परिचय
हामी सबैलाई IP को वर्गीकरण र गैर-वर्गीकरण सिद्धान्त र नेटवर्क सञ्चारमा यसको प्रयोगको सिद्धान्त थाहा छ। IP खण्डीकरण र पुन: संयोजन प्याकेट प्रसारणको प्रक्रियामा एक प्रमुख संयन्त्र हो। जब प्याकेटको आकार नेटवर्क लिङ्कको अधिकतम प्रसारण एकाइ (MTU) सीमा नाघ्छ, IP खण्डीकरणले प्याकेटलाई प्रसारणको लागि धेरै साना टुक्राहरूमा विभाजित गर्दछ। यी टुक्राहरू नेटवर्कमा स्वतन्त्र रूपमा प्रसारित हुन्छन् र, गन्तव्यमा आइपुगेपछि, तिनीहरूलाई IP पुन: संयोजन संयन्त्रद्वारा पूर्ण प्याकेटहरूमा पुन: संयोजन गरिन्छ। खण्डीकरण र पुन: संयोजनको यो प्रक्रियाले डेटाको अखण्डता र विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्दै नेटवर्कमा ठूला आकारका प्याकेटहरू प्रसारित गर्न सकिन्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ। यस खण्डमा, हामी IP खण्डीकरण र पुन: संयोजन कसरी काम गर्छ भन्ने बारे गहिरो रूपमा हेर्नेछौं।
IP खण्डीकरण र पुन: संयोजन
फरक-फरक डेटा लिङ्कहरूमा फरक-फरक अधिकतम प्रसारण एकाइहरू (MTU) हुन्छन्; उदाहरणका लागि, FDDI डेटा लिङ्कमा ४३५२ बाइटको MTU र १५०० बाइटको इथरनेट MTU हुन्छ। MTU भनेको अधिकतम प्रसारण एकाइ हो र यसले नेटवर्कमा प्रसारण गर्न सकिने अधिकतम प्याकेट आकारलाई जनाउँछ।
FDDI (फाइबर डिस्ट्रिब्युटेड डाटा इन्टरफेस) एक उच्च-गतिको स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) मानक हो जसले अप्टिकल फाइबरलाई प्रसारण माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दछ। अधिकतम प्रसारण एकाइ (MTU) भनेको डेटा लिङ्क तह प्रोटोकलद्वारा प्रसारण गर्न सकिने अधिकतम प्याकेट आकार हो। FDDI नेटवर्कहरूमा, MTU को आकार ४३५२ बाइट हुन्छ। यसको अर्थ FDDI नेटवर्कमा डेटा लिङ्क तह प्रोटोकलद्वारा प्रसारण गर्न सकिने अधिकतम प्याकेट आकार ४३५२ बाइट हुन्छ। यदि प्रसारण गरिने प्याकेटले यो आकार नाघ्यो भने, प्याकेटलाई MTU आकारको लागि उपयुक्त धेरै टुक्राहरूमा विभाजन गर्न यसलाई खण्डित गर्न आवश्यक छ जुन रिसीभरमा प्रसारण र पुन: संयोजनको लागि उपयुक्त हुन्छ।
इथरनेटको लागि, MTU सामान्यतया १५०० बाइट आकारको हुन्छ। यसको अर्थ इथरनेटले १५०० बाइट आकारसम्म प्याकेटहरू प्रसारण गर्न सक्छ। यदि प्याकेटको आकार MTU सीमा नाघ्यो भने, प्याकेटलाई प्रसारणको लागि साना टुक्राहरूमा खण्डित गरिन्छ र गन्तव्यमा पुन: जम्मा गरिन्छ। खण्डित IP डेटाग्रामलाई गन्तव्य होस्टद्वारा मात्र पुन: जम्मा गर्न सकिन्छ, र राउटरले पुन: जम्मा गर्ने कार्य गर्दैन।
हामीले पहिले पनि TCP खण्डहरूको बारेमा कुरा गर्यौं, तर MSS भनेको अधिकतम खण्ड आकार हो, र यसले TCP प्रोटोकलमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। MSS ले TCP जडानमा पठाउन अनुमति दिइएको अधिकतम डेटा खण्डको आकारलाई जनाउँछ। MTU जस्तै, MSS प्याकेटहरूको आकार सीमित गर्न प्रयोग गरिन्छ, तर यसले यातायात तह, TCP प्रोटोकल तहमा त्यसो गर्छ। TCP प्रोटोकलले डेटालाई धेरै डेटा खण्डहरूमा विभाजन गरेर अनुप्रयोग तहको डेटा प्रसारण गर्दछ, र प्रत्येक डेटा खण्डको आकार MSS द्वारा सीमित हुन्छ।
प्रत्येक डेटा लिङ्कको MTU फरक हुन्छ किनभने प्रत्येक फरक प्रकारको डेटा लिङ्क फरक उद्देश्यका लागि प्रयोग गरिन्छ। प्रयोगको उद्देश्यमा निर्भर गर्दै, फरक MTU हरू होस्ट गर्न सकिन्छ।
मानौं प्रेषकले इथरनेट लिङ्कमा प्रसारणको लागि ठूलो ४००० बाइट डाटाग्राम पठाउन चाहन्छ, त्यसैले डाटाग्रामलाई प्रसारणको लागि तीन साना डाटाग्राममा विभाजन गर्न आवश्यक छ। यो किनभने प्रत्येक सानो डाटाग्रामको आकार MTU सीमा भन्दा बढी हुन सक्दैन, जुन १५०० बाइट हो। तीन साना डाटाग्रामहरू प्राप्त गरेपछि, रिसीभरले प्रत्येक डाटाग्रामको अनुक्रम संख्या र अफसेटको आधारमा तिनीहरूलाई मूल ४००० बाइट ठूलो डाटाग्राममा पुन: जम्मा गर्दछ।
खण्डित प्रसारणमा, खण्डको क्षतिले सम्पूर्ण IP डेटाग्रामलाई अमान्य गर्नेछ। यसबाट बच्नको लागि, TCP ले MSS प्रस्तुत गर्यो, जहाँ खण्डीकरण IP तहको सट्टा TCP तहमा गरिन्छ। यस दृष्टिकोणको फाइदा यो हो कि TCP सँग प्रत्येक खण्डको आकारमा बढी सटीक नियन्त्रण हुन्छ, जसले IP तहमा खण्डीकरणसँग सम्बन्धित समस्याहरूलाई बेवास्ता गर्दछ।
UDP को लागि, हामी MTU भन्दा ठूलो डेटा प्याकेट नपठाउने प्रयास गर्छौं। यो किनभने UDP एक जडानविहीन उन्मुख यातायात प्रोटोकल हो, जसले TCP जस्तै विश्वसनीयता र पुन: प्रसारण संयन्त्र प्रदान गर्दैन। यदि हामीले MTU भन्दा ठूलो UDP डेटा प्याकेट पठायौं भने, यो प्रसारणको लागि IP तहद्वारा खण्डित हुनेछ। एक पटक टुक्राहरू मध्ये एक हराएपछि, UDP प्रोटोकल पुन: प्रसारण गर्न सक्दैन, परिणामस्वरूप डेटा हराउँछ। त्यसकारण, भरपर्दो डेटा प्रसारण सुनिश्चित गर्न, हामीले MTU भित्र UDP डेटा प्याकेटहरूको आकार नियन्त्रण गर्ने र खण्डित प्रसारणबाट बच्ने प्रयास गर्नुपर्छ।
Mylinking™ नेटवर्क प्याकेट ब्रोकरविभिन्न प्रकारका टनेल प्रोटोकलहरू स्वचालित रूपमा पहिचान गर्न सक्छ। VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE, आदि, प्रयोगकर्ता प्रोफाइल अनुसार भित्री वा बाहिरी विशेषताहरूको टनेल प्रवाह आउटपुट अनुसार निर्धारण गर्न सकिन्छ।
○ यसले VLAN, QinQ, र MPLS लेबल प्याकेटहरू पहिचान गर्न सक्छ।
○ भित्री र बाहिरी VLAN पहिचान गर्न सक्छ
○ IPv4/IPv6 प्याकेटहरू पहिचान गर्न सकिन्छ
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS टनेल प्याकेटहरू पहिचान गर्न सक्छ।
○ IP खण्डित प्याकेटहरू पहिचान गर्न सकिन्छ (IP खण्डीकरण पहिचान समर्थित छ र सबै IP खण्डीकरण प्याकेटहरूमा L4 सुविधा फिल्टरिङ लागू गर्न IP खण्डीकरणको पुन: संयोजनलाई समर्थन गर्दछ। ट्राफिक आउटपुट नीति लागू गर्नुहोस्।)
IP किन खण्डित र TCP किन खण्डित हुन्छ?
नेटवर्क ट्रान्समिशनमा, IP तहले डेटा प्याकेटलाई स्वचालित रूपमा टुक्रा-टुक्रा पार्नेछ, यदि TCP तहले डेटालाई टुक्रा-टुक्रा पार्दैन भने पनि, डेटा प्याकेट IP तहद्वारा स्वचालित रूपमा टुक्रा-टुक्रा पारिनेछ र सामान्य रूपमा प्रसारित हुनेछ। त्यसोभए TCP लाई किन टुक्रा-टुक्रा पार्नुपर्छ? के त्यो अतिरंजित छैन?
मानौं एउटा ठूलो प्याकेट छ जुन TCP तहमा खण्डित छैन र ट्रान्जिटमा हराएको छ; TCP ले यसलाई पुन: प्रसारण गर्नेछ, तर सम्पूर्ण ठूलो प्याकेटमा मात्र (यद्यपि IP तहले डेटालाई साना प्याकेटहरूमा विभाजन गर्दछ, जसमध्ये प्रत्येकको MTU लम्बाइ हुन्छ)। यो किनभने IP तहले डेटाको भरपर्दो प्रसारणको वास्ता गर्दैन।
अर्को शब्दमा, मेसिनको ट्रान्सपोर्ट टु नेटवर्क लिङ्कमा, यदि ट्रान्सपोर्ट लेयरले डाटालाई टुक्रा-टुक्रा गर्छ भने, IP लेयरले यसलाई टुक्रा-टुक्रा गर्दैन। यदि ट्रान्सपोर्ट लेयरमा टुक्रा-टुक्रा गरिएको छैन भने, IP लेयरमा टुक्रा-टुक्रा सम्भव छ।
सरल शब्दहरूमा, TCP ले डेटालाई यसरी विभाजन गर्छ कि IP तह अब खण्डित हुँदैन, र जब पुन: प्रसारण हुन्छ, खण्डित भएका डेटाको सानो भाग मात्र पुन: प्रसारण गरिन्छ। यसरी, प्रसारण दक्षता र विश्वसनीयता सुधार गर्न सकिन्छ।
यदि TCP खण्डित छ भने, के IP तह खण्डित छैन?
माथिको छलफलमा, हामीले उल्लेख गर्यौं कि प्रेषकमा TCP विखंडन पछि, IP तहमा कुनै विखंडन हुँदैन। यद्यपि, ट्रान्सपोर्ट लिङ्कभरि अन्य नेटवर्क तह उपकरणहरू हुन सक्छन् जसमा प्रेषकमा MTU भन्दा सानो अधिकतम प्रसारण एकाइ (MTU) हुन सक्छ। त्यसकारण, प्याकेट प्रेषकमा विखंडित भए पनि, यी उपकरणहरूको IP तहबाट जाँदा यो फेरि विखंडित हुन्छ। अन्ततः, सबै शार्डहरू रिसीभरमा भेला हुनेछन्।
यदि हामीले सम्पूर्ण लिङ्कमा न्यूनतम MTU निर्धारण गर्न सक्छौं र त्यो लम्बाइमा डेटा पठाउन सक्छौं भने, डेटा जुनसुकै नोडमा प्रसारित भए पनि कुनै पनि खण्डीकरण हुनेछैन। सम्पूर्ण लिङ्कमा यो न्यूनतम MTU लाई मार्ग MTU (PMTU) भनिन्छ। जब IP प्याकेट राउटरमा आइपुग्छ, यदि राउटरको MTU प्याकेट लम्बाइ भन्दा कम छ र DF (खण्ड नगर्नुहोस्) झण्डा १ मा सेट गरिएको छ भने, राउटरले प्याकेटलाई खण्डीकरण गर्न सक्षम हुनेछैन र यसलाई छोड्न मात्र सक्छ। यस अवस्थामा, राउटरले "खण्डीकरण आवश्यक तर DF सेट" भनिने ICMP (इन्टरनेट नियन्त्रण सन्देश प्रोटोकल) त्रुटि सन्देश उत्पन्न गर्दछ। यो ICMP त्रुटि सन्देश राउटरको MTU मानको साथ स्रोत ठेगानामा फिर्ता पठाइनेछ। जब प्रेषकले ICMP त्रुटि सन्देश प्राप्त गर्दछ, यसले फेरि निषेधित खण्डीकरण अवस्थाबाट बच्न MTU मानको आधारमा प्याकेट आकार समायोजन गर्न सक्छ।
IP खण्डीकरण एक आवश्यकता हो र IP तहमा, विशेष गरी लिङ्कमा मध्यवर्ती उपकरणहरूमा बेवास्ता गर्नुपर्छ। त्यसकारण, IPv6 मा, मध्यवर्ती उपकरणहरू द्वारा IP प्याकेटहरूको खण्डीकरण निषेध गरिएको छ, र खण्डीकरण लिङ्कको सुरु र अन्त्यमा मात्र गर्न सकिन्छ।
IPv6 को आधारभूत बुझाइ
IPv6 इन्टरनेट प्रोटोकलको संस्करण ६ हो, जुन IPv4 को उत्तराधिकारी हो। IPv6 ले १२८-बिट ठेगाना लम्बाइ प्रयोग गर्दछ, जसले IPv4 को ३२-बिट ठेगाना लम्बाइ भन्दा बढी IP ठेगानाहरू प्रदान गर्न सक्छ। यो किनभने IPv4 ठेगाना स्पेस बिस्तारै समाप्त हुँदैछ, जबकि IPv6 ठेगाना स्पेस धेरै ठूलो छ र भविष्यको इन्टरनेटको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
IPv6 को बारेमा कुरा गर्दा, थप ठेगाना ठाउँको अतिरिक्त, यसले राम्रो सुरक्षा र स्केलेबिलिटी पनि ल्याउँछ, जसको अर्थ IPv6 ले IPv4 को तुलनामा राम्रो नेटवर्क अनुभव प्रदान गर्न सक्छ।
यद्यपि IPv6 लामो समयदेखि अस्तित्वमा छ, यसको विश्वव्यापी तैनाती अझै पनि अपेक्षाकृत ढिलो छ। यो मुख्यतया किनभने IPv6 लाई अवस्थित IPv4 नेटवर्कसँग उपयुक्त हुनु आवश्यक छ, जसको लागि संक्रमण र माइग्रेसन आवश्यक छ। यद्यपि, IPv4 ठेगानाहरूको थकान र IPv6 को बढ्दो मागसँगै, धेरै भन्दा धेरै इन्टरनेट सेवा प्रदायकहरू र संस्थाहरूले बिस्तारै IPv6 अपनाइरहेका छन्, र बिस्तारै IPv6 र IPv4 को दोहोरो-स्ट्याक सञ्चालनलाई साकार पारिरहेका छन्।
निष्कर्षमा
यस अध्यायमा, हामीले IP फ्र्याग्मेन्टेसन र पुन: एसेम्बलिङले कसरी काम गर्छ भन्ने बारे गहिरो दृष्टिकोण राख्यौं। विभिन्न डेटा लिङ्कहरूमा फरक-फरक अधिकतम प्रसारण एकाइ (MTU) हुन्छ। जब प्याकेटको आकार MTU सीमा नाघ्छ, IP फ्र्याग्मेन्टेसनले प्याकेटलाई प्रसारणको लागि धेरै साना टुक्राहरूमा विभाजन गर्छ, र गन्तव्यमा आइपुगेपछि IP पुन: एसेम्बल संयन्त्रद्वारा तिनीहरूलाई पूर्ण प्याकेटमा पुन: एसेम्बल गर्छ। TCP फ्र्याग्मेन्टेसनको उद्देश्य IP तहलाई अब टुक्रा नबनाउनु हो, र पुन: प्रसारण हुँदा टुक्रा भएको सानो डेटा मात्र पुन: प्रसारण गर्नु हो, ताकि प्रसारण दक्षता र विश्वसनीयता सुधार होस्। यद्यपि, यातायात लिङ्कभरि अन्य नेटवर्क तह उपकरणहरू हुन सक्छन् जसको MTU प्रेषकको भन्दा सानो हुन सक्छ, त्यसैले प्याकेट अझै पनि यी उपकरणहरूको IP तहमा फेरि टुक्रा हुनेछ। IP तहमा टुक्राटुक्रालाई सकेसम्म बेवास्ता गर्नुपर्छ, विशेष गरी लिङ्कमा मध्यवर्ती उपकरणहरूमा।
पोस्ट समय: अगस्ट-०७-२०२५
