Giriş
İP-nin təsnifat və qeyri-klassifikasiya prinsipi və onun şəbəkə rabitəsində tətbiqi hamımıza məlumdur. IP-nin parçalanması və yenidən yığılması paketin ötürülməsi prosesində əsas mexanizmdir. Paketin ölçüsü şəbəkə bağlantısının maksimum ötürmə vahidi (MTU) limitini aşdıqda, IP fraqmentasiyası paketi ötürmə üçün bir neçə kiçik fraqmentə bölür. Bu fraqmentlər şəbəkədə müstəqil şəkildə ötürülür və təyinat yerinə çatdıqdan sonra İP reassemble mexanizmi vasitəsilə tam paketlərə yenidən yığılır. Bu parçalanma və yenidən yığılma prosesi məlumatların bütövlüyünü və etibarlılığını təmin etməklə böyük ölçülü paketlərin şəbəkədə ötürülməsini təmin edir. Bu bölmədə biz IP-nin parçalanması və yenidən yığılmasının necə işlədiyinə daha dərindən nəzər salacağıq.
IP-nin parçalanması və yenidən yığılması
Fərqli məlumat bağlantıları fərqli maksimum ötürmə vahidlərinə (MTU) malikdir; məsələn, FDDI məlumat bağlantısı 4352 bayt MTU və 1500 bayt Ethernet MTU-ya malikdir. MTU Maksimum Ötürmə Vahidi deməkdir və şəbəkə üzərindən ötürülə bilən maksimum paket ölçüsünə istinad edir.
FDDI (Fiber Paylanmış Məlumat İnterfeysi) ötürmə mühiti kimi optik lifdən istifadə edən yüksək sürətli yerli şəbəkə (LAN) standartıdır. Maksimum ötürmə vahidi (MTU) məlumat bağlantısı səviyyəsi protokolu ilə ötürülə bilən maksimum paket ölçüsüdür. FDDI şəbəkələrində MTU-nun ölçüsü 4352 baytdır. Bu o deməkdir ki, FDDI şəbəkəsində verilənlərin keçid səviyyəsi protokolu ilə ötürülə bilən maksimum paket ölçüsü 4352 baytdır. Əgər ötürüləcək paket bu ölçüdən artıq olarsa, qəbuledicidə ötürülməsi və yenidən yığılması üçün paketi MTU ölçüsünə uyğun çoxlu fraqmentlərə bölmək üçün onu parçalamaq lazımdır.
Ethernet üçün MTU adətən 1500 bayt ölçülüdür. Bu o deməkdir ki, Ethernet 1500 bayta qədər paketləri ötürə bilər. Əgər paket ölçüsü MTU limitini keçərsə, o zaman paket ötürmə üçün daha kiçik fraqmentlərə bölünür və təyinat yerində yenidən yığılır. Parçalanmış IP dataqramının yenidən yığılması yalnız təyinat hostu tərəfindən həyata keçirilə bilər və marşrutlaşdırıcı yenidən yığma əməliyyatını yerinə yetirməyəcək.
Daha əvvəl TCP seqmentləri haqqında da danışdıq, lakin MSS Maksimum Seqment Ölçüsü deməkdir və TCP protokolunda mühüm rol oynayır. MSS TCP bağlantısında göndərilməsinə icazə verilən maksimum məlumat seqmentinin ölçüsünə aiddir. MTU kimi, MSS paketlərin ölçüsünü məhdudlaşdırmaq üçün istifadə olunur, lakin bunu nəqliyyat qatında, TCP protokol qatında edir. TCP protokolu verilənləri çoxsaylı verilənlər seqmentinə bölmək yolu ilə tətbiq səviyyəsinin məlumatlarını ötürür və hər bir məlumat seqmentinin ölçüsü MSS tərəfindən məhdudlaşdırılır.
Hər bir məlumat bağlantısının MTU fərqlidir, çünki hər bir fərqli məlumat bağlantısı növü müxtəlif məqsədlər üçün istifadə olunur. İstifadə məqsədindən asılı olaraq müxtəlif MTU-lar yerləşdirilə bilər.
Fərz edək ki, göndərən Ethernet bağlantısı üzərindən ötürülmək üçün böyük 4000 bayt dataqram göndərmək istəyir, ona görə də ötürülmə üçün dataqramı üç kiçik dataqrama bölmək lazımdır. Bunun səbəbi, hər bir kiçik dataqramın ölçüsünün 1500 bayt olan MTU limitini keçə bilməməsidir. Üç kiçik dataqramı qəbul etdikdən sonra qəbuledici onları hər bir dataqramın ardıcıl nömrəsinə və ofsetinə əsaslanaraq orijinal 4000 bayt böyük dataqrama yığır.
Parçalanmış ötürülmədə fraqmentin itirilməsi bütün IP dataqramını etibarsız edəcək. Bunun qarşısını almaq üçün TCP MSS təqdim etdi, burada parçalanma IP qatı əvəzinə TCP qatında aparılır. Bu yanaşmanın üstünlüyü ondan ibarətdir ki, TCP hər bir seqmentin ölçüsünə daha dəqiq nəzarət edir ki, bu da IP səviyyəsində parçalanma ilə bağlı problemlərin qarşısını alır.
UDP üçün biz MTU-dan daha böyük məlumat paketini göndərməməyə çalışırıq. Bunun səbəbi, UDP-nin TCP kimi etibarlılıq və təkrar ötürmə mexanizmlərini təmin etməyən əlaqəsiz yönümlü nəqliyyat protokoludur. MTU-dan daha böyük bir UDP məlumat paketini göndərsək, o, ötürülmə üçün IP qatı ilə parçalanacaq. Fraqmentlərdən biri itirildikdən sonra UDP protokolu yenidən ötürə bilmir, nəticədə məlumat itkisi baş verir. Buna görə etibarlı məlumat ötürülməsini təmin etmək üçün MTU daxilində UDP məlumat paketlərinin ölçüsünə nəzarət etməyə və parçalanmış ötürülmədən qaçmağa çalışmalıyıq.
Mylinking ™ Şəbəkə Paket Brokerimüxtəlif növ tunel protokollarını avtomatik olaraq müəyyən edə bilər VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE və s., daxili və ya xarici xüsusiyyətlərin tunel axını çıxışına görə istifadəçi profilinə uyğun olaraq müəyyən edilə bilər.
○ VLAN, QinQ və MPLS etiket paketlərini tanıya bilər
○ Daxili və xarici VLAN-ı müəyyən edə bilər
○ IPv4/IPv6 paketləri müəyyən edilə bilər
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS tunel paketlərini müəyyən edə bilər
○ IP Fraqmentasiya Paketləri Müəyyən edilə bilər (Dəstəklənən IP parçalanma identifikasiyası və bütün IP parçalanma paketlərində L4 xüsusiyyət filtrasiyasını həyata keçirmək üçün IP parçalanmasının yenidən yığılmasını dəstəkləyir. Trafik çıxış siyasətini həyata keçirin.)
Nə üçün IP parçalanmış və TCP parçalanmışdır?
Şəbəkə ötürülməsində İP təbəqəsi məlumat paketini avtomatik olaraq parçalayacaq, hətta TCP qatı verilənləri seqmentləşdirməsə belə, məlumat paketi İP təbəqəsi tərəfindən avtomatik olaraq parçalanacaq və normal şəkildə ötürüləcək. Bəs niyə TCP-yə parçalanma lazımdır? Bu həddindən artıq deyilmi?
Tutaq ki, TCP qatında seqmentlərə bölünməyən və tranzit zamanı itirilən böyük bir paket var; TCP onu yenidən ötürəcək, ancaq bütün böyük paketdə (baxmayaraq ki, IP təbəqəsi məlumatları hər birinin MTU uzunluğuna malik olan daha kiçik paketlərə bölür). Bunun səbəbi, IP qatının məlumatların etibarlı ötürülməsinə əhəmiyyət verməməsidir.
Başqa sözlə desək, maşının şəbəkə bağlantısına daşınmasında, nəqliyyat qatı verilənləri parçalayırsa, İP səviyyəsi onu parçalamır. Nəqliyyat səviyyəsində parçalanma aparılmırsa, İP səviyyəsində parçalanma mümkündür.
Sadə dillə desək, TCP məlumatları elə seqmentləşdirir ki, İP təbəqəsi artıq parçalanmasın və təkrar ötürmələr baş verdikdə, parçalanmış verilənlərin yalnız kiçik hissələri yenidən ötürülür. Bu yolla ötürmə səmərəliliyi və etibarlılığı artırıla bilər.
TCP parçalanmışdırsa, IP təbəqəsi parçalanmırmı?
Yuxarıdakı müzakirədə qeyd etdik ki, göndərəndə TCP parçalanmasından sonra IP səviyyəsində heç bir parçalanma yoxdur. Bununla belə, nəqliyyat əlaqəsi boyunca göndəricidə MTU-dan daha kiçik olan maksimum ötürmə vahidinə (MTU) malik ola biləcək digər şəbəkə qatı cihazları ola bilər. Buna görə də, paket göndəricidə parçalanmış olsa da, bu cihazların IP qatından keçərkən yenidən parçalanır. Nəhayət, bütün qırıntılar qəbuledicidə yığılacaq.
Bütün link üzrə minimum MTU-nu təyin edə bilsək və bu uzunluqda məlumat göndərə bilsək, verilənlərin hansı node-a ötürülməsindən asılı olmayaraq heç bir parçalanma baş verməyəcək. Bütün keçid üzərindəki bu minimum MTU yol MTU (PMTU) adlanır. Bir IP paketi marşrutlaşdırıcıya çatdıqda, marşrutlaşdırıcının MTU-su paket uzunluğundan azdırsa və DF (Do Not Fragment) bayrağı 1-ə təyin edilibsə, marşrutlaşdırıcı paketi fraqmentləşdirə bilməyəcək və yalnız onu buraxa bilər. Bu halda, marşrutlaşdırıcı "Fragmentation Needed but DF Set" adlı ICMP (Internet Control Message Protocol) xəta mesajı yaradır. Bu ICMP səhv mesajı marşrutlaşdırıcının MTU dəyəri ilə mənbə ünvanına geri göndəriləcək. Göndərən ICMP səhv mesajını aldıqda, qadağan olunmuş parçalanma vəziyyətindən qaçmaq üçün MTU dəyəri əsasında paket ölçüsünü tənzimləyə bilər.
IP-nin parçalanması zərurətdir və IP qatında, xüsusən də keçiddəki aralıq cihazlarda bundan qaçınmaq lazımdır. Buna görə də, IPv6-da IP paketlərinin aralıq qurğular tərəfindən parçalanması qadağan edilib və fraqmentasiya yalnız keçidin başlanğıcında və sonunda həyata keçirilə bilər.
IPv6 haqqında əsas anlayış
IPv6, IPv4-ün varisi olan İnternet Protokolunun 6-cı versiyasıdır. IPv6 128 bitlik ünvan uzunluğundan istifadə edir ki, bu da IPv4-ün 32 bitlik ünvan uzunluğundan daha çox IP ünvanını təmin edə bilər. Bunun səbəbi, IPv4 ünvan sahəsinin tədricən tükənməsidir, IPv6 ünvan sahəsi isə çox böyükdür və gələcək İnternet ehtiyaclarını ödəyə bilər.
IPv6 haqqında danışarkən, daha çox ünvan sahəsi ilə yanaşı, daha yaxşı təhlükəsizlik və miqyaslılıq da gətirir, yəni IPv6 IPv4 ilə müqayisədə daha yaxşı şəbəkə təcrübəsi təmin edə bilər.
IPv6 uzun müddətdir mövcud olsa da, onun qlobal tətbiqi hələ də nisbətən yavaşdır. Bu, əsasən ona görədir ki, IPv6 keçid və miqrasiya tələb edən mövcud IPv4 şəbəkəsi ilə uyğun olmalıdır. Bununla belə, IPv4 ünvanlarının tükənməsi və IPv6-ya artan tələbatla, getdikcə daha çox internet xidməti təminatçıları və təşkilatları IPv6-nı tədricən qəbul edir və IPv6 və IPv4-ün ikili stack əməliyyatını tədricən həyata keçirirlər.
Xülasə
Bu fəsildə biz IP-nin parçalanması və yenidən yığılmasının necə işlədiyinə daha dərindən nəzər saldıq. Fərqli məlumat bağlantıları fərqli Maksimum Ötürmə Vahidinə (MTU) malikdir. Paketin ölçüsü MTU limitini aşdıqda, İP parçalanması paketi ötürmə üçün bir neçə kiçik fraqmentə bölür və təyinat yerinə çatdıqdan sonra onları IP yenidən yığma mexanizmi ilə tam paketə yığır. TCP fraqmentasiyasının məqsədi İP qatını artıq fraqmentləşdirməmək və ötürmə səmərəliliyini və etibarlılığını artırmaq üçün təkrar ötürmə baş verdikdə yalnız parçalanmış kiçik məlumatları yenidən ötürməkdir. Bununla belə, nəqliyyat əlaqəsi boyunca MTU-su göndəricininkindən kiçik ola bilən digər şəbəkə səviyyəli qurğular ola bilər, buna görə də paket yenə də bu cihazların IP qatında yenidən parçalanacaq. Xüsusilə keçiddəki aralıq cihazlarda IP qatında parçalanmadan mümkün qədər qaçınmaq lazımdır.
Göndərmə vaxtı: 07 avqust 2025-ci il
