Questions/réponses sur la fragmentation IP

Dans cet article, vous allez découvrir les 23 questions avec réponses sur la fragmentation des datagrammes IP. Avant de commencer ce questionnaire, on vous recommandons de jeter un coup d’œil sur l’article suivant :
Structure de datagramme IPStructure de datagramme IPLe terme « datagramme » ou « paquet » est utilisé pour décrire un bloc de données IP. Chaque datagramme IP contient un ensemble spécifique de champs dans un…Lire plus  

1. Que signifie la fragmentation IP?
La fragmentation d’un datagramme IP en deux ou plusieurs datagrammes IP de taille plus petite est appelée une fragmentation IP
 

2. Quand se produit la fragmentation IP?
La fragmentation se produit lorsqu’un datagramme IP traverse un réseau dont l’unité de transmission maximale (MTU) est inférieure à la taille du datagramme. Prenons par exemple un datagramme Ethernet standard de 1500 octets. Si un datagramme de plus grande taille devait traverser un réseau Ethernet, il faudrait une fragmentation pour empêcher sa suppression quelque part sur le réseau. Les fragments poursuivre jusqu’à leur destination, où l’hôte récepteur les rassemble dans le datagramme d’origine.
 

3. Pourquoi un datagramme IP est-il fragmenté?
Chaque support de transmission limite la taille maximale d’une trame (MTU) qu’il peut transmettre. Comme les datagrammes IP sont encapsulés dans des trames, la taille du datagramme IP est également limitée. Si la taille d’un datagramme IP est supérieure à cette limite, il doit être fragmenté.
 

4. Quelles RFC traitent la fragmentation IP?
Les RFC 791 et RFC 815 traitent les datagrammes IP, la fragmentation et le réassemblage.
A quoi servent les RFCA quoi servent les RFC ?Un RFC (Request for Comments) est un document purement technique publié par l’IETF (Internet Engineering Task Force). Les RFC sont principalement utilisées pour développer un…Lire plus
 

5. Est-il possible de sélectionner une taille de datagramme IP pour toujours éviter la fragmentation?
Il n’est pas possible de sélectionner une taille particulière d’un datagramme IP pour éviter toujours la fragmentation, selon le MTU. Il est toutefois possible, pour un chemin donné, de choisir une taille qui ne mène pas à la fragmentation. Cette opération s’appelle Path MTU Discovery (PMTUd) et est décrite dans la RFC 1191 qui permet de déterminer, la taille du MTU sur le chemin entre deux hôtes IP, afin d’éviter la fragmentation des paquets. Le protocole de transport TCP tente d’éviter la fragmentation à l’aide de l’option MSS (Maximum Segment Size).
 

6. Où un datagramme IP peut-il être fragmenté?
Un datagramme IP peut être fragmenté sur l’hôte émetteur ou sur l’un des routeurs intermédiaires.
 

7. Où les fragments de datagramme IP sont-ils réassemblés?
Les fragments IP sont réassemblés uniquement sur l’hôte de destination.
 

8. Comment empêcher un datagramme IP d’être fragmenté?
La fragmentation d’un datagramme IP peut être empêchée en activant l’indicateur DF (Don’t Fragment) dans l’en-tête IP.
 

9. Que se passe-t-il lorsqu’un datagramme doit être fragmenté pour traverser un réseau, mais que l’indicateur DF (Don’t Fragment) dans le datagramme est défini?
Le datagramme dont l’indicateur DF (Don’t Fragment) est défini, le datagramme est supprimé s’il doit être fragmenté pour traverser un réseau. De plus, un message d’erreur ICMP est renvoyé à l’expéditeur du datagramme.
 

10. Est-ce que tous les fragments d’un datagramme atteindront la destination en empruntant le même chemin?
Les différents fragments du même datagramme IP peuvent emprunter le même ou différents chemins vers la destination.
 

11. Est-ce que tous les fragments d’un datagramme arriveront au système de destination dans le bon ordre?
Les différents fragments d’un même datagramme IP peuvent arriver dans n’importe quel ordre au système de destination.
 

12. Qu’est-ce qui arrive au datagramme d’origine lorsqu’un ou plusieurs fragments sont perdus?
Lorsqu’un ou plusieurs fragments d’un datagramme IP sont perdus, tout le datagramme IP est supprimé après un délai d’attente.
 

13. Quelle est la taille minimale d’un fragment IP?
La taille minimale d’un fragment IP est la taille minimale d’un en-tête IP plus huit octets de données. La plupart des périphériques de type pare-feu suppriment le fragment IP initial (offset 0) qui ne contient pas assez de données pour contenir les en-têtes de transport. En d’autres termes, le fragment IP nécessite normalement 20 octets de données en plus de l’en-tête IP afin de traverser un pare-feu si l’offset est égal à 0.
 

14. Quelles sont les limitations sur la taille d’un fragment?
La taille d’un fragment de datagramme IP est limitée par :

  • La quantité de données restantes dans le datagramme d’origine
  • Le MTU du réseau
  • Doit être un multiple de 8, sauf le dernier fragment.
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15. Comment différencie-t-on un fragment de datagramme IP d’un datagramme IP non fragmenté?
Un datagramme IP complet est différencié d’un fragment IP à l’aide du champ offset et l’indicateur MF (More Fragments). Pour un datagramme IP non fragmenté, l’offset de fragment sera nul et l’indicateur MF (More Fragments) sera mis à zéro.
 

16. Comment les fragments d’un seul datagramme IP sont-ils identifiés?
Le champ « Identificateur » dans l’en-tête IP est utilisé pour identifier les fragments d’un datagramme IP unique. La valeur de ce champ est définie par le système d’origine. Il est unique pour la source et la destination tant que le datagramme est actif.
 

17. Comment le dernier fragment d’un datagramme IP est-il identifié?
Le dernier fragment d’un datagramme IP est identifié à l’aide de l’indicateur « More Fragments » (MF). L’indicateur « More Fragment » (MF) est défini sur zéro pour le dernier fragment.
 

18. Comment la longueur totale du datagramme IP est-elle calculée à partir des fragments IP reçus?
En utilisant le champ offset du fragment et la longueur du dernier fragment, la longueur totale du datagramme IP est calculée.
 

19. Comment un datagramme IP est-il fragmenté?
Dans l’exemple suivant, un datagramme IP est fragmenté en deux fragments. Ce même algorithme peut être utilisé pour fragmenter le datagramme en « n » fragments.

  • La couche IP crée deux nouveaux datagrammes IP, dont la longueur répond aux exigences du réseau dans lequel le datagramme d’origine va être envoyé.
  • L’en-tête IP du datagramme IP d’origine est copié dans les deux nouveaux datagrammes.
  • Les données du datagramme IP d’origine sont divisées en deux sur une limite de 8 octets. Le nombre de blocs de 8 octets dans la première partie est appelé « Number of Fragment Blocks » (NFB) ou Nombre de blocs de fragments.
  • La première partie des données est placée dans le premier nouveau datagramme IP.
  • Le champ de longueur du premier nouveau datagramme IP est défini sur la longueur du premier datagramme.
  • Le champ de décalage de fragment(Offset) dans le premier datagramme IP est défini sur la valeur de ce champ dans le datagramme d’origine.
  • Le champ « more fragments » (MF) du premier datagramme IP est défini sur un.
  • La deuxième partie des données est placée dans le deuxième nouveau datagramme IP.
  • Le champ de longueur du deuxième nouveau datagramme IP est défini sur la longueur du deuxième datagramme.
  • Le champ « More Fragments » (MF) du deuxième datagramme IP est défini sur la même valeur que le datagramme IP d’origine.
  • Le champ de décalage de fragment(Offset) dans le deuxième datagramme IP est défini sur la valeur de ce champ dans le datagramme d’origine plus NFB.
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20. Comment un système de destination réassemble les fragments d’un datagramme IP?
  • Lorsqu’un hôte reçoit un fragment IP, il le stocke dans un buffer de réassemblage basé sur son champ de décalage de fragment(offset).
  • Une fois que tous les fragments du datagramme IP d’origine sont reçus, le datagramme est traité.
  • À la réception du premier fragment, un compteur ou « timer » de réassemblage est lancée.
  • Si le timer de réassemblage expire avant la réception de tous les fragments, le datagramme est supprimé.
 

21. Quels champs sont modifiés dans un en-tête IP en raison de la fragmentation?
Les champs d’en-tête IP suivants sont modifiés en raison de la fragmentation IP:

  • Longueur totale
  • Longueur d’en-tête (IHL)
  • Flag « More Fragments »
  • Position du fragment (Offset)
  • Checksum de l’entête
  • Options
 

22. Qu’est-ce qui arrive au champ d’options IP lorsqu’un datagramme IP est fragmenté?
Selon l’option choisie, elle est copiée dans tous les fragments ou uniquement dans le premier fragment.
 

23. Quelles options IP sont copiées sur tous les fragments d’un datagramme IP?
Si le bit le plus significatif dans le type d’option est défini (c’est-à-dire la valeur un), cette option est alors copiée dans tous les fragments. S’il n’est pas défini (c’est-à-dire, la valeur zéro), il est copié uniquement dans le premier fragment.
 
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