Fragmentierung: Unterschied zwischen den Versionen
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Die IP-Fragmentierung ermöglicht den Transport von Datagrammen über Netzabschnitte, deren maximale Übertragungseinheit (MTU) kleiner ist als die ursprüngliche Paketgröße. | |||
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* Die beiden Bits DF und MF steuern die Behandlung eines Pakets im Falle einer Fragmentierung. | |||
* Mit dem '''DF-Bit''' wird signalisiert, dass das Datengramm nicht fragmentiert werden darf. | |||
** Dies gilt auch dann, wenn das Paket dann eventuell nicht mehr weiter transportiert werden kann und verworfen werden muss. | |||
** Alle Hosts müssen Fragmente bzw. Datengramme mit einer Größe von 576 Bytes oder weniger verarbeiten können. | |||
* Mit dem '''MF-Bit''' wird angezeigt, ob einem IP-Paket weitere Teilpakete nachfolgen. | |||
** Dieses Bit ist bei allen Fragmenten außer dem letzten gesetzt. | |||
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* Der Fragmentabstand (Fragment Offset) bezeichnet, an welcher Stelle relativ zum Beginn des gesamten Datengramms ein Fragment gehört. | |||
* Mit Hilfe dieser Angabe kann der Zielhost das Originalpaket wieder aus den Fragmenten zusammensetzen. | |||
* Da dieses Feld nur 13 Bit groß ist, können maximal 8192 Fragmente pro Datengramm erstellt werden. | |||
* Alle Fragmente, außer dem letzten, müssen ein Vielfaches von 8 Byte sein. | |||
* Dies ist die elementare Fragmenteinheit. | |||
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In modernen Netzwerken wird die Fragmentierung oft aktiv vermieden, da sie CPU-Last auf Routern erzeugt und bei Paketverlust ineffizient ist. | |||
* '''Path MTU Discovery (PMTUD):''' Der Sender ermittelt durch Testpakete (mit gesetztem DF-Bit) die kleinste MTU auf dem gesamten Weg zum Ziel, um Pakete von vornherein passend zu dimensionieren. | |||
* '''TCP MSS Clamping:''' Die Maximum Segment Size (MSS) wird beim Verbindungsaufbau künstlich begrenzt, damit die resultierenden IP-Pakete die MTU der beteiligten Schnittstellen niemals überschreiten. | |||
Version vom 29. März 2026, 09:59 Uhr
Fragmentierung
Die IP-Fragmentierung ermöglicht den Transport von Datagrammen über Netzabschnitte, deren maximale Übertragungseinheit (MTU) kleiner ist als die ursprüngliche Paketgröße.
Identification
- Über das Identifikationsfeld kann der Zielhost feststellen, zu welchem Datengramm ein neu angekommenes Fragment gehört.
- Alle Fragmente eines Datengramms enthalten die gleiche Identifikation.
Flags
- Das Flags-Feld ist drei Bit lang. Die Flags bestehen aus zwei Bits namens DF (Don't Fragment) und MF (More Fragments).
- Das erste Bit des Flags-Feldes ist ungenutzt bzw. reserviert.
- Die beiden Bits DF und MF steuern die Behandlung eines Pakets im Falle einer Fragmentierung.
- Mit dem DF-Bit wird signalisiert, dass das Datengramm nicht fragmentiert werden darf.
- Dies gilt auch dann, wenn das Paket dann eventuell nicht mehr weiter transportiert werden kann und verworfen werden muss.
- Alle Hosts müssen Fragmente bzw. Datengramme mit einer Größe von 576 Bytes oder weniger verarbeiten können.
- Mit dem MF-Bit wird angezeigt, ob einem IP-Paket weitere Teilpakete nachfolgen.
- Dieses Bit ist bei allen Fragmenten außer dem letzten gesetzt.
Fragment Offset
- Der Fragmentabstand (Fragment Offset) bezeichnet, an welcher Stelle relativ zum Beginn des gesamten Datengramms ein Fragment gehört.
- Mit Hilfe dieser Angabe kann der Zielhost das Originalpaket wieder aus den Fragmenten zusammensetzen.
- Da dieses Feld nur 13 Bit groß ist, können maximal 8192 Fragmente pro Datengramm erstellt werden.
- Alle Fragmente, außer dem letzten, müssen ein Vielfaches von 8 Byte sein.
- Dies ist die elementare Fragmenteinheit.
Routing
Fragmentierung
Alternativen zur Fragmentierung
In modernen Netzwerken wird die Fragmentierung oft aktiv vermieden, da sie CPU-Last auf Routern erzeugt und bei Paketverlust ineffizient ist.
- Path MTU Discovery (PMTUD): Der Sender ermittelt durch Testpakete (mit gesetztem DF-Bit) die kleinste MTU auf dem gesamten Weg zum Ziel, um Pakete von vornherein passend zu dimensionieren.
- TCP MSS Clamping: Die Maximum Segment Size (MSS) wird beim Verbindungsaufbau künstlich begrenzt, damit die resultierenden IP-Pakete die MTU der beteiligten Schnittstellen niemals überschreiten.