परिचय
हम सभी IP के वर्गीकरण और गैर-वर्गीकरण सिद्धांत और नेटवर्क संचार में इसके अनुप्रयोग से परिचित हैं। पैकेट संचरण की प्रक्रिया में IP विखंडन और पुनःसंयोजन एक प्रमुख तंत्र है। जब किसी पैकेट का आकार किसी नेटवर्क लिंक की अधिकतम संचरण इकाई (MTU) सीमा से अधिक हो जाता है, तो IP विखंडन पैकेट को संचरण के लिए कई छोटे टुकड़ों में विभाजित कर देता है। ये टुकड़े नेटवर्क में स्वतंत्र रूप से संचारित होते हैं और गंतव्य पर पहुँचने पर, IP पुनःसंयोजन तंत्र द्वारा पूर्ण पैकेट में पुनःसंयोजित हो जाते हैं। विखंडन और पुनःसंयोजन की यह प्रक्रिया यह सुनिश्चित करती है कि डेटा की अखंडता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करते हुए बड़े आकार के पैकेट नेटवर्क में संचारित किए जा सकें। इस भाग में, हम IP विखंडन और पुनःसंयोजन कैसे काम करते हैं, इस पर गहराई से विचार करेंगे।
आईपी विखंडन और पुनः संयोजन
विभिन्न डेटा लिंक की अधिकतम ट्रांसमिशन इकाइयाँ (MTU) अलग-अलग होती हैं; उदाहरण के लिए, FDDI डेटा लिंक का MTU 4352 बाइट्स और ईथरनेट का MTU 1500 बाइट्स का होता है। MTU का अर्थ है अधिकतम ट्रांसमिशन इकाई और यह नेटवर्क पर प्रेषित किए जा सकने वाले अधिकतम पैकेट आकार को दर्शाता है।
FDDI (फाइबर डिस्ट्रिब्यूटेड डेटा इंटरफ़ेस) एक उच्च गति वाला लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) मानक है जो ऑप्टिकल फाइबर को ट्रांसमिशन माध्यम के रूप में उपयोग करता है। अधिकतम ट्रांसमिशन यूनिट (MTU) वह अधिकतम पैकेट आकार है जो डेटा लिंक लेयर प्रोटोकॉल द्वारा प्रेषित किया जा सकता है। FDDI नेटवर्क में, MTU का आकार 4352 बाइट्स होता है। इसका अर्थ है कि FDDI नेटवर्क में डेटा लिंक लेयर प्रोटोकॉल द्वारा प्रेषित किया जा सकने वाला अधिकतम पैकेट आकार 4352 बाइट्स है। यदि प्रेषित किया जाने वाला पैकेट इस आकार से बड़ा है, तो उसे प्रेषित करने और रिसीवर पर पुनः संयोजन के लिए MTU आकार के अनुकूल कई टुकड़ों में विभाजित करने के लिए विखंडित करना होगा।
ईथरनेट के लिए, MTU का आकार आमतौर पर 1500 बाइट्स होता है। इसका मतलब है कि ईथरनेट 1500 बाइट्स तक के पैकेट प्रसारित कर सकता है। यदि पैकेट का आकार MTU सीमा से अधिक हो जाता है, तो पैकेट को प्रसारण के लिए छोटे-छोटे टुकड़ों में विभाजित कर दिया जाता है और गंतव्य पर पुनः संयोजित कर दिया जाता है। खंडित IP डेटाग्राम का पुनः संयोजन केवल गंतव्य होस्ट द्वारा ही किया जा सकता है, और राउटर पुनः संयोजन कार्य नहीं करेगा।
हमने पहले भी TCP सेगमेंट के बारे में बात की थी, लेकिन MSS का मतलब है अधिकतम सेगमेंट आकार, और यह TCP प्रोटोकॉल में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। MSS, TCP कनेक्शन में भेजे जाने वाले अधिकतम डेटा सेगमेंट के आकार को दर्शाता है। MTU की तरह, MSS का उपयोग पैकेट के आकार को सीमित करने के लिए किया जाता है, लेकिन यह ट्रांसपोर्ट लेयर, यानी TCP प्रोटोकॉल लेयर पर ऐसा करता है। TCP प्रोटोकॉल, एप्लिकेशन लेयर के डेटा को कई डेटा सेगमेंट में विभाजित करके प्रसारित करता है, और प्रत्येक डेटा सेगमेंट का आकार MSS द्वारा सीमित होता है।
प्रत्येक डेटा लिंक का MTU अलग-अलग होता है क्योंकि प्रत्येक अलग-अलग प्रकार के डेटा लिंक का उपयोग अलग-अलग उद्देश्यों के लिए किया जाता है। उपयोग के उद्देश्य के आधार पर, विभिन्न MTU होस्ट किए जा सकते हैं।
मान लीजिए कि प्रेषक ईथरनेट लिंक पर संचरण के लिए एक बड़ा 4000 बाइट डेटाग्राम भेजना चाहता है, तो संचरण के लिए डेटाग्राम को तीन छोटे डेटाग्रामों में विभाजित करना होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक छोटे डेटाग्राम का आकार MTU सीमा, जो 1500 बाइट्स है, से अधिक नहीं हो सकता। तीन छोटे डेटाग्राम प्राप्त करने के बाद, प्राप्तकर्ता उन्हें प्रत्येक डेटाग्राम की अनुक्रम संख्या और ऑफसेट के आधार पर मूल 4000 बाइट बड़े डेटाग्राम में पुनः संयोजित करता है।
खंडित संचरण में, एक खंड के नष्ट होने से पूरा IP डेटाग्राम अमान्य हो जाएगा। इससे बचने के लिए, TCP ने MSS की शुरुआत की, जहाँ विखंडन IP परत के बजाय TCP परत पर किया जाता है। इस दृष्टिकोण का लाभ यह है कि TCP का प्रत्येक खंड के आकार पर अधिक सटीक नियंत्रण होता है, जिससे IP परत पर विखंडन से जुड़ी समस्याओं से बचा जा सकता है।
UDP के लिए, हम MTU से बड़े डेटा पैकेट भेजने से बचने की कोशिश करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि UDP एक कनेक्शन-रहित परिवहन प्रोटोकॉल है, जो TCP जैसी विश्वसनीयता और पुनःसंचरण तंत्र प्रदान नहीं करता है। यदि हम MTU से बड़ा UDP डेटा पैकेट भेजते हैं, तो IP लेयर द्वारा संचरण के लिए उसे खंडित कर दिया जाएगा। एक बार जब कोई खंड खो जाता है, तो UDP प्रोटोकॉल पुनःसंचरण नहीं कर सकता, जिसके परिणामस्वरूप डेटा की हानि होती है। इसलिए, विश्वसनीय डेटा संचरण सुनिश्चित करने के लिए, हमें MTU के भीतर UDP डेटा पैकेट के आकार को नियंत्रित करने और खंडित संचरण से बचने का प्रयास करना चाहिए।
Mylinking™ नेटवर्क पैकेट ब्रोकरस्वचालित रूप से विभिन्न प्रकार के सुरंग प्रोटोकॉल VxLAN/NVGRE/IPoverIP/MPLS/GRE, आदि की पहचान कर सकते हैं, आंतरिक या बाहरी विशेषताओं के सुरंग प्रवाह आउटपुट के अनुसार उपयोगकर्ता प्रोफ़ाइल के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है।
○ यह VLAN, QinQ और MPLS लेबल पैकेट को पहचान सकता है
○ आंतरिक और बाहरी VLAN की पहचान कर सकता है
○ IPv4/IPv6 पैकेटों की पहचान की जा सकती है
○ VxLAN, NVGRE, GRE, IPoverIP, GENEVE, MPLS टनल पैकेट की पहचान कर सकता है
○ आईपी खंडित पैकेटों की पहचान की जा सकती है (आईपी विखंडन पहचान का समर्थन किया गया है और आईपी विखंडन के पुनः संयोजन का समर्थन किया गया है ताकि सभी आईपी विखंडन पैकेटों पर एल4 फीचर फ़िल्टरिंग को लागू किया जा सके। ट्रैफ़िक आउटपुट नीति को लागू किया जा सके।)
IP खंडित और TCP खंडित क्यों है?
चूँकि नेटवर्क ट्रांसमिशन में, IP लेयर डेटा पैकेट को स्वचालित रूप से विभाजित कर देगा, इसलिए भले ही TCP लेयर डेटा को विभाजित न करे, IP लेयर द्वारा डेटा पैकेट स्वचालित रूप से विभाजित हो जाएगा और सामान्य रूप से प्रसारित होगा। तो TCP को विखंडन की आवश्यकता क्यों है? क्या यह अतिशयोक्ति नहीं है?
मान लीजिए कि एक बड़ा पैकेट है जो TCP लेयर पर विभाजित नहीं है और ट्रांज़िट में खो जाता है; TCP उसे पुनः प्रेषित करेगा, लेकिन केवल पूरे बड़े पैकेट में (हालाँकि IP लेयर डेटा को छोटे पैकेटों में विभाजित करता है, जिनमें से प्रत्येक की MTU लंबाई होती है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि IP लेयर डेटा के विश्वसनीय संचरण की परवाह नहीं करता है।
दूसरे शब्दों में, किसी मशीन के नेटवर्क लिंक पर, यदि ट्रांसपोर्ट लेयर डेटा को खंडित करता है, तो IP लेयर उसे खंडित नहीं करता। यदि ट्रांसपोर्ट लेयर पर विखंडन नहीं किया जाता है, तो IP लेयर पर विखंडन संभव है।
सरल शब्दों में, TCP डेटा को इस तरह विभाजित करता है कि IP परत खंडित न रहे, और जब पुनःप्रसारण होता है, तो खंडित डेटा का केवल एक छोटा सा भाग ही पुनःप्रसारणित होता है। इस प्रकार, संचरण दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार किया जा सकता है।
यदि TCP खंडित है, तो क्या IP परत खंडित नहीं है?
उपरोक्त चर्चा में, हमने बताया कि प्रेषक पर TCP विखंडन के बाद, IP परत पर कोई विखंडन नहीं होता है। हालाँकि, ट्रांसपोर्ट लिंक में अन्य नेटवर्क परत उपकरण भी हो सकते हैं जिनका अधिकतम संचरण इकाई (MTU) प्रेषक के MTU से छोटा हो सकता है। इसलिए, भले ही पैकेट प्रेषक पर विखंडित हो गया हो, लेकिन इन उपकरणों की IP परत से गुजरते समय यह फिर से विखंडित हो जाता है। अंततः, सभी शार्ड रिसीवर पर एकत्रित हो जाएँगे।
यदि हम संपूर्ण लिंक पर न्यूनतम MTU निर्धारित कर सकें और उस लंबाई पर डेटा भेज सकें, तो डेटा चाहे किसी भी नोड पर प्रेषित किया जाए, कोई विखंडन नहीं होगा। संपूर्ण लिंक पर इस न्यूनतम MTU को पथ MTU (PMTU) कहा जाता है। जब कोई IP पैकेट किसी राउटर पर पहुँचता है, यदि राउटर का MTU पैकेट की लंबाई से कम है और DF (विखंडन न करें) फ़्लैग 1 पर सेट है, तो राउटर पैकेट को विखंडित नहीं कर पाएगा और केवल उसे छोड़ सकता है। इस स्थिति में, राउटर "विखंडन आवश्यक लेकिन DF सेट" नामक एक ICMP (इंटरनेट कंट्रोल मैसेज प्रोटोकॉल) त्रुटि संदेश उत्पन्न करता है। यह ICMP त्रुटि संदेश राउटर के MTU मान के साथ स्रोत पते पर वापस भेजा जाएगा। जब प्रेषक को ICMP त्रुटि संदेश प्राप्त होता है, तो वह निषिद्ध विखंडन की स्थिति से बचने के लिए MTU मान के आधार पर पैकेट का आकार समायोजित कर सकता है।
आईपी विखंडन एक आवश्यकता है और आईपी परत पर, विशेष रूप से लिंक में मध्यवर्ती उपकरणों पर, इससे बचना चाहिए। इसलिए, IPv6 में, मध्यवर्ती उपकरणों द्वारा आईपी पैकेटों का विखंडन निषिद्ध है, और विखंडन केवल लिंक के आरंभ और अंत में ही किया जा सकता है।
IPv6 की बुनियादी समझ
IPv6, इंटरनेट प्रोटोकॉल का छठा संस्करण है, जो IPv4 का उत्तराधिकारी है। IPv6 128-बिट एड्रेस लंबाई का उपयोग करता है, जो IPv4 की 32-बिट एड्रेस लंबाई से ज़्यादा IP एड्रेस प्रदान कर सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि IPv4 एड्रेस स्पेस धीरे-धीरे समाप्त हो रहा है, जबकि IPv6 एड्रेस स्पेस बहुत बड़ा है और भविष्य के इंटरनेट की ज़रूरतों को पूरा कर सकता है।
जब IPv6 की बात की जाती है, तो अधिक एड्रेस स्पेस के अलावा, यह बेहतर सुरक्षा और मापनीयता भी लाता है, जिसका अर्थ है कि IPv6, IPv4 की तुलना में बेहतर नेटवर्क अनुभव प्रदान कर सकता है।
हालाँकि IPv6 लंबे समय से मौजूद है, फिर भी इसकी वैश्विक तैनाती अपेक्षाकृत धीमी है। इसका मुख्य कारण यह है कि IPv6 को मौजूदा IPv4 नेटवर्क के साथ संगत होना आवश्यक है, जिसके लिए संक्रमण और स्थानांतरण की आवश्यकता होती है। हालाँकि, IPv4 पतों की कमी और IPv6 की बढ़ती माँग के साथ, अधिक से अधिक इंटरनेट सेवा प्रदाता और संगठन धीरे-धीरे IPv6 को अपना रहे हैं, और धीरे-धीरे IPv6 और IPv4 के दोहरे-स्टैक संचालन को साकार कर रहे हैं।
सारांश
इस अध्याय में, हमने IP विखंडन और पुनःसंयोजन की कार्यप्रणाली पर गहनता से विचार किया। विभिन्न डेटा लिंक्स की अधिकतम संचरण इकाई (MTU) अलग-अलग होती है। जब किसी पैकेट का आकार MTU सीमा से अधिक हो जाता है, तो IP विखंडन पैकेट को संचरण के लिए कई छोटे-छोटे खंडों में विभाजित कर देता है, और गंतव्य पर पहुँचने के बाद IP पुनःसंयोजन तंत्र द्वारा उन्हें एक पूर्ण पैकेट में पुनःसंयोजित कर देता है। TCP विखंडन का उद्देश्य IP परत को विखंडित न होने देना है, और पुनःसंचरण के दौरान केवल विखंडित हुए छोटे डेटा को पुनःसंचारित करना है, ताकि संचरण दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार हो सके। हालाँकि, पूरे ट्रांसपोर्ट लिंक में अन्य नेटवर्क परत उपकरण भी हो सकते हैं जिनका MTU प्रेषक के MTU से छोटा हो सकता है, इसलिए पैकेट इन उपकरणों की IP परत पर फिर से विखंडित हो जाएगा। IP परत पर विखंडन से यथासंभव बचना चाहिए, विशेष रूप से लिंक में मध्यवर्ती उपकरणों पर।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-07-2025
