పరిచయం
నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్‌లో IP యొక్క వర్గీకరణ మరియు వర్గీకరణ రహిత సూత్రం మరియు దాని అప్లికేషన్ గురించి మనందరికీ తెలుసు. ప్యాకెట్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ప్రక్రియలో IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ మరియు రీఅసెంబ్లింగ్ ఒక కీలకమైన విధానం. ప్యాకెట్ పరిమాణం నెట్‌వర్క్ లింక్ యొక్క గరిష్ట ట్రాన్స్‌మిషన్ యూనిట్ (MTU) పరిమితిని మించిపోయినప్పుడు, IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ప్యాకెట్‌ను ప్రసారం కోసం బహుళ చిన్న భాగాలుగా విభజిస్తుంది. ఈ భాగాలు నెట్‌వర్క్‌లో స్వతంత్రంగా ప్రసారం చేయబడతాయి మరియు గమ్యస్థానానికి చేరుకున్న తర్వాత, వాటిని IP రీఅసెంబుల్ మెకానిజం ద్వారా పూర్తి ప్యాకెట్‌లుగా తిరిగి అమర్చబడతాయి. ఈ ఫ్రాగ్మెంటేషన్ మరియు రీఅసెంబ్లీ ప్రక్రియ డేటా యొక్క సమగ్రత మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారిస్తూ నెట్‌వర్క్‌లో పెద్ద సైజు ప్యాకెట్లను ప్రసారం చేయవచ్చని నిర్ధారిస్తుంది. ఈ విభాగంలో, IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ మరియు రీఅసెంబ్లీ ఎలా పనిచేస్తాయో లోతుగా పరిశీలిస్తాము.
IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ మరియు తిరిగి అమర్చడం
వేర్వేరు డేటా లింక్‌లు వేర్వేరు గరిష్ట ప్రసార యూనిట్‌లను (MTU) కలిగి ఉంటాయి; ఉదాహరణకు, FDDI డేటా లింక్ 4352 బైట్ల MTU మరియు ఈథర్నెట్ MTU 1500 బైట్‌లను కలిగి ఉంటుంది. MTU అంటే గరిష్ట ప్రసార యూనిట్ మరియు నెట్‌వర్క్ ద్వారా ప్రసారం చేయగల గరిష్ట ప్యాకెట్ పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది.
FDDI (ఫైబర్ డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ డేటా ఇంటర్‌ఫేస్) అనేది హై-స్పీడ్ లోకల్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (LAN) ప్రమాణం, ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ను ట్రాన్స్‌మిషన్ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తుంది. గరిష్ట ట్రాన్స్‌మిషన్ యూనిట్ (MTU) అనేది డేటా లింక్ లేయర్ ప్రోటోకాల్ ద్వారా ప్రసారం చేయగల గరిష్ట ప్యాకెట్ పరిమాణం. FDDI నెట్‌వర్క్‌లలో, MTU పరిమాణం 4352 బైట్లు. దీని అర్థం FDDI నెట్‌వర్క్‌లోని డేటా లింక్ లేయర్ ప్రోటోకాల్ ద్వారా ప్రసారం చేయగల గరిష్ట ప్యాకెట్ పరిమాణం 4352 బైట్లు. ప్రసారం చేయవలసిన ప్యాకెట్ ఈ పరిమాణాన్ని మించి ఉంటే, రిసీవర్ వద్ద ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు రీఅసెంబ్లీ కోసం MTU పరిమాణానికి అనువైన బహుళ శకలాలుగా ప్యాకెట్‌ను విభజించడానికి దానిని విచ్ఛిన్నం చేయాలి.
ఈథర్నెట్ కోసం, MTU సాధారణంగా 1500 బైట్ల పరిమాణంలో ఉంటుంది. దీని అర్థం ఈథర్నెట్ 1500 బైట్ల పరిమాణంలో ప్యాకెట్లను ప్రసారం చేయగలదు. ప్యాకెట్ పరిమాణం MTU పరిమితిని మించి ఉంటే, అప్పుడు ప్యాకెట్ ప్రసారం కోసం చిన్న ముక్కలుగా విభజించబడుతుంది మరియు గమ్యస్థానంలో తిరిగి అమర్చబడుతుంది. తిరిగి అమర్చడం విచ్ఛిన్నమైన IP డేటాగ్రామ్‌ను గమ్యస్థాన హోస్ట్ మాత్రమే నిర్వహించగలదు మరియు రౌటర్ తిరిగి అమర్చడం ఆపరేషన్‌ను నిర్వహించదు.
మనం ఇంతకుముందు TCP విభాగాల గురించి కూడా మాట్లాడుకున్నాము, కానీ MSS అంటే గరిష్ట సెగ్మెంట్ సైజు, మరియు ఇది TCP ప్రోటోకాల్‌లో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. MSS అనేది TCP కనెక్షన్‌లో పంపడానికి అనుమతించబడిన గరిష్ట డేటా విభాగం యొక్క పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది. MTU మాదిరిగానే, MSS ప్యాకెట్ల పరిమాణాన్ని పరిమితం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ ఇది రవాణా పొర, TCP ప్రోటోకాల్ పొర వద్ద అలా చేస్తుంది. TCP ప్రోటోకాల్ డేటాను బహుళ డేటా విభాగాలుగా విభజించడం ద్వారా అప్లికేషన్ పొర యొక్క డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది మరియు ప్రతి డేటా విభాగం యొక్క పరిమాణం MSS ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.
ప్రతి డేటా లింక్ యొక్క MTU భిన్నంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే ప్రతి విభిన్న రకాల డేటా లింక్ వేర్వేరు ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఉపయోగం యొక్క ఉద్దేశ్యాన్ని బట్టి, వేర్వేరు MTUలను హోస్ట్ చేయవచ్చు.
పంపినవారు ఈథర్నెట్ లింక్ ద్వారా ప్రసారం కోసం పెద్ద 4000 బైట్ డేటాగ్రామ్‌ను పంపాలనుకుంటున్నారని అనుకుందాం, కాబట్టి డేటాగ్రామ్‌ను ప్రసారం కోసం మూడు చిన్న డేటాగ్రామ్‌లుగా విభజించాలి. ఎందుకంటే ప్రతి చిన్న డేటాగ్రామ్ పరిమాణం MTU పరిమితిని మించకూడదు, అంటే 1500 బైట్లు. మూడు చిన్న డేటాగ్రామ్‌లను స్వీకరించిన తర్వాత, రిసీవర్ వాటిని ప్రతి డేటాగ్రామ్ యొక్క సీక్వెన్స్ నంబర్ మరియు ఆఫ్‌సెట్ ఆధారంగా అసలు 4000 బైట్ పెద్ద డేటాగ్రామ్‌లోకి తిరిగి సమీకరిస్తుంది.
ఫ్రాగ్మెంటెడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో, ఒక ఫ్రాగ్మెంట్ కోల్పోవడం మొత్తం IP డేటాగ్రామ్‌ను చెల్లదు. దీనిని నివారించడానికి, TCP MSSని ప్రవేశపెట్టింది, ఇక్కడ ఫ్రాగ్మెంటేషన్ IP లేయర్ ద్వారా కాకుండా TCP లేయర్‌లో జరుగుతుంది. ఈ విధానం యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, TCP ప్రతి సెగ్మెంట్ పరిమాణంపై మరింత ఖచ్చితమైన నియంత్రణను కలిగి ఉంటుంది, ఇది IP లేయర్ వద్ద ఫ్రాగ్మెంటేషన్‌తో సంబంధం ఉన్న సమస్యలను నివారిస్తుంది.
UDP కోసం, MTU కంటే పెద్ద డేటా ప్యాకెట్‌ను పంపకూడదని మేము ప్రయత్నిస్తాము. ఎందుకంటే UDP అనేది కనెక్షన్‌లెస్ ఓరియెంటెడ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ ప్రోటోకాల్, ఇది TCP వంటి విశ్వసనీయత మరియు పునఃప్రసార విధానాలను అందించదు. మనం MTU కంటే పెద్ద UDP డేటా ప్యాకెట్‌ను పంపితే, అది ప్రసారం కోసం IP లేయర్ ద్వారా విచ్ఛిన్నమవుతుంది. భాగాలలో ఒకటి పోయినప్పుడు, UDP ప్రోటోకాల్ తిరిగి ప్రసారం చేయబడదు, ఫలితంగా డేటా కోల్పోతుంది. అందువల్ల, విశ్వసనీయ డేటా ప్రసారాన్ని నిర్ధారించడానికి, MTU లోపల UDP డేటా ప్యాకెట్ల పరిమాణాన్ని నియంత్రించడానికి మరియు విచ్ఛిన్న ప్రసారాన్ని నివారించడానికి మనం ప్రయత్నించాలి.
మైలింకింగ్ ™ నెట్‌వర్క్ ప్యాకెట్ బ్రోకర్వివిధ రకాల టన్నెల్ ప్రోటోకాల్ VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE మొదలైన వాటిని స్వయంచాలకంగా గుర్తించగలదు, అంతర్గత లేదా బాహ్య లక్షణాల టన్నెల్ ప్రవాహ అవుట్‌పుట్ ప్రకారం వినియోగదారు ప్రొఫైల్ ప్రకారం నిర్ణయించవచ్చు.
○ ఇది VLAN, QinQ మరియు MPLS లేబుల్ ప్యాకెట్లను గుర్తించగలదు.
○ లోపలి మరియు బయటి VLAN లను గుర్తించగలదు
○ IPv4/IPv6 ప్యాకెట్లను గుర్తించవచ్చు
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS టన్నెల్ ప్యాకెట్లను గుర్తించగలదు
○ IP ఫ్రాగ్మెంటెడ్ ప్యాకెట్లను గుర్తించవచ్చు (IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ గుర్తింపుకు మద్దతు ఉంది మరియు అన్ని IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ప్యాకెట్‌లపై L4 ఫీచర్ ఫిల్టరింగ్‌ను అమలు చేయడానికి IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ యొక్క పునఃఅసెంబ్లీకి మద్దతు ఇస్తుంది. ట్రాఫిక్ అవుట్‌పుట్ విధానాన్ని అమలు చేయండి.)
IP ఎందుకు ఫ్రాగ్మెంటేడ్ అయింది మరియు TCP ఫ్రాగ్మెంటేడ్ అయింది?
నెట్‌వర్క్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో, IP లేయర్ స్వయంచాలకంగా డేటా ప్యాకెట్‌ను ముక్కలు చేస్తుంది కాబట్టి, TCP లేయర్ డేటాను ముక్కలు చేయకపోయినా, డేటా ప్యాకెట్ స్వయంచాలకంగా IP లేయర్ ద్వారా ముక్కలు చేయబడుతుంది మరియు సాధారణంగా ప్రసారం చేయబడుతుంది. కాబట్టి TCPకి ముక్కలు చేయడం ఎందుకు అవసరం? అది అతిగా చేయడం కాదా?
TCP పొర వద్ద విభజించబడని మరియు రవాణాలో కోల్పోయిన ఒక పెద్ద ప్యాకెట్ ఉందని అనుకుందాం; TCP దానిని తిరిగి ప్రసారం చేస్తుంది, కానీ మొత్తం పెద్ద ప్యాకెట్‌లో మాత్రమే (IP పొర డేటాను చిన్న ప్యాకెట్‌లుగా విభజిస్తుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి MTU పొడవు ఉంటుంది). ఎందుకంటే IP పొర డేటా యొక్క నమ్మకమైన ప్రసారం గురించి పట్టించుకోదు.
మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక యంత్రం యొక్క రవాణా నుండి నెట్‌వర్క్ లింక్‌లో, రవాణా పొర డేటాను విచ్ఛిన్నం చేస్తే, IP పొర దానిని విచ్ఛిన్నం చేయదు. రవాణా పొర వద్ద ఫ్రాగ్మెంటేషన్ నిర్వహించకపోతే, IP పొర వద్ద ఫ్రాగ్మెంటేషన్ సాధ్యమవుతుంది.
సరళంగా చెప్పాలంటే, TCP డేటాను విభాగాలుగా విభజిస్తుంది, తద్వారా IP పొర ఇకపై విచ్ఛిన్నం కాదు, మరియు పునఃప్రసారాలు జరిగినప్పుడు, విచ్ఛిన్నమైన డేటాలోని చిన్న భాగాలు మాత్రమే తిరిగి ప్రసారం చేయబడతాయి. ఈ విధంగా, ప్రసార సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచవచ్చు.
TCP ఫ్రాగ్మెంటెడ్ అయితే, IP లేయర్ ఫ్రాగ్మెంటెడ్ కాదా?
పైన చర్చించిన చర్చలో, పంపినవారి వద్ద TCP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ తర్వాత, IP లేయర్ వద్ద ఫ్రాగ్మెంటేషన్ లేదని మేము ప్రస్తావించాము. అయితే, ట్రాన్స్‌పోర్ట్ లింక్ అంతటా ఇతర నెట్‌వర్క్ లేయర్ పరికరాలు ఉండవచ్చు, అవి పంపినవారి వద్ద MTU కంటే చిన్న గరిష్ట ట్రాన్స్‌మిషన్ యూనిట్ (MTU) కలిగి ఉండవచ్చు. అందువల్ల, పంపినవారి వద్ద ప్యాకెట్ ఫ్రాగ్మెంటేషన్ చేయబడినప్పటికీ, ఈ పరికరాల IP లేయర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు అది మళ్ళీ ఫ్రాగ్మెంటేషన్ అవుతుంది. చివరికి, అన్ని షార్డ్‌లు రిసీవర్ వద్ద సమావేశమవుతాయి.
మొత్తం లింక్‌పై కనీస MTUని మనం నిర్ణయించి, ఆ పొడవున డేటాను పంపగలిగితే, డేటా ఏ నోడ్‌కు బదిలీ చేయబడినా ఫ్రాగ్మెంటేషన్ జరగదు. మొత్తం లింక్‌పై ఉన్న ఈ కనీస MTUని పాత్ MTU (PMTU) అంటారు. ఒక IP ప్యాకెట్ రౌటర్ వద్దకు వచ్చినప్పుడు, రౌటర్ యొక్క MTU ప్యాకెట్ పొడవు కంటే తక్కువగా ఉంటే మరియు DF (ఫ్రాగ్మెంట్ చేయవద్దు) ఫ్లాగ్ 1కి సెట్ చేయబడితే, రౌటర్ ప్యాకెట్‌ను ఫ్రాగ్మెంట్ చేయలేకపోతుంది మరియు దానిని డ్రాప్ చేయగలదు. ఈ సందర్భంలో, రౌటర్ "ఫ్రాగ్మెంటేషన్ అవసరం కానీ DF సెట్" అనే ICMP (ఇంటర్నెట్ కంట్రోల్ మెసేజ్ ప్రోటోకాల్) ఎర్రర్ సందేశాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ICMP ఎర్రర్ సందేశం రౌటర్ యొక్క MTU విలువతో మూల చిరునామాకు తిరిగి పంపబడుతుంది. పంపినవారు ICMP ఎర్రర్ సందేశాన్ని అందుకున్నప్పుడు, నిషేధించబడిన ఫ్రాగ్మెంటేషన్ పరిస్థితిని మళ్లీ నివారించడానికి అది MTU విలువ ఆధారంగా ప్యాకెట్ పరిమాణాన్ని సర్దుబాటు చేయగలదు.
IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ఒక అవసరం మరియు IP లేయర్ వద్ద, ముఖ్యంగా లింక్‌లోని ఇంటర్మీడియట్ పరికరాల్లో దీనిని నివారించాలి. అందువల్ల, IPv6లో, ఇంటర్మీడియట్ పరికరాల ద్వారా IP ప్యాకెట్ల ఫ్రాగ్మెంటేషన్ నిషేధించబడింది మరియు లింక్ ప్రారంభంలో మరియు చివరిలో మాత్రమే ఫ్రాగ్మెంటేషన్ నిర్వహించబడుతుంది.
IPv6 యొక్క ప్రాథమిక అవగాహన
IPv6 అనేది ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ యొక్క వెర్షన్ 6, ఇది IPv4 కు వారసుడు. IPv6 128-బిట్ చిరునామా పొడవును ఉపయోగిస్తుంది, ఇది IPv4 యొక్క 32-బిట్ చిరునామా పొడవు కంటే ఎక్కువ IP చిరునామాలను అందించగలదు. ఎందుకంటే IPv4 చిరునామా స్థలం క్రమంగా అయిపోతుంది, అయితే IPv6 చిరునామా స్థలం చాలా పెద్దది మరియు భవిష్యత్ ఇంటర్నెట్ అవసరాలను తీర్చగలదు.
IPv6 గురించి మాట్లాడేటప్పుడు, ఎక్కువ అడ్రస్ స్పేస్‌తో పాటు, ఇది మెరుగైన భద్రత మరియు స్కేలబిలిటీని కూడా తెస్తుంది, అంటే IPv4 తో పోలిస్తే IPv6 మెరుగైన నెట్‌వర్క్ అనుభవాన్ని అందించగలదు.
IPv6 చాలా కాలంగా ఉన్నప్పటికీ, దాని ప్రపంచ విస్తరణ ఇప్పటికీ చాలా నెమ్మదిగా ఉంది. దీనికి ప్రధాన కారణం IPv6 ప్రస్తుత IPv4 నెట్‌వర్క్‌తో అనుకూలంగా ఉండాలి, దీనికి పరివర్తన మరియు వలస అవసరం. అయితే, IPv4 చిరునామాల క్షీణత మరియు IPv6 కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, ఎక్కువ మంది ఇంటర్నెట్ సర్వీస్ ప్రొవైడర్లు మరియు సంస్థలు క్రమంగా IPv6ని స్వీకరిస్తున్నాయి మరియు IPv6 మరియు IPv4 యొక్క డ్యూయల్-స్టాక్ ఆపరేషన్‌ను క్రమంగా గ్రహిస్తున్నాయి.
సారాంశం
ఈ అధ్యాయంలో, IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ మరియు రీఅసెంబ్లింగ్ ఎలా పనిచేస్తాయో లోతుగా పరిశీలించాము. వేర్వేరు డేటా లింక్‌లు వేర్వేరు గరిష్ట ట్రాన్స్‌మిషన్ యూనిట్ (MTU) కలిగి ఉంటాయి. ప్యాకెట్ పరిమాణం MTU పరిమితిని మించినప్పుడు, IP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ ప్యాకెట్‌ను ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం బహుళ చిన్న భాగాలుగా విభజిస్తుంది మరియు గమ్యస్థానానికి చేరుకున్న తర్వాత IP రీఅసెంబుల్ మెకానిజం ద్వారా వాటిని పూర్తి ప్యాకెట్‌గా తిరిగి సమీకరిస్తుంది. TCP ఫ్రాగ్మెంటేషన్ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, IP పొరను ఇకపై ఫ్రాగ్మెంట్ కాకుండా చేయడం మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి రీట్రాన్స్‌మిషన్ జరిగినప్పుడు ఫ్రాగ్మెంట్ చేయబడిన చిన్న డేటాను మాత్రమే తిరిగి ప్రసారం చేయడం. అయితే, ట్రాన్స్‌పోర్ట్ లింక్ అంతటా ఇతర నెట్‌వర్క్ లేయర్ పరికరాలు ఉండవచ్చు, వాటి MTU పంపినవారి కంటే చిన్నదిగా ఉండవచ్చు, కాబట్టి ప్యాకెట్ ఇప్పటికీ ఈ పరికరాల IP లేయర్ వద్ద మళ్ళీ ఫ్రాగ్మెంట్ చేయబడుతుంది. IP లేయర్ వద్ద ఫ్రాగ్మెంటేషన్‌ను వీలైనంత వరకు నివారించాలి, ముఖ్యంగా లింక్‌లోని ఇంటర్మీడియట్ పరికరాల్లో.
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్టు-07-2025
