Муқаддима
Ҳамаи мо принсипи таснифот ва принсипи ғайритаснифотӣ будани IP ва татбиқи онро дар муоширати шабакавӣ медонем. Фрагментатсия ва аз нав ҷамъ кардани IP механизми калидӣ дар раванди интиқоли пакетҳо мебошад. Вақте ки андозаи пакет аз ҳадди ниҳоии Воҳиди интиқол (MTU)-и пайванди шабакавӣ зиёд мешавад, фрагментатсияи IP пакетро барои интиқол ба якчанд пораҳои хурдтар тақсим мекунад. Ин пораҳо дар шабака мустақилона интиқол дода мешаванд ва пас аз расидан ба макони таъинот, онҳо тавассути механизми аз нав ҷамъ кардани IP ба бастаҳои пурра ҷамъ карда мешаванд. Ин раванди фрагментатсия ва аз нав ҷамъ кардан кафолат медиҳад, ки бастаҳои андозаи калон дар шабака интиқол дода шаванд ва ҳамзамон якпорчагӣ ва эътимоднокии маълумотро таъмин мекунанд. Дар ин бахш, мо ба он ки чӣ гуна фрагментатсия ва аз нав ҷамъ кардани IP кор мекунад, амиқтар менигарем.
Фрагментатсия ва аз нав васл кардани IP
Пайвандҳои гуногуни маълумот дорои воҳидҳои интиқоли ҳадди аксар (MTU)-и гуногун мебошанд; масалан, пайванди маълумотии FDDI дорои MTU 4352 байт ва MTU Ethernet 1500 байт мебошад. MTU маънои воҳиди интиқоли ҳадди аксарро дорад ва ба андозаи ҳадди аксари бастае ишора мекунад, ки метавонад тавассути шабака интиқол дода шавад.
FDDI (Интерфейси додаҳои нахи тақсимшуда) стандарти шабакаи маҳаллии баландсуръат (LAN) мебошад, ки нахи оптикиро ҳамчун воситаи интиқол истифода мебарад. Воҳиди интиқоли ҳадди аксар (MTU) андозаи ҳадди аксари бастаест, ки метавонад тавассути протоколи қабати пайванди маълумот интиқол дода шавад. Дар шабакаҳои FDDI, андозаи MTU 4352 байт аст. Ин маънои онро дорад, ки андозаи ҳадди аксари бастае, ки метавонад тавассути протоколи қабати пайванди маълумот дар шабакаи FDDI интиқол дода шавад, 4352 байт аст. Агар бастае, ки бояд интиқол дода шавад, аз ин андоза зиёд бошад, он бояд ба қисмҳо тақсим карда шавад, то баста ба пораҳои сершуморе, ки барои андозаи MTU барои интиқол ва аз нав васл кардан дар қабулкунанда мувофиқанд, тақсим карда шавад.
Барои Ethernet, андозаи MTU одатан 1500 байт аст. Ин маънои онро дорад, ки Ethernet метавонад бастаҳоро то 1500 байт интиқол диҳад. Агар андозаи баста аз ҳадди MTU зиёд бошад, пас баста барои интиқол ба пораҳои хурдтар тақсим карда мешавад ва дар макони таъинот аз нав ҷамъ карда мешавад. Васлкунии додаграммаи IP-и фрагментатсияшуда танҳо аз ҷониби хости таъинот анҷом дода мешавад ва роутер амалиёти васлкунии аз навро иҷро намекунад.
Мо қаблан дар бораи сегментҳои TCP низ сӯҳбат кардем, аммо MSS маънои Андозаи максималии сегментро дорад ва он дар протоколи TCP нақши муҳим мебозад. MSS ба андозаи максималии сегменти додаҳо, ки иҷозат дода мешавад, ки дар пайвасти TCP фиристода шавад, ишора мекунад. Монанди MTU, MSS барои маҳдуд кардани андозаи бастаҳо истифода мешавад, аммо он дар сатҳи интиқол, сатҳи протоколи TCP, ин корро мекунад. Протоколи TCP маълумоти сатҳи барномаро тавассути тақсим кардани додаҳо ба сегментҳои сершумори додаҳо интиқол медиҳад ва андозаи ҳар як сегменти додаҳо аз ҷониби MSS маҳдуд карда мешавад.
MTU-и ҳар як пайванди додаҳо гуногун аст, зеро ҳар як намуди гуногуни пайванди додаҳо барои мақсадҳои гуногун истифода мешавад. Вобаста аз мақсади истифода, MTU-ҳои гуногун метавонанд ҷойгир карда шаванд.
Фарз мекунем, ки фиристанда мехоҳад датаграммаи калони 4000 байтиро барои интиқол тавассути пайванди Ethernet фиристад, аз ин рӯ, датаграммаро барои интиқол бояд ба се датаграммаи хурдтар тақсим кард. Ин аз он сабаб аст, ки андозаи ҳар як датаграммаи хурд наметавонад аз ҳадди MTU, ки 1500 байт аст, зиёд бошад. Пас аз гирифтани се датаграммаи хурд, қабулкунанда онҳоро дар датаграммаи калони аслии 4000 байтӣ дар асоси рақами пайдарпайӣ ва офсеткунии ҳар як датаграмма дубора ҷамъ мекунад.
Дар интиқоли фрагментӣ, аз даст додани фрагмент тамоми датаграммаи IP-ро беэътибор мекунад. Барои пешгирӣ аз ин, TCP MSS-ро ҷорӣ кард, ки дар он фрагментатсия дар қабати TCP ба ҷои қабати IP анҷом дода мешавад. Бартарии ин равиш дар он аст, ки TCP назорати дақиқтар бар андозаи ҳар як сегмент дорад, ки аз мушкилоти марбут ба фрагментатсия дар қабати IP канорагирӣ мекунад.
Барои UDP, мо кӯшиш мекунем, ки бастаи додаҳоро аз MTU калонтар нафиристем. Ин аз он сабаб аст, ки UDP протоколи интиқоли бесим аст, ки эътимоднокӣ ва механизмҳои интиқоли дубораро ба монанди TCP таъмин намекунад. Агар мо бастаи додаҳои UDP-ро аз MTU калонтар фиристем, он аз ҷониби қабати IP барои интиқол пора-пора мешавад. Пас аз гум шудани яке аз пора-пораҳо, протоколи UDP наметавонад дубора интиқол диҳад, ки боиси гум шудани додаҳо мегардад. Аз ин рӯ, барои таъмини интиқоли боэътимоди додаҳо, мо бояд кӯшиш кунем, ки андозаи бастаҳои додаҳои UDP-ро дар дохили MTU назорат кунем ва аз интиқоли пора-пора пешгирӣ кунем.
Брокери бастаҳои шабакавии Mylinking ™метавонад ба таври худкор намудҳои гуногуни протоколҳои нақби VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE ва ғайраро муайян кунад ва мувофиқи хусусиятҳои дохилӣ ё берунии ҷараёни нақб мувофиқи профили корбар муайян карда шавад.
○ Он метавонад бастаҳои тамғавии VLAN, QinQ ва MPLS-ро шинохта тавонад
○ VLAN-и дохилӣ ва беруниро муайян карда метавонад
○ Бастаҳои IPv4/IPv6-ро муайян кардан мумкин аст
○ Метавонад бастаҳои нақбии VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS-ро муайян кунад
○ Бастаҳои фрагментатсияшудаи IP-ро муайян кардан мумкин аст (Муайянкунии фрагментатсияи IP-ро дастгирӣ мекунад ва аз нав ҷамъ кардани фрагментатсияи IP-ро дастгирӣ мекунад, то филтркунии хусусияти L4-ро дар ҳама бастаҳои фрагментатсияи IP амалӣ кунад. Сиёсати баромади трафикро амалӣ мекунад.)
Чаро IP фрагментатсия шудааст ва TCP фрагментатсия шудааст?
Азбаски дар интиқоли шабака, қабати IP ба таври худкор бастаи додаҳоро фрагмент мекунад, ҳатто агар қабати TCP додаҳоро фрагмент накунад ҳам, бастаи додаҳо аз ҷониби қабати IP ба таври худкор фрагмент карда мешавад ва ба таври муқаррарӣ интиқол дода мешавад. Пас, чаро TCP ба фрагментатсия ниёз дорад? Оё ин аз ҳад зиёд нест?
Фарз мекунем, ки як бастаи калон вуҷуд дорад, ки дар сатҳи TCP сегмент карда нашудааст ва ҳангоми интиқол гум мешавад; TCP онро дубора интиқол медиҳад, аммо танҳо дар тамоми бастаи калон (гарчанде ки сатҳи IP маълумотро ба бастаҳои хурдтар тақсим мекунад, ки ҳар яки онҳо дарозии MTU доранд). Ин аз он сабаб аст, ки сатҳи IP ба интиқоли боэътимоди маълумот аҳамият намедиҳад.
Ба ибораи дигар, дар алоқаи интиқоли мошин ба шабака, агар сатҳи интиқол маълумотро қисм-қисм кунад, сатҳи IP онро қисм-қисм намекунад. Агар қисм-қисм кардан дар сатҳи интиқол анҷом дода нашавад, қисм-қисм кардан дар сатҳи IP имконпазир аст.
Ба ибораи содда, TCP маълумотро ба қисмҳо тақсим мекунад, то қабати IP дигар фрагментатсия нашавад ва ҳангоми интиқоли такрорӣ, танҳо қисмҳои хурди маълумоте, ки фрагментатсия шудаанд, дубора интиқол дода мешаванд. Бо ин роҳ, самаранокӣ ва эътимоднокии интиқолро метавон беҳтар кард.
Агар TCP фрагментатсия шуда бошад, оё қабати IP фрагментатсия нашудааст?
Дар муҳокимаи боло, мо қайд кардем, ки пас аз фрагментатсияи TCP дар фиристанда, дар қабати IP фрагментатсия вуҷуд надорад. Аммо, дар тамоми пайванди нақлиётӣ дастгоҳҳои дигари қабати шабакавӣ мавҷуданд, ки метавонанд воҳиди интиқоли максималӣ (MTU)-ро аз MTU дар фиристанда хурдтар дошта бошанд. Аз ин рӯ, ҳарчанд баста дар фиристанда фрагментатсия шудааст, он ҳангоми гузаштан аз қабати IP-и ин дастгоҳҳо дубора фрагментатсия мешавад. Дар ниҳоят, ҳамаи пораҳо дар қабулкунанда ҷамъ карда мешаванд.
Агар мо тавонем ҳадди ақали MTU-ро дар тамоми пайванд муайян кунем ва маълумотро дар он дарозӣ фиристем, новобаста аз он ки маълумот ба кадом гиреҳ интиқол дода мешавад, фрагментатсия рух намедиҳад. Ин ҳадди ақали MTU дар тамоми пайванд роҳи MTU (PMTU) номида мешавад. Вақте ки бастаи IP ба роутер мерасад, агар MTU-и роутер аз дарозии баста камтар бошад ва парчами DF (Парча накардан) ба 1 муқаррар карда шуда бошад, роутер наметавонад бастаро фрагмент кунад ва танҳо онро партояд. Дар ин ҳолат, роутер паёми хатогии ICMP (Протоколи паёми идоракунии интернет)-ро бо номи "Парчасозӣ лозим аст, аммо DF муқаррар карда шудааст" тавлид мекунад. Ин паёми хатогии ICMP бо арзиши MTU-и роутер ба суроғаи манбаъ баргардонида мешавад. Вақте ки фиристанда паёми хатогии ICMP-ро мегирад, он метавонад андозаи бастаро дар асоси арзиши MTU танзим кунад, то бори дигар аз вазъияти манъшудаи фрагментатсия пешгирӣ кунад.
Фрагментатсияи IP як зарурат аст ва бояд дар сатҳи IP, махсусан дар дастгоҳҳои мобайнӣ дар пайванд, аз он худдорӣ кард. Аз ин рӯ, дар IPv6, фрагментатсияи бастаҳои IP аз ҷониби дастгоҳҳои мобайнӣ манъ карда шудааст ва фрагментатсия танҳо дар оғоз ва охири пайванд анҷом дода мешавад.
Фаҳмиши асосии IPv6
IPv6 версияи 6-уми Протоколи Интернет аст, ки вориси IPv4 мебошад. IPv6 аз дарозии суроғаҳои 128-битӣ истифода мебарад, ки метавонад нисбат ба дарозии суроғаҳои 32-битии IPv4 суроғаҳои IP-и бештарро таъмин кунад. Ин аз он сабаб аст, ки фазои суроғаҳои IPv4 тадриҷан тамом мешавад, дар ҳоле ки фазои суроғаҳои IPv6 хеле калон аст ва метавонад ниёзҳои Интернети ояндаро қонеъ гардонад.
Ҳангоми сухан дар бораи IPv6, илова бар фазои бештари суроға, он инчунин амният ва миқёспазирии беҳтарро ба бор меорад, ки маънои онро дорад, ки IPv6 метавонад дар муқоиса бо IPv4 таҷрибаи беҳтари шабакаро таъмин кунад.
Гарчанде ки IPv6 муддати тӯлонӣ вуҷуд дорад, ҷойгиркунии он дар саросари ҷаҳон ҳанӯз нисбатан суст аст. Ин асосан аз он сабаб аст, ки IPv6 бояд бо шабакаи мавҷудаи IPv4 мувофиқ бошад, ки гузариш ва муҳоҷиратро талаб мекунад. Аммо, бо кам шудани суроғаҳои IPv4 ва афзоиши талабот ба IPv6, провайдерҳо ва ташкилотҳои бештари хидматрасонии интернетӣ тадриҷан IPv6-ро қабул мекунанд ва тадриҷан кори дугонаи IPv6 ва IPv4-ро амалӣ мекунанд.
Хулоса
Дар ин боб, мо ба тарзи кори фрагментатсия ва аз нав васлкунии IP назари амиқтар гузоштем. Пайвандҳои гуногуни маълумот дорои воҳиди интиқоли ҳадди аксар (MTU)-и гуногун мебошанд. Вақте ки андозаи баста аз ҳадди MTU зиёд мешавад, фрагментатсияи IP бастаро барои интиқол ба якчанд пораҳои хурдтар тақсим мекунад ва пас аз расидан ба макони таъинот, онҳоро тавассути механизми аз нав васлкунии IP ба як бастаи пурра аз нав васл мекунад. Ҳадафи фрагментатсияи TCP ин аст, ки қабати IP дигар фрагментатсия нашавад ва танҳо маълумоти хурде, ки ҳангоми интиқоли такрорӣ фрагментатсия шудаанд, аз нав интиқол дода шавад, то самаранокӣ ва эътимоднокии интиқол беҳтар карда шавад. Бо вуҷуди ин, дар тамоми пайванди интиқолӣ дастгоҳҳои дигари қабати шабакавӣ мавҷуданд, ки MTU-и онҳо метавонад аз фиристанда хурдтар бошад, аз ин рӯ, баста боз дар қабати IP-и ин дастгоҳҳо фрагментатсия карда мешавад. Фрагментатсия дар қабати IP бояд то ҳадди имкон пешгирӣ карда шавад, хусусан дар дастгоҳҳои мобайнӣ дар пайванд.
Вақти нашр: 07 августи соли 2025
