컴퓨터 네트워크를 공부하면서 정리를 한 내용들 입니다.

-참고 K-mooc 부산 대학교 유영환 교수님 : 컴퓨터 네트워크 강의

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IP Fragmentation & Reassembly

분할 된 뒤에 목적지에 도달하면 재조립 하기 위해

16-bit identifier, flag, fragment offset를 IP 헤더에 담도록 했습니다.

Fragmentation ID(identifier)

하나의 데이터그램이 세 개로 분할 되었을 때

분할된 모든 데이터그램이 같은 ID를 갖도록 합니다.

나중에 목적지에 도달 했을 때 세 개의 데이터그램이

원래는 동일한 데이터그램에서 잘려 나온 것임을 알 수 있게 하기 위함입니다.

그러나 이렇게 동일한 ID를 부여 하면 동일한 곳에 속한다는 것은 알지만,

데이터그램을 조립할 때의 순서는 알 수가 없습니다.

그래서 순서를 알아내기 위해 Fragment offset을 사용합니다.

Fragment offset

오른 쪽의 그림을 보고 예를 들어서 설명 드리겠습니다.

하나의 큰 데이터그램이 있고, 데이터그램의 전체 길이는 4000 byte 입니다.

fragmentation ID가 x라는 ID를 가지고,

전체 데이터그램을 처음부터 갖고 있기 때문에 offset이 0 입니다.

그런데 여기서 4000 byte의 크기를 지원 했었는데

다음 네트워크는 1500 byte를 최대로 지원하기 때문에 분할을 시켜야합니다.

ID는 세 개 동일하게 x로 동일하게 주게 됩니다.

최대가 1500 btye이므로 분할된 데이터그램은

20 byte의 헤더, 1480 byte의 데이터필드를 담을 수 있습니다.

첫번째 데이터 그램에는 0 ~ 1479 byte 까지의 데이터가 담기고,

두번째 부터는 1480 ~ 2959 byte 까지의 데이터가 담기게 됩니다.

여기서 전체 데이터그램의 시작 위치를 offset 정보에다가 담는다는 것입니다.

offset 값은 두번째 데이터그램을 예로 시작점 1480을 8로 나눈 값을 담습니다.

그렇게 185가 담기게 됩니다.

8로 나누는 이유 : length bit는 1 bit, offset은 앞의 flag가 3 bit를 차지합니다. 13 bit로 16 bit의 길이, 65536를 offset에 그대로 담을 수 없기 때문입니다

Flag

Flag는 3 bit를 차지하는데 현재 세 bit 중에 첫 번째 bit는 사용하고 있지 않습니다.

따라서 항상 0을 나타냅니다.

두 번째 bit는 해당 IP 데이터 그램은 중간에서 자르지 말라는 것을 뜻 합니다.

만약에 잘라야 되는 상황이라면 자르지 않고는 전달 할 수 없는 상황이라면 버리게 됩니다.

일반적인 데이터의 경우에는 그런 경우가 드물기 때문에 앞의 두 비트는 0의 값을 가지고,

마지막 비트로 결정이 됩니다.

세번째 비트는 more fragment, 뒤에 분할 된 데이터그램이 더 있는가를 뜻합니다.

Time-to-Live(TTL)

TTL은 어떤 데이터그램이 영원히 네트워크를 돌아다니는 일을 막기 위한 것입니다.

라우터들이 처음 설정 된 TTL 값이 한 라우터를 거칠 때 마다 1씩 줄어들게 하고

이것이 0이 되면 라우터가 그 데이터그램을 버려 버리게 함으로써

이런 좀비 데이터그램, 방랑 데이터그램을 네트워크에서 없앨 수 이는 그런 장점이 있습니다.

그림을 예로 들어서, 처음 출발지에서 TTL 값을 255라고 설정을 했습니다.

255부터 B까지 오는데 192홉을 거친 상태이고,

A까지 가는데 라우터 여러개를 거쳐 TTL이 60까지 줄어들게 됩니다.

만약 A가 최종 목적지라고 하면 마지막 컴퓨터는 몇 hop을 거쳐서 왔는지를 알 수 있게 됩니다.

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