PDF de programación - Fragmentación IP

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Fragmentación IP

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación


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Objetivos

•  Comprender qué problemas resuelve la

fragmentación en IPv4

•  Saber quién fragmenta y quién reensambla
•  Saber cómo emplear los campos de la
cabecera IPv4 para fragmentar un datagrama

Fragmentación y Reensamblado

Necesidad


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Fragmentación:
in: un datagrama grande
out: n paquetes más pequeños

MTU=1500
R4!

Red A!

MTU=1500

R1!

MTU=576

R2!
R3!

Red B!

Red C!

Reensamblado

Red D!

•  El nivel de enlace impone unos

límites al tamaño

•  MTU = Maximum Transfer Unit
•  Un datagrama IP es dividido

dentro de la red (…)

•  Un datagrama se convierte en

varios paquetes

•  Hosts y routers fragmentan
•  Los routers NO reensamblan (…)
•  Solo el host receptor final

reensambla (…)

Red (RFC 1191)
16Mbps Token Ring
IEEE 802.4
FDDI
Ethernet
IEEE 802.3
X.25

MTU
17914
8166
4352
1500
1492
576

Fragmentación y Reensamblado

Codificación de la información


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•  Campos empleados:

Identificación

– 
–  Bit MF
–  Fragment offset

0

8

4
Length TOS

Versión Header
16-bit identifier

16

31

Longitud
M
13-bit fragmentation
F

offset

D
F

TTL Protocolo Header checksum

Dirección IP origen
Dirección IP destino

[opciones]

[Datos]

•  Fragmentos del datagrama:

– 

Igual identificación, IP origen,
IP destino y protocolo

• 

“Longitud” es la del paquete,
no del datagrama

•  Ante un primer fragmento ⇒
reservar zona de memoria
donde reensamblar

•  Debe reservar suficiente para
r e e n s a m b l a r a l m e n o s
datagramas de 576 Bytes


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Fragmentación

Implementación

Ident

MF
=0

Offset

= 0

Tam 0
Datos

Tam 1

Ident

MF
=1

Offset

= 0

Datos 1

Ident

MF
=0

Offset

Datos 2

Tam 2

Offset = Tam1/8

Ident

MF
= 1

Offset

= 0

Datos 3

Ident

MF
= 1

Offset

Datos 4

Offset = Tam2/8


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Reensamblado

Implementación

Buffer

Ident

MF
=0

Offset

Datos 2

Offset = Tam1/8

Ident

MF
= 1

Offset

= 0

Datos 3

Ident

MF
= 1

Offset

Datos 4

Offset = Tam2/8

Situaciones de “error”

•  Bit DF:


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–  En la cabecera IP
–  DF==1 ⇒ routers no pueden fragmentar el paquete
–  (Tam>MTU)&&(DF==1) ⇒ lo descarta y devuelve al host

origen un paquete indicando el error (ICMP)

•  Reensamblado:

–  Inicia un timer con el primer fragmento que recibe
–  Si caduca el timer sin tener todos los fragmentos descarta
todo lo recibido y devuelve al origen un paquete indicando el
error (ICMP)


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Problemas de la fragmentación

•  Menor cociente Datos/Cabeceras
•  Añade más carga a los routers (IPv6 la elimina)
•  Si se pierde un fragmento:

–  El receptor no puede recomponer el datagrama
–  Tira todos los fragmentos recibidos

•  Hasta que no se reciba todo el datagrama no se
pueden pasar los datos al nivel de transporte (mayor
retardo)