Giriş
Hamımız IP-nin təsnifat və təsnifatsızlıq prinsipini və şəbəkə rabitəsində tətbiqini bilirik. IP-nin parçalanması və yenidən yığılması paket ötürülməsi prosesində əsas mexanizmdir. Paketin ölçüsü şəbəkə bağlantısının maksimum ötürmə vahidi (MTU) limitini aşdıqda, IP parçalanması paketi ötürülmə üçün bir neçə kiçik fraqmentə bölür. Bu fraqmentlər şəbəkədə müstəqil şəkildə ötürülür və təyinat yerinə çatdıqdan sonra IP-nin yenidən yığma mexanizmi vasitəsilə tam paketlərə yenidən yığılır. Bu parçalanma və yenidən yığma prosesi məlumatların bütövlüyünü və etibarlılığını təmin edərkən böyük ölçülü paketlərin şəbəkədə ötürülməsini təmin edir. Bu bölmədə IP-nin parçalanması və yenidən yığılmasının necə işlədiyinə daha ətraflı nəzər salacağıq.
IP Parçalanması və Yenidən Yığımı
Müxtəlif məlumat rabitələrinin fərqli maksimum ötürmə vahidləri (MTU) var; məsələn, FDDI məlumat rabitəsinin MTU-su 4352 bayt, Ethernet MTU-su isə 1500 baytdır. MTU Maksimum Ötürmə Vahidini ifadə edir və şəbəkə üzərindən ötürülə bilən maksimum paket ölçüsünə aiddir.
FDDI (Fiber Paylanmış Məlumat İnterfeysi), ötürmə vasitəsi kimi optik lifdən istifadə edən yüksək sürətli lokal şəbəkə (LAN) standartıdır. Maksimum Ötürmə Vahidi (MTU), məlumat bağlantısı təbəqəsi protokolu ilə ötürülə bilən maksimum paket ölçüsüdür. FDDI şəbəkələrində MTU-nun ölçüsü 4352 baytdır. Bu o deməkdir ki, FDDI şəbəkəsində məlumat bağlantısı təbəqəsi protokolu ilə ötürülə bilən maksimum paket ölçüsü 4352 baytdır. Ötürüləcək paket bu ölçüdən artıq olarsa, paketi qəbuledicidə ötürülmə və yenidən yığılma üçün MTU ölçüsünə uyğun bir neçə fraqmentə bölmək üçün parçalanmalıdır.
Ethernet üçün MTU adətən 1500 bayt ölçüsündə olur. Bu o deməkdir ki, Ethernet 1500 bayta qədər paket ötürə bilər. Paket ölçüsü MTU limitini aşarsa, paket ötürmə üçün daha kiçik fraqmentlərə parçalanır və təyinat yerində yenidən yığılır. Parçalanmış IP dataqramının yenidən yığılması yalnız təyinat hostu tərəfindən həyata keçirilə bilər və router yenidən yığma əməliyyatı aparmayacaq.
Əvvəllər TCP seqmentləri haqqında da danışmışdıq, lakin MSS Maksimum Seqment Ölçüsü deməkdir və TCP protokolunda mühüm rol oynayır. MSS, TCP bağlantısında göndərilməsinə icazə verilən maksimum məlumat seqmentinin ölçüsünə aiddir. MTU-ya bənzər şəkildə, MSS paketlərin ölçüsünü məhdudlaşdırmaq üçün istifadə olunur, lakin bunu nəqliyyat səviyyəsində, TCP protokol səviyyəsində edir. TCP protokolu, tətbiq təbəqəsinin məlumatlarını məlumatları birdən çox məlumat seqmentinə bölməklə ötürür və hər bir məlumat seqmentinin ölçüsü MSS ilə məhdudlaşdırılır.
Hər bir məlumat bağlantısının MTU-su fərqlidir, çünki hər bir fərqli məlumat bağlantısı növü fərqli məqsədlər üçün istifadə olunur. İstifadə məqsədindən asılı olaraq, fərqli MTU-lar yerləşdirilə bilər.
Tutaq ki, göndərən Ethernet bağlantısı üzərindən ötürülmə üçün böyük 4000 baytlıq dataqram göndərmək istəyir, ona görə də dataqram ötürülmə üçün üç kiçik dataqrama bölünməlidir. Çünki hər kiçik dataqramın ölçüsü 1500 bayt olan MTU limitini keçə bilməz. Üç kiçik dataqramı aldıqdan sonra qəbuledici onları hər bir dataqramın ardıcıllıq nömrəsinə və ofsetinə əsasən orijinal 4000 baytlıq böyük dataqrama yenidən yığır.
Parçalanmış ötürülmədə bir fraqmentin itirilməsi bütün IP dataqramını etibarsız edəcək. Bunun qarşısını almaq üçün TCP, parçalanmanın IP təbəqəsi tərəfindən deyil, TCP təbəqəsində aparıldığı MSS-i təqdim etdi. Bu yanaşmanın üstünlüyü ondan ibarətdir ki, TCP hər seqmentin ölçüsü üzərində daha dəqiq nəzarətə malikdir və bu da IP təbəqəsində parçalanma ilə əlaqəli problemlərin qarşısını alır.
UDP üçün MTU-dan böyük məlumat paketi göndərməməyə çalışırıq. Bunun səbəbi, UDP bağlantısız yönümlü bir nəqliyyat protokolu olmasıdır və TCP kimi etibarlılıq və təkrar ötürmə mexanizmləri təmin etmir. MTU-dan böyük bir UDP məlumat paketi göndərsək, ötürülmə üçün IP təbəqəsi tərəfindən parçalanacaq. Fraqmentlərdən biri itirildikdən sonra UDP protokolu təkrar ötürə bilmir və bu da məlumatların itirilməsinə səbəb olur. Buna görə də, etibarlı məlumat ötürülməsini təmin etmək üçün MTU daxilində UDP məlumat paketlərinin ölçüsünü idarə etməyə və parçalanmış ötürülmədən qaçınmağa çalışmalıyıq.
Mylinking ™ Şəbəkə Paket BrokeriVxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE və s. kimi müxtəlif tunel protokollarını avtomatik olaraq müəyyən edə bilər, istifadəçi profilinə görə daxili və ya xarici xüsusiyyətlərin tunel axını çıxışına görə müəyyən edilə bilər.
○ VLAN, QinQ və MPLS etiket paketlərini tanıya bilir
○ Daxili və xarici VLAN-ı müəyyən edə bilir
○ IPv4/IPv6 paketləri müəyyən edilə bilər
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS tunel paketlərini müəyyən edə bilir
○ Parçalanmış IP Paketləri Müəyyən Edilə Bilər (IP parçalanma identifikasiyasını dəstəkləyir və bütün IP parçalanma paketlərində L4 xüsusiyyət filtrasiyasını tətbiq etmək üçün IP parçalanmasının yenidən yığılmasını dəstəkləyir. Trafik çıxışı siyasətini tətbiq edin.)
Niyə IP parçalanmış və TCP parçalanmış olur?
Şəbəkə ötürülməsində IP təbəqəsi məlumat paketini avtomatik olaraq fraqmentləşdirdiyindən, TCP təbəqəsi məlumatları seqmentləşdirməsə belə, məlumat paketi IP təbəqəsi tərəfindən avtomatik olaraq fraqmentləşdiriləcək və normal şəkildə ötürüləcək. Bəs TCP-nin niyə fraqmentləşdirməyə ehtiyacı var? Bu, həddindən artıq deyilmi?
Tutaq ki, TCP səviyyəsində seqmentləşdirilməmiş və tranzit zamanı itirilmiş böyük bir paket var; TCP onu yenidən ötürəcək, lakin yalnız bütün böyük paketdə (IP təbəqəsi məlumatları hər birinin MTU uzunluğuna malik daha kiçik paketlərə bölsə də). Bunun səbəbi IP təbəqəsinin məlumatların etibarlı ötürülməsinə əhəmiyyət verməməsidir.
Başqa sözlə, maşının şəbəkəyə daşınmasında, əgər nəqliyyat təbəqəsi məlumatları fraqmentləşdirirsə, IP təbəqəsi onu fraqmentləşdirmir. Parçalanma nəqliyyat təbəqəsində həyata keçirilmirsə, IP təbəqəsində fraqmentasiya mümkündür.
Sadə dillə desək, TCP məlumatları IP təbəqəsinin artıq parçalanmaması üçün seqmentləşdirir və təkrar ötürmələr baş verdikdə, parçalanmış məlumatların yalnız kiçik hissələri yenidən ötürülür. Bu şəkildə ötürmə səmərəliliyi və etibarlılığı artırıla bilər.
Əgər TCP parçalanıbsa, IP təbəqəsi parçalanmayıbmı?
Yuxarıdakı müzakirədə qeyd etdik ki, göndərən tərəfdə TCP parçalanmasından sonra IP səviyyəsində heç bir parçalanma baş vermir. Bununla belə, nəqliyyat bağlantısı boyunca göndərən tərəfdəki MTU-dan daha kiçik maksimum ötürmə vahidinə (MTU) malik digər şəbəkə təbəqəsi cihazları da ola bilər. Buna görə də, paket göndərən tərəfdə parçalanmış olsa da, bu cihazların IP səviyyəsindən keçərkən yenidən parçalanır. Nəticədə, bütün hissələr qəbuledicidə yığılacaq.
Əgər bütün link üzərində minimum MTU-nu təyin edə və bu uzunluqda məlumat göndərə bilsək, məlumatların hansı qovşağa ötürülməsindən asılı olmayaraq heç bir parçalanma baş verməyəcəkdir. Bütün link üzərindəki bu minimum MTU yol MTU (PMTU) adlanır. Bir IP paketi marşrutlaşdırıcıya çatdıqda, marşrutlaşdırıcının MTU-su paket uzunluğundan azdırsa və DF (Fraqment Etməyin) bayrağı 1-ə təyin edilibsə, marşrutlaşdırıcı paketi fraqmentləşdirə bilməyəcək və yalnız onu ata bilər. Bu halda, marşrutlaşdırıcı "Fraqmentasiya Lazımdır, Amma DF Set" adlı ICMP (İnternet İdarəetmə Mesajı Protokolu) xəta mesajı yaradır. Bu ICMP xəta mesajı marşrutlaşdırıcının MTU dəyəri ilə mənbə ünvanına geri göndəriləcək. Göndərən ICMP xəta mesajını aldıqda, qadağan olunmuş parçalanma vəziyyətinin yenidən qarşısını almaq üçün MTU dəyərinə əsasən paket ölçüsünü tənzimləyə bilər.
IP parçalanması zərurətdir və IP səviyyəsində, xüsusən də əlaqədəki ara cihazlarda bundan qaçınmaq lazımdır. Buna görə də, IPv6-da IP paketlərinin ara cihazlar tərəfindən parçalanması qadağandır və parçalanma yalnız əlaqənin əvvəlində və sonunda həyata keçirilə bilər.
IPv6-nın əsas anlayışı
IPv6, IPv4-ün varisi olan İnternet Protokolunun 6-cı versiyasıdır. IPv6, IPv4-ün 32 bitlik ünvan uzunluğundan daha çox IP ünvanı təmin edə bilən 128 bitlik ünvan uzunluğundan istifadə edir. Bunun səbəbi, IPv4 ünvan sahəsinin tədricən tükənməsi, IPv6 ünvan sahəsinin isə çox böyük olması və gələcək İnternetin ehtiyaclarını ödəyə bilməsidir.
IPv6-dan danışarkən, daha çox ünvan sahəsi ilə yanaşı, daha yaxşı təhlükəsizlik və miqyaslanma təmin edir ki, bu da IPv6-nın IPv4-lə müqayisədə daha yaxşı şəbəkə təcrübəsi təmin edə biləcəyi deməkdir.
IPv6 uzun müddətdir mövcud olsa da, onun qlobal tətbiqi hələ də nisbətən yavaşdır. Bu, əsasən IPv6-nın keçid və miqrasiya tələb edən mövcud IPv4 şəbəkəsi ilə uyğun olması ilə bağlıdır. Lakin, IPv4 ünvanlarının tükənməsi və IPv6-ya artan tələbatla getdikcə daha çox İnternet xidməti provayderi və təşkilatı tədricən IPv6-nı qəbul edir və tədricən IPv6 və IPv4-ün ikiqat staklı işləməsini həyata keçirir.
Xülasə
Bu fəsildə IP parçalanması və yenidən yığılmasının necə işlədiyinə daha dərindən nəzər saldıq. Müxtəlif məlumat linklərində fərqli Maksimum Ötürmə Vahidi (MTU) var. Paketin ölçüsü MTU limitini aşdıqda, IP parçalanması paketi ötürmə üçün bir neçə kiçik fraqmentə bölür və təyinat yerinə çatdıqdan sonra IP yenidən yığma mexanizmi ilə onları tam bir paket halına gətirir. TCP parçalanmasının məqsədi IP təbəqəsinin artıq parçalanmamasını təmin etmək və ötürmə səmərəliliyini və etibarlılığını artırmaq üçün yalnız təkrar ötürmə baş verdikdə parçalanmış kiçik məlumatları yenidən ötürməkdir. Bununla belə, nəqliyyat linkində MTU göndərəninkindən kiçik ola biləcək digər şəbəkə təbəqəsi cihazları ola bilər, buna görə də paket yenə də bu cihazların IP təbəqəsində yenidən parçalanacaq. IP təbəqəsində, xüsusən də linkdəki ara cihazlarda parçalanmadan mümkün qədər qaçınmaq lazımdır.
Yazı vaxtı: 07 Avqust 2025
