ato në datagramin origjinal të madh prej 4000 bajtësh bazuar në numrin rendor dhe zhvendosjen e secilit datagram.
Në transmetimin e fragmentuar, humbja e një fragmenti do ta bëjë të pavlefshëm të gjithë datagramin IP. Për të shmangur këtë, TCP prezantoi MSS, ku fragmentimi bëhet në shtresën TCP në vend që të bëhet nga shtresa IP. Avantazhi i kësaj qasje është se TCP ka kontroll më të saktë mbi madhësinë e secilit segment, gjë që shmang problemet që lidhen me fragmentimin në shtresën IP.
Për UDP-në, ne përpiqemi të mos dërgojmë një paketë të dhënash më të madhe se MTU-ja. Kjo ndodh sepse UDP është një protokoll transporti i orientuar pa lidhje, i cili nuk ofron besueshmëri dhe mekanizma ritransmetimi si TCP. Nëse dërgojmë një paketë të dhënash UDP më të madhe se MTU, ajo do të fragmentohet nga shtresa IP për transmetim. Pasi të humbasë një nga fragmentet, protokolli UDP nuk mund të ritransmetojë, duke rezultuar në humbjen e të dhënave. Prandaj, për të siguruar transmetim të besueshëm të të dhënave, duhet të përpiqemi të kontrollojmë madhësinë e paketave të të dhënave UDP brenda MTU-së dhe të shmangim transmetimin e fragmentuar.
Ndërmjetësi i Paketave të Rrjetit Mylinking™Mund të identifikojë automatikisht lloje të ndryshme të protokolleve të tunelit VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE, etj., mund të përcaktohet sipas profilit të përdoruesit sipas karakteristikave të brendshme ose të jashtme të daljes së rrjedhës së tunelit.
○ Mund të njohë paketat e etiketave VLAN, QinQ dhe MPLS
○ Mund të identifikojë VLAN-in e brendshëm dhe të jashtëm
○ Paketat IPv4/IPv6 mund të identifikohen
○ Mund të identifikojë paketat e tunelit VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS
○ Paketat e Fragmentuara IP mund të identifikohen (Mbështet identifikimin e fragmentimit IP dhe mbështet rimontimin e fragmentimit IP në mënyrë që të zbatohet filtrimi i veçorive L4 në të gjitha paketat e fragmentimit IP. Zbatoni politikën e daljes së trafikut.)
Pse është IP e fragmentuar dhe TCP e fragmentuar?
Meqenëse në transmetimin e rrjetit, shtresa IP do ta fragmentojë automatikisht paketën e të dhënave, edhe nëse shtresa TCP nuk i segmenton të dhënat, paketa e të dhënave do të fragmentohet automatikisht nga shtresa IP dhe do të transmetohet normalisht. Pra, pse TCP ka nevojë për fragmentim? A nuk është kjo e tepërt?
Supozojmë se ekziston një paketë e madhe që nuk është e segmentuar në shtresën TCP dhe humbet gjatë tranzitit; TCP do ta ritransmetojë atë, por vetëm në të gjithë paketën e madhe (megjithëse shtresa IP i ndan të dhënat në paketa më të vogla, secila prej të cilave ka gjatësi MTU). Kjo ndodh sepse shtresa IP nuk interesohet për transmetimin e besueshëm të të dhënave.
Me fjalë të tjera, në lidhjen e transportit në rrjet të një makine, nëse shtresa e transportit i fragmenton të dhënat, shtresa IP nuk i fragmenton ato. Nëse fragmentimi nuk kryhet në shtresën e transportit, fragmentimi është i mundur në shtresën IP.
Thënë thjesht, TCP segmenton të dhënat në mënyrë që shtresa IP të mos jetë më e fragmentuar, dhe kur ndodhin ritransmetime, vetëm pjesë të vogla të të dhënave që janë fragmentuar ritransmetohen. Në këtë mënyrë, efikasiteti dhe besueshmëria e transmetimit mund të përmirësohen.
Nëse TCP është i fragmentuar, a nuk është shtresa IP e fragmentuar?
Në diskutimin e mësipërm, përmendëm se pas fragmentimit të TCP te dërguesi, nuk ka fragmentim në shtresën IP. Megjithatë, mund të ketë pajisje të tjera të shtresës së rrjetit në të gjithë lidhjen e transportit që mund të kenë një njësi maksimale transmetimi (MTU) më të vogël se MTU te dërguesi. Prandaj, edhe pse paketa është fragmentuar te dërguesi, ajo fragmentohet përsëri ndërsa kalon nëpër shtresën IP të këtyre pajisjeve. Përfundimisht, të gjitha shard-et do të mblidhen te marrësi.
Nëse mund të përcaktojmë MTU-në minimale mbi të gjithë lidhjen dhe të dërgojmë të dhëna në atë gjatësi, nuk do të ndodhë fragmentim pavarësisht se në cilën nyje transmetohen të dhënat. Kjo MTU minimale mbi të gjithë lidhjen quhet shtegu MTU (PMTU). Kur një paketë IP mbërrin në një router, nëse MTU e routerit është më e vogël se gjatësia e paketës dhe flamuri DF (Mos e fragmentoni) është vendosur në 1, routeri nuk do të jetë në gjendje ta fragmentojë paketën dhe mund vetëm ta heqë atë. Në këtë rast, routeri gjeneron një mesazh gabimi ICMP (Protokolli i Mesazhit të Kontrollit të Internetit) të quajtur "Fragmentation Needed But DF Set". Ky mesazh gabimi ICMP do të dërgohet përsëri në adresën burimore me vlerën MTU të routerit. Kur dërguesi merr mesazhin e gabimit ICMP, ai mund të rregullojë madhësinë e paketës bazuar në vlerën MTU në mënyrë që të shmangë përsëri situatën e fragmentimit të ndaluar.
Fragmentimi i IP është një domosdoshmëri dhe duhet të shmanget në shtresën IP, veçanërisht në pajisjet ndërmjetëse në lidhje. Prandaj, në IPv6, fragmentimi i paketave IP nga pajisjet ndërmjetëse është i ndaluar dhe fragmentimi mund të kryhet vetëm në fillim dhe në fund të lidhjes.
Kuptimi Bazë i IPv6
IPv6 është versioni 6 i Protokollit të Internetit, i cili është pasardhësi i IPv4. IPv6 përdor gjatësi adrese 128-bit, e cila mund të ofrojë më shumë adresa IP sesa gjatësia e adresës 32-bit e IPv4. Kjo ndodh sepse hapësira e adresave IPv4 shterohet gradualisht, ndërsa hapësira e adresave IPv6 është shumë e madhe dhe mund të përmbushë nevojat e internetit të së ardhmes.
Kur flasim për IPv6, përveç hapësirës më të madhe të adresave, ai sjell edhe siguri dhe shkallëzueshmëri më të mirë, që do të thotë se IPv6 mund të ofrojë një përvojë më të mirë rrjeti krahasuar me IPv4.
Edhe pse IPv6 ekziston prej kohësh, vendosja e tij globale është ende relativisht e ngadaltë. Kjo kryesisht për shkak se IPv6 duhet të jetë i pajtueshëm me rrjetin ekzistues IPv4, i cili kërkon tranzicion dhe migrim. Megjithatë, me shterimin e adresave IPv4 dhe kërkesën në rritje për IPv6, gjithnjë e më shumë ofrues të shërbimeve të internetit dhe organizata po e përqafojnë gradualisht IPv6 dhe po e realizojnë gradualisht funksionimin me dy shtresa të IPv6 dhe IPv4.
Përmbledhje
Në këtë kapitull, ne hodhëm një vështrim më të thellë se si funksionon fragmentimi dhe rimontimi i IP-së. Lidhje të ndryshme të të dhënave kanë Njësi Maksimale Transmetimi (MTU) të ndryshme. Kur madhësia e një pakete tejkalon limitin e MTU-së, fragmentimi i IP-së e ndan paketën në shumë fragmente më të vogla për transmetim dhe i rimonton ato në një paketë të plotë me anë të mekanizmit të rimontimit të IP-së pasi të mbërrijë në destinacion. Qëllimi i fragmentimit të TCP-së është që shtresa IP të mos fragmentohet më dhe të ritransmetojë vetëm të dhënat e vogla që janë fragmentuar kur ndodh ritransmetimi, në mënyrë që të përmirësohet efikasiteti dhe besueshmëria e transmetimit. Megjithatë, mund të ketë pajisje të tjera të shtresës së rrjetit në të gjithë lidhjen e transportit, MTU-ja e të cilave mund të jetë më e vogël se ajo e dërguesit, kështu që paketa do të fragmentohet përsëri në shtresën IP të këtyre pajisjeve. Fragmentimi në shtresën IP duhet të shmanget sa më shumë që të jetë e mundur, veçanërisht në pajisjet e ndërmjetme në lidhje.
Koha e postimit: 07 Gusht 2025
