Фрагментация IP-пакетов

Список ключевых слов: параметр MTU, идентификатор IP-пакета, поле TTL, смещение фрагмента, флаги MF и DF, сборка фрагментов, тайм-аут ожидания фрагмента.

Важной особенностью протокола IP, отличающей его от других сетевых прото­колов (например, от сетевого протокола IPX), является его способность выпол­нять динамическую фрагментацию пакетов при передаче их между сетями с раз­личными максимально допустимыми значениями длины поля данных кадров. Способность к фрагментации протокола IP во многом способствовала масштаби­руемости технологии TCP/IP.

MTU — параметр технологии

Прежде всего, отметим разницу между фрагментацией сообщений в узле-отпра- вителе и динамической фрагментацией сообщений в транзитных узлах сети — маршрутизаторах. Практически во всех отеках протоколов есть протоколы, кото­рые отвечают за деление (фрагментацию) сообщений прикладного уровня на та­кие части, которые укладывались бы в кадры канального уровня. Для этого они анализируют тип технологии нижнего уровня и определяют ее MTU (Maximum Transmission Unit — максимальная единица передачи).

В стеке TCP/IP эту задачу решает протокол TCP, который разбивает поток бай­тов, передаваемый ему с прикладного уровня, на сегменты нужного размера (на­пример, на 1460 байт, если на нижнем уровне данной сети работает протокол Ethernet). Поэтому протокол IP в узле-отправителе, как правило, не использует свои возможности по фрагментации пакетов. А вот на маршрутизаторе, когда па­кет необходимо передать из сети с большим в сеть с меньшим значением MTU, способности протокола IP выполнять фрагментацию становятся востребованны­ми. Значения MTU различных технологий представлены в табл. 18.13.

Из приведенной таблицы видно, что значения MTU для наиболее популярных технологий существенно отличаются, а это значит, что в современной сети, кото­рой свойственна гетерогенность, фрагментация не является редким явлением.