Redes TCP/IP - Aula 13 Fragmentação Datagrama IP

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1 1. Fragmentação a) Formado de Cabeçalho + Dados VERSÃO HLEN TIPO DE SERVIÇO COMPRIMENTO TOTAL IDENTIFICAÇÃO FLAGS (0,DF,MF) DESLOCAMENTO FRAGMENTO TEMPO DE VIDA PROTOCOLO VERIFICAÇÃO SOMA DO CABEÇALHO ENDEREÇO IP DE ORIGEM ENDEREÇO IP DE DESTINO OPÇÕES IP PADDING DADOS... DF-Bit don t fragment=quando ligado, o datagrama não pode ser fragmentado. MF-Bit More (mais) fragmentos=quando ligado, indica que há fragmentos a seguir. b) Um pacote IP pode ter um tamanho de até 64 Kbytes, já que o comprimento total tem 2bytes. Entretanto o nível de enlace geralmente tem um tamanho máximo menor que 64K. Por exemplo, uma rede Ethernet pode transmitir uma mensagem de até 1500 bytes. Este valor é chamado de MTU - Maximum Transmission Unit - para este tipo de rede. A camada IP deve então ser capaz de dividir um pacote IP maior que 1500 bytes em diversos fragmentos de até 1500 bytes cada um. Limites dos quadros de enlace : Ethernet (1500), FDDI (4.770) c) Exemplo quadro Ethernet: End.enlace destino End.enlace origem Tipo Dados do quadro Ethernet FCS De 46 até 1500bytes 4 bytes Datagrama IP (Cabeçalho IP, Dados IP) d) A fragmentação do pacote IP pode ocorrer na máquina origem ou em algum roteador que possua uma rede com MTU menor que o tamanho do pacote IP sendo roteado. Durante o percurso até o destino, um fragmento pode ser novamente fragmentado se o MTU da rede seguinte for ainda menor que o tamanho do fragmento. A remontagem do pacote só é realizada pela máquina destino, baseado nas informações de IDENTIFICAÇÃO, FRAGMENT OFFSET (deslocamento) e do bit MF (More(mais) fragments). A perda de um fragmento inutiliza o datagrama inteiro. Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-1

2 e) O campo FRAGMENT OFFSET (deslocamento) identifica a posição em bytes do fragmento face ao datagrama IP completo, conforme pode ser visto nas figuras abaixo, em um exemplo com a fragmentação de um pacote original de 4020 bytes UDP 01F5 Abcdefghijklmnopqroqoqoamajjajjaja...(4000 bytes) Resultado da fragmentação Tamanho total=4020 octetos Tamanho área de dados=4000 Area de dados total=4000 Cabeçalho Dados Tamanho total Total dados dos fragmentos Dados restantes Deslocamento Fragmento = Fragmento = Fragmento O campo de deslocamento é a posição da área de dados em relação ao datagrama original, conforme exemplo abaixo: Primeiros 1480 bytes Próximos 1480 bytes Últimos 1040 bytes Fragmento 1 Fragmento 2 Fragmento 3 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-2

3 f) Datagramas resultantes da fragmentação : Fragmento 1 Redes TCP/IP - Aula UDP 0756 Primeiros 1480 bytes Tamanho total=1500 octetos Tamanho área de dados=1480 Fragmento UDP 0FD0 Próximos 1480 bytes Tamanho total=1500 Tamanho área de dados=1480 Deslocamento=1480 Fragmento UDP 4AFF Últimos 1040 bytes Tamanho total=1060 Tamanho área de dados=1040 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-3

4 g) Exemplo 2: VERSÃO HLEN TIPO DE SERVIÇO COMPRIMENTO TOTAL IDENTIFICAÇÃO FLAGS DESLOCAMENTO FRAGMENTO TEMPO DE VIDA PROTOCOLO VERIFICAÇÃO SOMA DO CABEÇALHO ENDEREÇO IP DE ORIGEM ENDEREÇO IP DE DESTINO OPÇÕES IP PADDING DADOS... Layout a f 20 2f 6b 5d VH TS..U..T.. /k]..e CO MP ID EN FD ES TL PR VE RI IP OR IG EM IP DE..._ ST IN eb d abcdef Exemplo de fragmentação de uma datagrama de 3428 bytes Para tanto, podemos dar o comando ping x.x.x.x l 3400 Use o comando dado o comand ping l 3400 O comando acima gera um pacote, cujo tamanho deveria ser conforme abaixo: Cab.IP Dados IP (3408 bytes) Tamanho total Cab.ICMP Dados ICMP Como o tamanho do datagrama é maior que 1500, o mesmo vai ser fragmentado em 3 datagramas, conforme se segue: Cabeçalho Dados Tamanho total Total dados dos fragmentos Dados restantes Deslocamento Fragmento = Fragmento = Fragmento Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-4

5 Fragmento a f 20 2f 6b 5d U..T.. /k]..e dc 09 5f f3 01 0a c a c8..._ eb d abcdef Tamanho do pacote=05dc(hexa)=1500(decimal) Flags=2(decimal)=0010(binário)---O bit MF-More (mais) fragments) está ligado Tamanho da área de dados= (tamanho cabeçalho)=1480bytes O Ethereal detalha assim o cabeçalho IP: Version: 4 Header length: 20 bytes Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP 0x00: Default; ECN: 0x00) Total Length: 1500 Identification: 0x095f Flags: 0x = Reserved bit: Not set.0.. = Don't fragment: Not set..1. = More fragments: Set Fragment offset: 1480 Time to live: 128 Protocol: ICMP (0x01) Header checksum: 0xf301 (correct) Source: ( ) Destination: ( ) Fragmento a f 20 2f 6b 5d U..T.. /k]..e dc 09 5f 20 b f2 48 0a c a c8..._....h a 6b 6c 6d 6e..abcdef ghijklmn Tamanho do pacote=05dc(hexa)=1500(decimal) Flags=2(decimal)=0010(binário)---O bit MF-More (mais) fragments) está ligado 0b9(hexa)=185(decimal)==== 185x8=1480 Tamanho da área de dados= (tamanho cabeçalho)=1480bytes Fragmento a f 20 2f 6b 5d 0B U..T.. /k]..e d4 09 5f a c a c8..._.r a 6b 6c 6d 6e 6f ijklmn opqrstuv Tamanho do pacote=01d4(h)=468(decimal) Tamanho da área de dados= (tamanho cabeçalho)=448bytes Flags= (h)=370(decimal)= 370x8=2960 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-5