A sample exercise on IP fragmentation

1

Υποδειγµατική Επίλυση Άσκησης

χρησιµοποιώντας τη

Μεθοδολογία Επίλυσης Ασκήσεων

του Αλγόριθµου ∆ιάσπασης

IP Αυτοδύναµων Πακέτων

Πέτρος Κ. ΣαλαβασίδηςΠληροφορικός, MSc

Υποψήφιος ∆ιδάκτορας, Πανεπιστήµιο Μακεδονίας

[email protected]

Γιατί;

� Είναι µια ενότητα/παράγραφος στο πανελλαδικά εξεταζόµενοµάθηµα ∆ίκτυα Υπολογιστών ΙΙ (βιβλίο: Τεχνολογία ∆ικτύωνΕπικοινωνιών)

� Είναι µια παράγραφος η οποία µετέχει µε ερώτηµα ή µευποερώτηµα στις Πανελλήνιες εξετάσεις του µαθήµατος των∆ικτύων Υπολογιστών ΙΙ

� Ευκολότερη η προσέγγιση των µαθητών προτείνονταςσυγκεκριµένη µεθοδολογία

� Το πρωτόκολλο IP, ανήκει στην οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IPκαι αποτελεί τµήµα του ονόµατος της

� Η διάσπαση/αποσύνθεση σε µικρότερα κοµµάτια (fragmentsστην περίπτωση του αλγόριθµου) και η επανασύνθεση τους στηναρχική µορφή του πακέτου (datagram στην περίπτωση τουαλγόριθµου) είναι µια συνηθισµένη διαδικασία τηςκαθηµερινότητας

2

Εφαρµογή;

� Χρησιµοποιείται από το Σχ. Έτος 2008-2009

� Έχει παρουσιάσει βελτίωση της συνολικής,

δηλαδή γραπτής και προφορικής, επίδοσης

της τάξης σε ποσοστό 30% (µέσος όρος των

τεσσάρων ετών) σε σχέση µε τις

προηγούµενες παραγράφους

Μεθοδολογία

� 1ο µέρος: Αναγνώριση της δοµής του

αρχικού IP Αυτοδύναµου πακέτου

� 2ο µέρος: Αναγνώριση της δοµής των

πακέτων που θα προκύψουν από τη

διάσπαση

� 3ο µέρος: ∆ηµιουργία πίνακα µε τα πακέτα

που θα προκύψουν από τη διάσπαση και

διενέργεια ελέγχου ορθότητας

3

Άσκηση προς επίλυση

Να συµπληρωθεί ο πίνακας µε τις κατάλληλες τιµές.

Το µέγεθος της επικεφαλίδας είναι 8 λέξεις.

Επίλυση

Ακολουθώντας την προτεινόµενη µεθοδολογία.

4

1ο µέρος: Αναγνώριση της δοµής του


Σε αυτό τον τύπο της άσκησης δεν µπορεί να γίνει

συνολική αναγνώριση των τµηµάτων του Αρχικού IP

Αυτοδύναµου πακέτου. Μπορούµε όµως να

υπολογίσουµε την Επικεφαλίδα των πακέτων,

καθώς έχει το ίδιο µέγεθος µε το αρχικό.







καθώς έχει το ίδιο µέγεθος µε το αρχικό.8 λέξεις = 8 * (4 bytes) = 32 bytes

5







καθώς έχει το ίδιο µέγεθος µε το αρχικό.

2ο µέρος: Αναγνώριση της δοµής των

πακέτων που θα προκύψουν

Όλα τα πακέτα, εκτός του τελευταίου, οπωσδήποτε θα

έχουν ακριβώς το ίδιο µέγεθος. Συνεπώς και το 2ο

πακέτο θα έχει Μέγεθος ∆εδοµένων 320 bytes.

6



Το Μέγεθος ∆εδοµένων του 3ου πακέτου µπορεί να

υπολογιστεί καθώς είναι γνωστό το µέγεθος της

Επικεφαλίδας και το Συνολικό Μέγεθος του

πακέτου.Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) = Επικεφαλίδα + ∆εδοµένα



Το Μέγεθος ∆εδοµένων του 3ου πακέτου µπορεί να

υπολογιστεί καθώς είναι γνωστό το µέγεθος της

Επικεφαλίδας και το Συνολικό Μέγεθος του

πακέτου.∆εδοµένα = Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) - Επικεφαλίδα

7



Επίσης το Συνολικό Μέγεθος του 1ου και του 2ου

πακέτου µπορεί να υπολογιστεί.



Επίσης το Συνολικό Μέγεθος του 1ου και του 2ου

πακέτου µπορεί να υπολογιστεί.

8



Ο ∆είκτης MF (More Fragments) σε όλα τα πακέτα,

εκτός του τελευταίου, παίρνει την τιµή 1 δηλώνοντας

ότι υπάρχει επόµενο πακέτο. Στο τελευταίο παίρνει

την τιµή 0, δηλώνοντας ότι δεν υπάρχει επόµενο

πακέτο και συνεπώς είναι το τελευταίο.



Ο ∆είκτης DF (Don’t Fragment) σε όλα τα πακέτα,

παίρνει την ίδια τιµή. Εφόσον το 1ο πακέτο έχει ήδη

την τιµή 1 δηλώνοντας ότι δεν µπορεί να σπάσει σε

µικρότερα, συνεπώς όλα τα πακέτα θα έχουν την

τιµή 1.

9



Ο ∆είκτης Εντοπισµού Τµήµατος (∆ΕΤ) υπολογίζεται βάσει του

τύπου:

∆ΕΤαύξων_αριθµός_πακέτου =

( ∆εδοµένα (σε bytes) / 8 ) * ( αύξων_αριθµός_πακέτου – 1 )



Ο ∆είκτης Εντοπισµού Τµήµατος (∆ΕΤ) υπολογίζεται βάσει του

τύπου:

∆ΕΤαύξων_αριθµός_πακέτου =

( ∆εδοµένα (σε bytes) / 8 ) * ( αύξων_αριθµός_πακέτου – 1 )

∆ΕΤαύξων_αριθµός_πακέτου = ( ∆εδοµένα / 8 ) * ( αύξων_αριθµός_πακέτου – 1 )

τα ∆εδοµένα για το υποστηριζόµενο

από το δίκτυο µέγεθος πακέτων

∆ΕΤ1 = ( 320 / 8 ) * ( 1 – 1 ) = 0

∆ΕΤ2 = ( 320 / 8 ) * ( 2 – 1 ) = 40

∆ΕΤ3 = ( 320 / 8 ) * ( 3 – 1 ) = 80

10

3ο µέρος: ∆ηµιουργία πίνακα µε τα πακέτα

που θα προκύψουν από τη διάσπαση και

διενέργεια ελέγχου ορθότητας

Ο πίνακας έχει ήδη συµπληρωθεί και µπορούµε να

κάνουµε διάφορους ελέγχους ορθότητας, ενδεικτικά

µπορούµε να ελέγξουµε το βήµα του ∆ΕΤ (πρέπει

να είναι σταθερά αυξανόµενο, στην παρούσα

άσκηση κατά 40 οκτάδες οκτάδων).

1ο µέρος: 1ο µέρος: Αναγνώριση της δοµής

του αρχικού IP Αυτοδύναµου πακέτου

Μπορούµε να υπολογίσουµε το µέγεθος του Αρχικού

IP Αυτοδύναµου πακέτου, το οποίο προκύπτει από

τον τύπο:

Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) = Επικεφαλίδα + ∆εδοµένα

11



Όπου ∆εδοµένα είναι το άθροισµα των ∆εδοµένων

των πακέτων:




Όπου ∆εδοµένα είναι το άθροισµα των ∆εδοµένων

των πακέτων:

Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) = Επικεφαλίδα + ∆εδοµένα∆εδοµένα = 320 + 320 + 304 =>

∆εδοµένα = 944 bytes

12



Όπου η Επικεφαλίδα έχει το ίδιο µέγεθος µε την

Επικεφαλίδα των πακέτων που προκύπτουν:




Όπου η Επικεφαλίδα έχει το ίδιο µέγεθος µε την

Επικεφαλίδα των πακέτων που προκύπτουν:

Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) = Επικεφαλίδα + ∆εδοµέναΕπικεφαλίδα = 32 bytes

Η Επικεφαλίδα είναι 8 λέξεων

13



Συνεπώς το µέγεθος του Αρχικού IP Αυτοδύναµου

πακέτου είναι:

Πακέτο (Συνολικό µέγεθος) = 32 + 944 = 976 bytes

Ευχαριστώ για την προσοχή σας!

[email protected]

http://petros-salavasidis.blogspot.gr

Education

A sample exercise on IP fragmentation