1. Fragmentação a) Formado de Cabeçalho + Dados 0 4 8 16 24 31 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 6 6 2 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
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. 4 5 00000000 4020 63784 000 0 8 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 1 20 1480 1500 1480 4000-1480=2520 0 Fragmento 2 20 1480 1500 2960 4000-2960=1040 1480 Fragmento 3 20 1040 1060 4000 0 2960 O campo de deslocamento é a posição da área de dados em relação ao datagrama original, conforme exemplo abaixo: 0 1479 1480 2959 2960 3999 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
f) Datagramas resultantes da fragmentação : Fragmento 1 Redes TCP/IP - Aula 13 4 5 00000000 1500 63784 001 0 8 UDP 0756 Primeiros 1480 bytes Tamanho total=1500 octetos Tamanho área de dados=1480 Fragmento 2 4 5 00000000 1500 63784 001 1480 8 UDP 0FD0 Próximos 1480 bytes Tamanho total=1500 Tamanho área de dados=1480 Deslocamento=1480 Fragmento 3 4 5 00000000 1060 63784 000 2960 8 UDP 4AFF Últimos 1040 bytes Tamanho total=1060 Tamanho área de dados=1040 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-3
g) Exemplo 2: 0 4 8 16 24 31 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 0000 00 02 55 89 0a 54 00 0f 20 2f 6b 5d 08 00 VH TS..U..T.. /k]..e. 0010 CO MP ID EN FD ES TL PR VE RI IP OR IG EM IP DE..._.....0.. 0020 ST IN 08 00 eb 13 02 00 1d 00 61 62 63 64 65 66........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 10.200.0.1 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 20 8 3400 3428 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 1 20 1480 1500 1480 3408-1480=1928 0 Fragmento 2 20 1480 1500 2960 3408-2960=448 1480 Fragmento 3 20 448 468 3408 0 2960 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-4
Fragmento 1 0000 00 02 55 89 0a 54 00 0f 20 2f 6b 5d 08 00 45 00..U..T.. /k]..e. 0010 05 dc 09 5f 20 00 80 01 f3 01 0a c8 03 30 0a c8..._.....0.. 0020 00 01 08 00 eb 13 02 00 1d 00 61 62 63 64 65 66........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=1500-20 (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: 0x02 0... = 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: 10.200.3.48 (10.200.3.48) Destination: 10.200.0.1 (10.200.0.1) Fragmento 2 0000 00 02 55 89 0a 54 00 0f 20 2f 6b 5d 08 00 45 00..U..T.. /k]..e. 0010 05 dc 09 5f 20 b9 80 01 f2 48 0a c8 03 30 0a c8..._....h...0. 0020 00 01 61 62 63 64 65 66 67 68 69 6a 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=1500-20 (tamanho cabeçalho)=1480bytes Fragmento 3 0000 00 02 55 89 0a 54 00 0f 20 2f 6b 5d 0B 00 45 00..U..T.. /k]..e. 0010 01 d4 09 5f 01 72 80 01 15 98 0a c8 03 30 0a c8..._.r.....0. 0020 00 01 69 6a 6b 6c 6d 6e 6f 70 71 72 73 74 75 76..ijklmn opqrstuv Tamanho do pacote=01d4(h)=468(decimal) Tamanho da área de dados=468-20 (tamanho cabeçalho)=448bytes Flags=000 172(h)=370(decimal)= 370x8=2960 Redes TCP/IP Em 20/09/2005 Página 13-5